Sotkevatko sulamisvedet Pohjolan patterin?

Golfvirta on Euroopan lämpöpatteri. Nyt tutkijat pelkäävät kuitenkin merivirran heikkenevän, koska mannerjäätikön sulaminen vähentää meren suolapitoisuutta Grönlannin eteläpuolella. Jos niin käy, luvassa voi olla kylmiä talvia.

Golfvirta on Euroopan lämpöpatteri. Nyt tutkijat pelkäävät kuitenkin merivirran heikkenevän, koska mannerjäätikön sulaminen vähentää meren suolapitoisuutta Grönlannin eteläpuolella. Jos niin käy, luvassa voi olla kylmiä talvia.

Shutterstock

Golfvirta kuihtuu

Pohjois-Euroopassa voimme kiittää Golfvirtaa siitä, että meillä on leudompi ilmasto kuin pohjoisessa pitäisi olla. Merivirta kuljettaa lämpöä Meksikonlahdelta pohjoiseen, mutta nyt lämpimän veden virtaus uhkaa kirjaimellisesti loppua.

Tutkijat ovat nyt analysoineet merivirtaa, ja he uskovat, että Golfvirta voi vuonna 2100 olla jo niin heikko, että se uhkaa kadota kokonaan.

Ilman Golfvirtaa leveysasteillamme lämpötila laskisi noin 10 astetta sekä kesällä että talvella. Seuraukset maanviljelylle, eliöstölle ja kotien lämpölaskuille olisivat valtavat.

Tästä voit lukea artikkelin siitä, miten maailmanlaajuinen lämpeneminen paradoksaalisesti tuottaa meille pohjolaan kylmemmän ilmaston:

© Shutterstock

Vuosi 2016 oli kaikkien aikojen lämpimin mitattu vuosi, ja 1960-luvulta alkaen jokainen vuosikymmen on ollut edellistä lämpimämpi. Maapallo on lämmennyt asteen vuodesta 1880. Yhdessä paikassa kehitys on kuitenkin ollut päinvastainen.

Merialueilla Grönlannin ja Islannin eteläpuolella on syntynyt kylmyysennätyksiä, vaikka valtamerien lämpötila muuten on yleisesti noussut.

Kylmäkeskittymä johtuu Grönlannin mannerjäätiköltä valuvasta sulavedestä. Kylmän makean veden virtaus uhkaa jo heikentää meriveden kiertoa, joka pitää lämpimän Golfvirran käynnissä.

Golfvirta kuljettaa lämmintä vettä Meksikonlahdelta kohti Pohjois-Eurooppaa, ja sen ansiosta lämpötilat ovat Euroopan pohjoisosissa selvästi korkeampia kuin vastaavilla leveysasteilla Atlantin toisella puolella.

Esimerkiksi Irlannissa talvi on toistakymmentä astetta lämpimämpi kuin Kanadan Newfoundlandissa, vaikka seudut sijaitsevat suurin piirtein yhtä pohjoisessa.

Jos Golfvirta heikkenee, Pohjois-Euroopan talvista tulisi ankarampia. Viime vuonna ilmastotutkijat laskivat uuden ilmastomallin avulla, mitä tapahtuisi, jos Golfvirta pysähtyisi kokonaan.

Ensinnäkin lämpötilat laskisivat koko Pohjois-Euroopassa – eniten kaikkein pohjoisimmissa kolkissa eli Norjassa, Ruotsissa ja Suomessa, missä talvilämpötilat olisivat kymmenisen astetta nykyistä alhaisemmat eivätkä −40 asteen pakkaset olisi enää harvinaisia.

Kesällä puolestaan olisi kuivempaa, jopa siinä määrin, että maanviljely alkaisi kärsiä. Aivan sellaisena kuin The Day After Tomorrow -katastrofielokuvassa ei Golfvirran hyytymisestä johtuva pieni jääkausi meihin iske, arvelevat tutkijat.

Ei ainakaan tällä vuosisadalla. Sitä he eivät kuitenkaan lupaa, etteikö jonkinlainen romahdus olisi mahdollinen seuraavalla vuosisadalla. Sitä odotellessa voi käydä niin, että tärkeän merivirran hidastuminen tietää Pohjois-Euroopalle viileitä säitä – ja tämä hidastuminen on monen ilmastotutkijan mukaan jo alkanut.

Ilmastotutkija Stefan Rahmstorfin mukaan Golfvirta on heikentynyt 15-20 prosenttia.

© pik-potsdam.de

Jättivirta näkyy avaruuteen

Golfvirta on nimetty alkukohtansa Meksikonlahden (englanniksi Gulf of Mexico) mukaan. Floridan niemimaan kierrettyään virta nousee koilliseen Yhdysvaltojen itärannikkoa pitkin ja jakautuu kahtia.

Koilliseen kohti Skandinaviaa jatkavan haaran nimi on Pohjois-Atlantin virta, mutta yleisesti tätä virtaa kutsutaan Golfvirraksi. Matkalla kohti Eurooppaa merivirran pinnasta haihtuu vettä ja vapautuu lämpöä, jonka voimakkaat länsituulet kuljettavat Euroopan ylle.

Haihtumisen vaikutuksesta vesi käy koko ajan suolaisemmaksi ja raskaammaksi, ja lopulta se vajoaa Grönlannin kohdalla ja muuttuu kylmäksi pohjavirraksi, joka lähtee virtaamaan kohti etelää.

Makea vesi sotkee pumppausta

Grönlannin eteläpuolella merivirran vesi on niin suolaista, että se vajoaa ja muodostaa etelään virtaavan pohjavirran. Vajoaminen toimii moottorina, joka vetää jatkuvasti uutta vettä vajonneen veden tilalle. Järjestelmää nimitetään Grönlannin pumpuksi.

Jos sen pumppausteho alenee, heikkenee koko valtamerivirtausten kokonaisuus. Silloin voi käydä niin, että lämpimän veden määrä Pohjois-Euroopan merissä vähenee.

Veden vajoaminen johtuu siitä, että suolainen vesi on vähäsuolaista raskaampaa. Etelään suuntautuva liike puolestaan on syrjäyttämisen tulosta: niin kauan kuin vesimassaa virtaa pohjoiseen, vastaava määrä vettä työntyy etelään.

Matkan aikana pohjavirtaan sekoittuu muiden merivirtojen vettä, kunnes se kohoaa jälleen pinnalle, lämpenee ja lähtee uudestaan kohti pohjoista lämpimänä Golfvirtana.

Kylmenee vaikka lämpenee

Raskaan, suolapitoisen meriveden vajoaminen Grönlannin kohdalla pitää Pohjois-Atlantin vedet liikkeessä. Siksi monet tutkijat pelkäävät, miten Grönlannin mannerjäätikön runsaat sulamisvedet vaikuttavat Golfvirran kiertoon.

Makean veden valuminen mereen vähentää meriveden suolapitoisuutta ja keventää vettä niin paljon, että vajoamista ei enää tapahdukaan. Ketjureaktio heikentäisi koko kiertoa.

OSNAP-verkoston poijua lasketaan mereen. Poijuilla tarkkaillaan Pohjois-Atlantin virtaa.

© OSNAP

Poijut paljastavat: Golfvirta heikkenee

Tutkijat ovat tarkkailleet Atlantin merivirtoja jo vuosia poijuverkoston avulla. Merenpohjaan kiinnitetyistä poijuista muodostuva RAPID-verkosto ulottuu valtameren poikki Floridasta Kanariansaarille. Ilmastotutkija Harry Bryden on julkistanut mittaustulokset ensimmäiseltä vuosikymmeneltä (2004–2014).

Virtauksen volyymi on tänä aikana vähentynyt 500 000 kuutiometriä sekunnissa. Heikentyminen on edennyt kymmenen kertaa nopeammin kuin mitä YK:n ilmastopaneeli on ennustanut, joten on selvää, että merivirtoja on tutkittava entistä enemmän.

Vuonna 2014 yhdysvaltalaiset, kanadalaiset ja brittiläiset tutkijat asensivat lisää poijuja valvomaan Grönlannin pumppua.

Uusi OSNAP-verkosto mittaa Pohjois-Atlantin virtauksen voimaa sekä veden suolapitoisuutta ja sen vajoamista Grönlannin eteläkärjen tienoilla. Suunnitelmissa on kolmas poijuverkosto, jonka on määrä mitata pohja- ja pintavirtoja Argentiinan ja Etelä-Afrikan välillä.

Voimakkaan Golfvirran täydelliseen pysäyttämiseen ei Grönlannin pumpun heikkeneminen luultavasti yksin riitä.

Silti jo Pohjois-Atlantin haaran heikkeneminen voisi tehdä Pohjois-Euroopasta huomattavasti kylmemmän paikan asua, vaikka ilmasto muualla lämpenisikin. Tämä kehitys saattaa olla jo alkanut.

Esimerkiksi Stefan Rahmstorfin Potsdamin ilmastontutkimusinstituutissa Saksassa tekemä tutkimus osoittaa, että Pohjois-Atlantin merivirrat ovat nyt heikompia kuin koskaan viimeksi kuluneen vuosituhannen aikana.

© OSNAP

TULOKSIA POHJASTA ASTI

OSNAP aloitti toimintansa 2014. Verkosto koostuu pohjaan ankkuroiduista poijuista, joita on sijoitettu mittauspisteisiin Grönlannin ja Skotlannin välille. Mittaustuloksia kerätään eri syvyyksistä. OSNAPin avulla pyritään muun muassa mittaamaan virtauksen voimakkuutta Pohjois Euroopan ohi kulkevassa Golfvirran pohjoishaarassa ja tarkkailemaan suolaisen veden vajoamista Grönlannin eteläpuolella.

UUSI OSNAP-VERKOSTO
Keltainen: Poijuketjun ylin poiju
Punainen: Pitkin ketjua sijoitetuissa poijuissa on kestäviä mittauslaitteita valvomassa mm. virtausta ja suolaisuutta.

YK:n ilmastopaneeli IPCC arvioi tuoreimmassa raportissaan, että Atlantin virtaukset todennäköisesti heikentyvät 11–34 prosenttia vuoteen 2100 mennessä.

Tuo ennuste toteutui jo 2015, sillä Stefan Rahmstorfin tutkimuksen mukaan Pohjois-Atlantin merivirrat ovat nyt 15–20 prosenttia heikompia kuin normaalisti.

Stefan Rahmstorf uskoo, että Golfvirran heikkeneminen jatkuu ja että heikkenemiskehitys myös laajenee ja nopeutuu, mikäli maapallon lämpeneminen ja Grönlannin jäätikön sulaminen jatkuvat.

Hän huomauttaa, että Golfvirta on heikentynyt ennenkin, minkä perusteella voisi odottaa, että virtaus ennen pitkää myös palautuu entiselleen. Virran normalisoitumiseen voi kuitenkin mennä kauan. Kun makea vesi viimeksi sotki Pohjois-Atlantin merivirtoja, vei 150 vuotta, ennen kuin ilmasto palautui normaaliksi.

Heikkenemisen aste on ratkaiseva

Riippumatta siitä, paljonko merivirrat heikentyvät ja kauanko vaikutus kestää, on joka tapauksessa todennäköistä, että varsinkin Golfvirran pohjoinen haara menettää voimiaan tulevaisuudessa ja että ilmasto Pohjois-Euroopassa kylmenee sen seurauksena.

Alkupäässään Golfvirta on niin voimakas, että se erottuu selvästi satelliittikuvissa.

© GSFC/NASA

Golfvirta on hyytynyt ennenkin

Tutkijat ovat kiistelleet Golfvirran muutoksista vuosituhannen vaihteesta alkaen. Ovatko ne ihmisen aiheuttamia vai mahtuvatko ne luonnolliseen vaihteluväliin?

Jos heikentyminen on luonnollista, virtaus palaa ennalleen muutaman vuosikymmenen kuluttua. Mutta jos heikentyminen johtuu maapallon lämpenemisestä ja sulavesistä, saattaa lämpimän merivirran heikentyminen vain yltyä sitä mukaa kuin Grönlannin mannerjäätikkö sulaa.

Atlantin merivirrat ovat yleisesti ottaen toimineet vakaasti kuin hyvin öljytty kone siitä asti, kun viime jääkausi päättyi 11 700 vuotta sitten. Yhtä poikkeusta lukuun ottamatta, sillä makea vesi on pannut pumpun yskimään ennenkin.

Jääkauden päättyessä sulamisvesiä oli kerääntynyt kahdeksi jättikokoiseksi järveksi Pohjois-Amerikan mantereelle. 8 200 vuotta sitten nuo järvet tulvivat yli äyräittensä ja niiden vedet virtasivat Pohjois-Atlanttiin.

Äkillinen makean veden piikki sammutti Grönlannin pumpun ja pudotti lämpötilaa 1–5 astetta. Kahdessa vuosikymmenessä Grönlanti kylmeni 3,3 astetta, ja kylmää kautta kesti 150 vuotta. Sitten merivirtojen kierto palasi ennalleen ja ilmasto lämpeni.

Virtauskiertoon alettiin kiinnittää huomiota vuosituhannen vaihteessa, kun Grönlannin mannerjäätikön massa alkoi pienentyä: jäätä suli nopeammin kuin uutta muodostui.

Sen jälkeen jääpeitteestä on virrannut mereen keskimäärin 238 miljardia tonnia makeaa vettä vuodessa. Viimeisin huomattava hidastuminen Golfvirran nopeudessa tapahtui 2009, jolloin merenpinta kohosi Yhdysvaltojen itärannikolla ja aiheutti tulvia.

Golfvirran heikkenemisen aste puolestaan vaikuttaa siihen, lievittääkö tämä ilmaston jäähtyminen maapallon yleisen lämpenemisen vaikutusta Pohjois-Euroopassa vai pystyykö se ehkä tasapainottamaan tilannetta tai jopa jyräämään lämpenemisen paikallisesti alleen.

Jos Golfvirran pohjoinen haara lakkaa kokonaan toimimasta, Pohjolan olot kylmenevät huomattavasti. Näin todetaan Britan nian ilmatieteen laitoksen Hadleyn tutkimuskeskuksen laskelmissa.

Tutkijat laskivat maailman tarkimpiin kuuluvan ilmastomallin avulla, mitä tapahtuisi, jos Pohjois-Atlantin pumppu hyytyisi ja Golfvirta pysähtyisi.

"Uskomme, että monien kuvaama merivirran heikentyminen on jo nyt käynnissä, eikä se selity luonnollisella vaihtelulla." Ilmastotutkija Stefan Rahmstorf The Independent -lehdessä

Pohjolassa palellaan

Varsinkin talvilämpötilat laskisivat Pohjois-Euroopassa useita asteita. Suurinta jäähtyminen olisi Norjassa, Ruotsissa ja Suomessa, missä talvet saattaisivat olla kymmenenkin astetta nykyisiä kylmempiä.

Ilmaston kylmenemisen myötä Pohjoisen jäämeren jääpeite, joka viime vuosikymmeninä on kutistumistaan kutistunut, leviäisi talvisin aina Pohjois-Atlantille asti.

Atlantilta Euroopan ylitse puhaltavat talvimyrskyt voimistuisivat ja yltäisivät kauemmas sisämaahan.

© Shutterstock

LEUTOJEN TALVIEN LOPPU

Kartalla näkyy, kuinka Skandinavian ja muun Pohjois-Euroopan odotetaan jäähtyvän, jos Golfvirta pysähtyy kokonaan. Varsinkin talvet kylmenevät. Islannissa ja pohjoisimmassa Skandinaviassa talvilämpötilat voivat olla jopa 12 astetta nykyistä alhaisempia.

Kartta näyttää lämpötilan laskun asteissa suhteessa normaalilämpötilaan.

Entistä suurempi osa Pohjois-Eurooppaa saisi lumipeitteen, ja lunta olisi maassa nykyistä pidempään. Toinen vaikutus olisi kuivuus: PohjoisEuroopassa sataisi kesäisin vähemmän kuin nykyään, eli maatalous kärsisi kuivuudesta keskellä kasvukautta.

© Shutterstock

KUIVAT JA KARUT KESÄT

Sateet vähenevät Islannissa ja monin paikoin PohjoisEuroopassa. Erityisesti Tanskassa ja Norjan ja Ruotsin eteläosissa edessä olisi selvästi kuivempia kesiä kuin nykyään. Kuivuus haittaisi maanviljelyä ja vaikuttaisi vesitalouteen. Suomessa sekä Norjan ja Ruotsin pohjoisosissa sademäärä vähenisi koko vuoden osalta.

Kartta näyttää sademäärän muutoksen suhteessa normaalimäärään.

Maataloustuotanto kutistuisi varsinkin Tanskassa, Ruotsissa ja Norjassa mutta myös Saksassa, Alankomaissa ja Iso-Britanniassa.

Kuvattu tilanne on epätodennäköinen tällä vuosisadalla, mutta alati kasvava riski seuraavalla. Ilmastomekanismin jokeri, Atlantin merivirrat, on lyöty pöytään.