Arktisen alueen lämpenemisen hillitseminen kontrolloimalla Euroopan mustan hiilen emissioita (MACEB)

Aloitusvuosi: 2011
Lopetusvuosi: 2013
Yhteyshenkilö Ilmatieteen laitoksella: Heikki Lihavainen
Rahoitus: EU LIFE+
Yhteistyökumppanit: Ilmatieteen Laitos (koordinaattori), Helsingin Yliopisto, Suomen Ympäristökeskus, International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA)
 

Arktisten alueiden lämpötila on noussut viimeisen sadan vuoden aikana lähes kaksi kertaa niin paljon kuin maapallolla keskimäärin.  Arktisen alueen lämpeneminen on tuonut mukanaan aikaistuneen ja kestoltaan pidemmän sulamiskauden sekä muutoksia Grönlannin jääpeitteessä. Sulamiskauden piteneminen vähentää maapallon heijastuskykyä, mikä edelleen lisää globaalia lämpenemistä. Arktisen alueen lämpeneminen aiheutuu pääasiassa ilmastonmuutoksesta. Siten hiilidioksidipäästöjen vähentäminen on tarkoituksenmukaisin keino vaikuttaa ilmastonmuutokseen. Johtuen hiilidioksidin pitkästä eliniästä ilmakehässä, nopeakaan päästöjen vähentäminen ei välttämättä auta Arktisen alueen nykyiseen sulamiseen. Sitä vastoin ilmakehän lyhytikäisten kasvihuonekomponenttien, kuten pienhiukkasissa esiintyvän mustan hiilen, vähennyksillä saatetaan hidastaa arktisen alueen lämpenemistä nopeammin ja vaikuttaa jäiden ja lumen sulamiseen. Vähentämällä lyhytikäisten kasvihuonekomponenttien päästöjä voidaan arktisen alueen saada lisäaikaa, kunnes hiilidioksidipäästöjen hillitseminen on johtanut sen pitoisuuden riittävään vähenemiseen ilmakehässä.

Useat tutkimukset ovat yhdistäneet arktisilla alueilla havaitun mustan hiilen johtuvan muilla alueilla esiintyvistä päästöistä. Euroopassa esiintyvien päästöjen on havaittu vaikuttavan pääasiassa mustan hiilen pitoisuuteen maan pinnalla, kun taas Itä-Aasian päästöt muodostavat pääosan ylätroposfäärissä esiintyvästä mustasta hiilestä. Mustasta hiilestä johtuvan ilmastonmuutoksen mallintamiseen liittyy vielä isoja epävarmuustekijöitä. Tämä vaikeuttaa selkeiden seurausten arvioimista ja mukautumisstrategioiden tekemistä. Parhaita mittaus- ja mallitusmetodeja yhdistämällä on kuitenkin mahdollista osoittaa, mitkä ovat suurimmat tiedon puutteet.  Tässä projektissa hyödynnetään mittaus- ja mallitusmetodien yhdistämistä, ja pyritään siten arvioimaan mustan hiilen pitoisuuksia ja säteilyvaikutuksia arktisilla alueilla. Lisäksi arktiset pitoisuudet pyritään yhdistämään tarkemmin eri alueiden lähteisiin. Projektissa analysoidaan erilaisten mukautumisstrategioiden hyödyt ja haitat, ja arvioidaan eri alueiden (Pohjois-Amerikka, Kiina, Eurooppa)kontribuutio mustasta hiilestä johtuvaan Arktiseen lämpenemiseen.


Projektin tavoitteet

Projektilla on kolme päätavoitetta:

1) Osoittaa viimeisimmillä menetelmillä, että mustan hiilen päästöjen vähentämisellä Euroopassa ja vastaavilla leveysasteilla voidaan hillitä arktisen alueen lämpenemistä.

2) Arvioida nykyisten ilmanlaatuun ja ilmastoon liittyvän lainsäädännön vaikutukset mustan hiilen päästöihin, sen kulkeutumisen Arktisille alueille ja vaikutukset Arktiseen ilmastoon, ja miten tämä suhtautuu hiilidioksidin aiheuttamaan lämpenemiseen.

3) Välittää tietoa ja kokemuksia yhteisöille, päättäjille ja kansalaisille EU:ssa luomalla internet-sivusto, jonka avulla voidaan arvioida erilaisien mustanhiilen päästösektoreiden, esim. puun pienpolton, vaikutuksia.


Keskeiset tulokset

  • Euroopan hiukkasia muodostavat päästöt aiheuttavat tällä hetkellä negatiivisen suoran säteilypakotteen (jäähdytysvaikutuksen) ilmakehän yläosassa. Pakote on suurin Keski-Euroopan alueella ja ulottuu arktisen alueen yläpuolelle.
  • Jo päätetyt ilmansaasteiden päästöjä rajoittavat toimet vähentävät hiukkasten viilentävää vaikutusta (ts. voimistavat lämpenemistä) nykytilanteeseen verrattuna sekä Euroopassa että arktisilla alueilla seuraavien vuosikymmenien aikana. Lämmitysvaikutus on pienempi, jos päästövähennykset kohdistetaan lähteisiin, joiden päästöissä mustahiilen osuus on suuri. Ilmakehän lämpeneminen voimistuu kuitenkin entisestään, jos ilmansaastepäästöjen, erityisesti rikkidioksidin, vähentämiseksi otetaan käyttöön kaikki teknisesti toteuttamiskelpoiset keinot.
  • Mustahiilipäästöjä on mahdollista vähentää merkittävästi olemassa olevilla teknologioilla. Nykyiset, päästöihin vaikuttavat säädökset eivät merkittävästi tue päästövähennysten saavuttamiseksi tarvittavia teknologiamuutoksia.
  • Ei ole mahdollista vähentää pelkkiä mustahiilipäästöjä. Ilmastovaikutusten näkökulmasta on tärkeää arvioida samanaikaisesti päästövähennysteknologioiden ja -tavoitteiden vaikutuksia useisiin päästökomponentteihin, erityisesti orgaanisen hiilen ja rikkidioksidin päästöihin.
  • Puun pienpoltto on merkittävä mustahiilipäästöjen lähde monissa maissa sekä Euroopassa että kehitysmaissa. Pienpolttoteknologian lisäksi päästöihin vaikuttavat merkittävästi laitteiden käyttötavat ja käytettävän polttoaineen laatu. Käyttäjien toimintaan voidaan vaikuttaa valistuskampanjoilla oikeista uunien käyttötavoista.
  • Mustahiilipäästöt ovat suurimmillaan talvella, mikä lisää niiden merkitystä lumen ja jään sulamisessa. Vuodenaikaisvaihtelu näkyy mustahiilen mittauksissa Suomen maatausta-asemilla. Todennäköinen syy tähän on puun pienpoltto.
  • Suurimmat epävarmuudet mustahiilen ilmastovaikutusten arvioinnissa arktisilla alueilla johtuvat vaikeuksista mallintaa mustahiilihiukkasten kulkeuma päästölähteestä arktiseen ilmakehään sekä sen ymmärtämisestä, kuinka nämä hiukkaset ovat vuorovaikutuksessa arktisten pilvien kanssa.

Projektissa tapahtunutta:

  • Lehdistötiedote 24.1.2011
  • Aloituskokous tammikuussa 2011
  • Monitorointiryhmän vierailu Ilmatieteen laitoksella kesäkuussa 2011
  • Projektin ensimmäinen raportti EU:lle syyskuussa 2011
  • Ohjausryhmän kokous 2.11.2011
  • Projektikokous ja vierailu mittausasemilla Pallastunturilla huhtikuussa 2012
  • Monitorointiryhmän vierailu Ilmatieteen laitoksella 12.6.2012 (Projektin esittely, pdf)
  • Projektin toinen raportti EU:lle kesäkuussa 2012
  • IIASA:n julkaisema lehdistötiedote 20.9.2012
  • Seminaari: Miten asukas voi vaikuttaa puun polton päästöihin? 9.10.2012
  • Verkkosivutyöpaja 20.11.2012
  • Ohjausryhmän kokous 20.11.2012
  • Projektikokous IIASA:ssa Itävallassa 21.-22.5.2013
  • Ensimmäinen osa projektin verkkosivustosta www.maceb.fi on valmistunut 28.6.2013
  • Ohjausryhmän kokous 21.10.2013
  • Lehdistötiedote (IL, SYKE) 11.11.2013
  • Verkkosivusto www.maceb.fi on avattu kokonaisuudessaan
  • Mustan hiilen päästöjen ja päästövähennysten ilmasto- ja terveysvaikutukset-työpaja Ilmatieteen laitoksella 11.11.2013 (Ohjelma, pdf)
  • Loppuraportti EU:lle  2014 (pdf)

 

Projektin esittely:

Esitelmä MACEB-projektista, pdf (Niko Karvosenoja, SYKE ja Kaarle Kupiainen, IIASA) NIAM/EC4MACS-kokous, Laxenburg Itävalta 21.–22.3.2011  

Esitelmä MACEB-projektista, Session 4, d (Niko Karvosenoja, SYKE)
TFEIP/EIONET-kokous, Tukholma 2. – 3.5.2011

Esitelmä MACEB-projektista, pdf (Antti Hyvärinen, IL)
Ilmansuojelupäivät, Lappeenranta 23.–24.8.2011

Esitelmä puunpienpolton päästöistä (Niko Karvosenoja, SYKE) Kuntien ympäristönsuojelun neuvottelupäivät, Helsinki 9.11.2011

Posteri (Heikki Lihavainen, IL)
NOSA Aerosol Symposium 2011, Tampere 9.-11.11.2011

Esitelmät (1) SLCF in the Arctic; (2) Work on SLCF in Finland (Kaarle Kupiainen, IIASA)
Nordic collaboration seminar: The role of the Nordic countries in reducing Short-lived Climate Forcers, SLCF, Tukholma 15.11.2011

Neljä esitelmää (Niko Karvosenoja, Mikko Savolahti, Ville-Veikko Paunu, SYKE; Kaarle Kupiainen, IIASA)
8th International Conference on Air Quality - Science and Application, Ateena 19.-23.3.2012

Ville-Veikko Paunun diplomityö: Emissions of Residential Wood Combustion in Urban and Rural Areas of Finland, Aalto-yliopisto 2012.

Esitelmä (Heikki Lihavainen, IL), AMAP SLCF expert group meeting, Helsinki 15.-16.5.2012

Posteri, pdf : Soot on Snow 2011 & 2012 (Niku Kivekäs et al., IL), Black Carbon - Formation, life cycle, health and climate impacts, policy and response measures - workshop, Lund 18.-20.6.2012

Esitelmä, pdf ja posteri, pdf (Niku Kivekäs et al., IL) Soot and Snow experiments, European Aerosol Conference EAC-2012, Granada, Espanja 2.-7.9.2012

Esitelmä, pdf (Aki Virkkula et al., IL; HY) Field experiments for studying the effects of Soot on Snow in Finland, Davos Atmosphere and Cryosphere Assemby DACA-13, Davos Sveitsi 8.-12.7.2013




 

Lisätietoja


LIFE09 ENV/FI/000572

 

 

Mustahiiliverkkosivusto www.maceb.fi

 

MACEB-projektin esite:

 

Layman's report (pdf)

Dos. Heikki Lihavainen
erikoistutkija
Ilmatieteen Laitos
puh: +358 29 539 5492
etunimi.sukunimi@fmi.fi


Projektia koordinoi Ilmatieteen Laitos (FMI).

Muut yhteistyökumppanit ovat:
Suomen Ympäristökeskus (SYKE)
Helsingin Yliopisto
International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA)