Pienhiukkasten todenmukaisella mallintamisella merkittävä rooli ilmastonmuokkauksen ilmastovaikutuksia arvioitaessa

Tutkimuksen mukaan pienhiukkasten käyttäminen hiilidioksidin aiheuttaman ilmaston lämpenemisen kumoamisessa johtaisi sivuvaikutuksena keskimääräisen sateisuuden vähenemiseen. Sateisuuden vähentyminen ja mallien väliset erot sateisuuden muutoksissa kasvoivat sitä suuremmaksi, mitä enemmän ilmakehässä oli hiilidioksidia ja mitä enemmän tarvittiin rikkiä ilmaston lämpenemisen kumoamiseen. Tutkimuksessa löydettiin myös yhteys mallinnettujen sateisuuksien muutosten ja pienhiukkasten koon välillä. Yleisesti tutkimuksen perusteella voidaan kuitenkin sanoa, että ilmastonmuokkaukseen liittyvät epävarmuudet ja riskit olisivat sitä pienempiä, mitä paremmin kasvihuonekaasujen päästövähennyksissä onnistutaan. 

Tutkimuksessa käytettiin kolmea eri ilmastomallia ja kahta eri pienhiukkasmallia, joilla simuloitiin yläilmakehään lisättyjen rikkihiukkasten kykyä heijastaa auringonvaloa ja viilentää ilmastoa. Mallisimulaatioiden tuottamat arviot vaadittavista rikki-injektioiden määrästä vaihtelivat suuresti. Käytetystä mallista riippuen tarvittava vuosittainen rikki-injektioiden määrä oli 5–19 miljoonaa tonnia (MT(S)), jolla ilmaston lämpeneminen saataisiin kumottua. Suurin epävarmuustekijä mallien välillä oli käytetty pienhiukkasmalli, joka määrittää injektoitujen hiukkasten kasvun ilmakehässä. Hiukkasten koolla taas on suuri merkitys hiukkasten kykyyn heijastaa auringon säteilyä ja toisaalta siihen, miten ne kasvihuonekaasujen tapaan absorboivat lämpösäteilyä.  

Kyseisellä ilmastonmuokkausmenetelmällä olisi mahdollista viilentää ilmastoa ja ehkäistä pahimpia ilmaston lämpenemisen seurauksia, kunnes kasvihuonepäästöjä on vähennetty riittävästi. Viilennyspotentiaalin lisäksi tutkimuksessa selvitettiin menetelmän vaikutuksia sateisuuteen. Tutkimuksen tuloksissa todetut epävarmuudet osoittavat, että ennen menetelmien mahdollista käyttöönottoa tarvittaisiin vielä paljon lisätutkimusta. 

Lisätietoja: 

Tutkimusprofessori Anton Laakso, Ilmatieteen laitos, anton.laakso@fmi.fi, p. 050 360 7186

Artikkeli on vapaasti luettavissa osoitteessa: https://esd.copernicus.org/articles/15/405/2024/ 

Laakso, A., Visioni, D., Niemeier, U., Tilmes, S., and Kokkola, H.: Dependency of the impacts of geoengineering on the stratospheric sulfur injection strategy – Part 2: How changes in the hydrological cycle depend on the injection rate and model used, Earth Syst. Dynam., 15, 405–427, https://doi.org/10.5194/esd-15-405-2024, 2024. 

Tutkimus rahoitettiin Tiina ja Antti Herlinin säätiön myöntämällä apurahalla. Nyt julkaistu tutkimusartikkeli oli jälkimmäinen osa kaksivaiheista tutkimusta. Ensimmäisen osaan liittyvä tiedeuutinen on luettavissa täältä: https://www.ilmatieteenlaitos.fi/uutinen/7iFsIZqDbf2ao6I2d9O3kC