Iron availability limits well-being of fish in open oceans?

Maanantai 16.9.2019 klo 11:46 - Mikko Nikinmaa

Iron is essential for production of haemoglobin and many enzymes (e.g. cytochromes, which include most detoxification enzymes). It is known that iron availability is very low in some parts of the open ocean, notably the Southern Seas, areas around Antarctica. It is also known that iron availability limits phytoplankton growth in the oceans. A recent article in Frontiers in Marine Science (Galbraith et al (2019) Growth Limitation of Marine Fish by Low Iron Availability in the Open Ocean. Frontiers Mar Sci 6:509) argues quite convincingly that this may be the case also for fish. One of the good points made by the authors is that the icefish without haemoglobin have only evolved in the iron-poor waters of Antarctica, not in the much iron-richer Arctic waters, although the temperatures in both are the same, and the low temperature is usually used as the reason for the possibility to the evolution of icefish devoid of haemoglobin. If the evolution has been just a random event, the question remains: why has not this random event taken place in the Arctic? Now, because the low temperature allows it, the haemoglobinless icefish benefits immensely from not having to produce haemoglobin. Compared to fish with haemoglobin, its iron requirements are about 20 times smaller, enabling it to live comfortably in iron-poor environment.

If iron availability limits the well-being of fish, it also causes problems with pollutants requiring cytochrome-dependent detoxification. Usually the detoxification system produces more cytochromes upon toxic insults. However, this may be difficult or impossible for species living in iron-poor areas. If this is the case, pollution of the Southern Seas may be a much more serious for fish inhabiting the area than, e.g. for fish living in North Atlantic.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: environmental pollution, icefsh, low temperature

From Acid Rain to Ocean Acidification

Keskiviikko 11.9.2019 klo 18:42 - Mikko Nikinmaa

In 1980’s the environmental problem in the news in Europe was acid rain. The sulphur dioxide (and to smaller extent oxides of nitrogen) emitted in the smoke from coal burning, condensed in clouds, and was part of the rain entering Scandinavian poorly buffered lakes. The pH of the lakes could decrease from 7 to 4 and wipe out virtually all the fish, shellfish and crayfish of the lakes. The toxicity of acid rain was aggravated by aluminium (Al). Aluminium is insoluble at high pH values, but acid rain solubilized it. The free metal ion, predominant at pH-values below 5 is highly toxic, and kills fish and crustaceans by disturbing their ion regulation. At higher pH values the aluminium hydroxides precipitate on the gills of aquatic animals causing their death. As a result of acid rain, the lakes had clear water, but virtually no animal life. At that time aluminium was considered to be a very bad toxicant. Having studied the acid rain-aluminium toxicity, it is difficult for me to understand that presently aluminium sulphate is used to “restore” lakes. Toxic aluminium will kill fish and invertebrates also in this case. Naturally, if the purpose is to get clear water, that is the thing to do, but as the acid lakes justify, clear water does not mean water, where animals can live.

In comparison to freshwater acidification, where water pH could decrease up to 3 pH-units, the most likely pH-decrease in ocean acidification is 0.3-0.4 units by 2100. Asranta.jpg a pH change this would not be a problem for animals, if it were not the result of changes in the carbon dioxide-bicarbonate-carbonate equilibria. In 1970’s and 1980’s the acid-base regulation of animals was studied extensively, using, e.g., hypercapnia (increased carbon dioxide level) as a disturbance. It was found that fish and other aquatic animals are quite poor in handling external carbon dioxide loads. While the degrees of hypercapnia used were much higher than the environmentally relevant ones during ocean acidification, it seems quite clear that any disturbances observed in animals are due to hypercapnia. The reasons for this are at least the following: (1) Aquatic animals have low total carbon dioxide levels. Consequently, any increase in external carbon dioxide tension, as happens during ocean acidification, will decrease the efficiency of carbon dioxide excretion. Since carbon dioxide is the major end product of aerobic energy metabolism, this causes disturbances of energy metabolism. (2) Increased carbon dioxide level can only be achieved at the expense of carbonate levels, which must decrease. All the shells of invertebrates are made of calcium carbonate. Thus, shell formation may be disturbed by ocean acidification. So, it is really the problems of handling carbon dioxide, i.e. hypercapnia, and not the pH-changes, that are the questions in ocean acidification.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: carbon dioxide, pH, climate change, aluminium

World Bank: Anhropogenic Contamination of Aquatic Resources Reduces Economic Growth

Keskiviikko 4.9.2019 klo 18:16 - Mikko Nikinmaa

Just recently, the World Bank published a booklet: Quality Unknown. The Invisible Water Crisis. What it basically says is that the water resources throughout the world are so much affected by human actions that it causes a significant slowing down of economic growth. Reading through the booklet, there is naturally no big news to us water researchers, but it is a good summary of the things that are anthropogenic problems in our water resources, and how these problems affect agriculture, industry and our everyday affairs. However, I bring the World Bank document forward, because earlier on economy and environment have always been brought forward as opposites. And virtually in every case that economic and environmental considerations have clashed, the environmental one has lost. The World Bank report gives a sad tale of what the result is. Economic growth is slowing down largely as a result of decisions, which have been taken in order to boost economy. This indicates that economic thinking should be changed so that environment (natural capital) is primary and must be maintained in good condition. All economic actions must be done so that if they harm environmental balance in one dimension, they must improve it in another so that the overall status is not affected. It is the path to sustainability.

The Quality Unknown report can be found at www.worldbank.org, where also the ideals of the World Bank are brought forward. Quickly reading through them, I feel that should be the direction that economic thinking in united world goes to.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: natural capital, water pollution, sustainability

Liputuspäivä Suomen luonnolle

Lauantai 31.8.2019 klo 12:23 - Mikko Nikinmaa

Tänään on liputuspäivä Suomen luonnolle. Vaikka uutisointi yleensä tuokin esiin vain ongelmat ympäristön tilassa kuten sen, että eliöiden lajikirjo on köyhtymässä – joka kymmenes Suomen eliölaji on uhanalainen – ja että Itämeren rehevöitymisen seurauksena sinileväkukinnat ovat lisääntyneet, ajattelin, että liputuspäivän kunniaksi toisin esiin luonnossa tapahtuneita positiivisia asioita.

Vaikka eliöiden lajikirjossa onkin suuria ongelmia – esimerkiksi 1960-1970-luvuilla yleiset isokuovi, peltosirkku, hömötiainen ja tavallinen varpunen ovat kovaa vauhtia harvinaistuneet – useat lajit ovat huimasti yleistyneet. Kaikista suurin muutos on tapahtunut merimetsokannassa. Merimetsohan herättää suuria tunteita, kun sen pesimäpaikoilta häviää kasvullisuus lähes täysin. Kuitenkin varmaan on niin, että jos Suomessa olisi aina ollut nykyiset 10000-15000 pesivää merimetsoparia, mihin kanta näyttää nyt vakiintuvan, kukaan ei olisi erityisen paljon kiinnittänyt huomiota pesimissaarten ongelmiin. Merimetson suurin synti on se, että hävittyään Suomen alueelta pari sataa vuotta sitten, se rupesi 1990-luvulta alkaen levittäytymään takaisin. Itämeren tilassa tapahtunut muutos todennäköisesti mahdollisti sen.

Merimetsojen lisäksi hylkeet ovat melkein aina otsikoissa vain negatiivisessa mielessä. Itämeren hylkeet olivat katoamassa 1970-luvulla. Tuolloin vain 10-20 % hyljenaaraista oli lisääntymiskykyisiä ja Suomen harmaahyljekanta oli pienimmillään alle 500. Ennen 1940-luvun lopussa alkanutta vähenemistään kanta oli suunnilleen sama kuin nykyisin, eli n. 20000 yksilöä. On ilman muuta selvää, etteivät 500 eläintä pysty aiheuttamaan kalastukselle samanlaisia ongelmia kuin 20000, mutta minusta meidän pitäisi miettiä syitä siihen, miksi lajin yksilömäärä pieneni huimasti ja rupesi sitten palautumaan.

Varsinkin kun samaan aikaan kuin hylkeet, merikotka oli kuolemassa sukupuuttoon 1970-luvun puolivälissä, jolloin koko Suomen vuotuinen poikasmäärä oli alle Itameri_1.jpgviiden. Tänä kesänä poikasmäärä ylittää 550. Huomattavaa on, että merikotka käyttää ravintonaan muun muassa merimetsoja, joten lajin yleistyminen säätelee osaltaan merimetsokantoja.

Lajien yleistyminen Suomen vesialueilla viime vuosina ei rajoitu vain eläimiin, vaan esimerkiksi rakkolevä (nykyiseltä nimeltään rakkohauru) on viime vuosina taas yleistynyt huolimatta siitä, että veden rehevöitymistä on pidetty kantaa vähentävänä tekijänä.

Itämeren rehevöitymisen on katsottu aiheuttavan viimeaikaiset sinileväkukinnot. Sinilevien kasvua kiihdyttääkin erityisesti korkea fosforipitoisuus. Jos Itämeren vesi ei olisi rehevää, sinileväkukintoja ei esiintyisi. Tämä on totta. Mutta Itämeren veden ravinnepitoisuus on ollut lähes muuttumaton 1980-luvulta alkaen, enkä ainakaan muista silloin olleen massiivisia sinileväkukintoja. Niinpä tuolloin on vedessä täytynyt olla jotakin muuta, mikä on vähentänyt sinilevien kasvua. Tämä samainen jokin muu aiheutti hylkeiden ja merikotkien lisääntymishäiriöt ja oli yhtenä syynä rakkolevien vähenemisessä. Pysyvien ympäristömyrkkyjen pitoisuudet Itämeren vedessä ovat vähentyneet jopa kymmenekseen pahimpien aikojen pitoisuuksista. Kun PCB- ja dioksiinipitoisuudet vieläkin usein ylittävät EU:n ravinnolle asetetut rajat silakassa ja lohessa, voi vain aavistella, kuinka korkeita pitoisuudet olivat 30-40 vuotta sitten. Mutta silloin ei ollut sinileväkukintoja.

Suomen luonnon juhlapäivänä meidän kannattaakin muistaa, että negatiivisista uutisista huolimatta moni luontoon liittyvä asia on nyt paremmin kuin esimerkiksi 50 vuotta sitten. Lisäksi keskimäärin ihmisten ympäristötietoisuus on selvästi parantunut ja voikin ruveta miettimään, että ympäristön tila tulee ensisijaiseksi taloudellisia ratkaisuja tehtäessä. Tämä on välttämätöntä, koska talouselämää ei ole, jos ympäristö ei ole hyvässä kunnossa.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: Itämeri, sinilevät, merikotka, pysyvät ympäristömyrkyt

The World Is Burning

Sunnuntai 25.8.2019 klo 11:36 - Mikko Nikinmaa

Massive forest fires rage in Amazonas, mainly Brazil, in Indonesia, in Siberia, in Alaska, in Canary Islands…Probably Portugal, Spain, California and Australia are next in line. In several of the Amazonian fires it is clear that they are intentionally started to clear the unproductive rainforest to economically productive agricultural land to produce especially soya beans (and to less extent cattle and different crops). The present President Bolsonaro has said that the international concern about Brazilian wildfires is to slow down the development of Brazilian economy. This is another example of how the nationalistic agenda surpasses what is needed to maintain a healthy earth. In this nationalistic rant it is forgotten that the Amazonian rainforest actually keeps the temperatures down and generates rain that is needed worldwide to maintain agricultural production. When the forest is cut, first the drier parts of the area turn into savanna and with time into desert. One has earlier had forest in a large part of Sahara. To maintain a healthy earth one thus needs a change from nationalistic thinking to globalism, but not the globalism that has earlier been mainly Savanni.jpgthought of as economic globalism. Instead we need environmental globalism.

The huge difference between the two has become apparent in the reaction of many European politicians to the negotiated trade deal with South American countries (as the most important partner Brazil) and European Union. As far as I have understood, the agreement has the provision that it may not be accepted by EU, if the Paris Climate Accord is not followed (mainly by South American countries). The intentional ignition of the forest fires is certainly an action against the Climate Accord. Despite this, so far only France and Ireland have indicated that ratifying the trade deal should be stopped.

Overall, the presently burning forest fires release so huge amount of carbon dioxide that they surpass the yearly emissions of at least all of Scandinavia but soon most of Europe. They contribute to the vicious circle – an increase of carbon dioxide level increases the temperature, which increases droughts and the likelihood of new, uncontrollable fires.

What we need is a change in attitudes, also in economic circles and among state leaders. Nationalism and nation states should be history just as economic globalism. Instead we need environmental globalism. If we approach the climate and other environmental problems this way, we can all live quite comfortably in the world. The technological solutions are there, if we can just stop being selfish and nationalistic, and stop the approach that economy and environmental thinking are opposites. There is no economy without livable environment.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: climate change, globalization, forest fires, nationalism

Asennemuutos - Nyt!

Perjantai 23.8.2019 klo 12:03 - Mikko Nikinmaa

Siperian, Alaskan ja Amazonasin metsät palavat kaikkien aikojen ennätystahdilla. Mitenhän Kalifornian metsät palavat, kun siellä pian alkaa metsäpaloaika. Alaskassa jokiin nousevat Tyynenmeren lohet ovat kuolleet ennen kutua, kun korkeasta lämpötilasta johtuen kalojen hapenkulutus on ylittänyt maksimihapenottokyvyn. Grönlannin rannikolla sulavat ja mereen loiskahtavat jäävuoret ovat pelästyttäneet melojat rannan lähellä. Useiden asuttujen paikkojen lämpötila on ylittänyt 50 astetta ja jopa Hollannissa ja Saksassa korkeimmat mitatut lämpötilat ovat olleet päälle 40 astetta. Tieteellisessä artikkelissa on jo osoitettu ikiroudan sulamisesta aiheutuvaa metaanin lisääntymistä (Lara ym, 2019, Journal of Geophysical Research – Biogeosiences 124, 1560-1573).

Kaikesta tästä huolimatta maailman johtajissa Brasilian presidentti Bolsonaro, USA:n presidentti Trump ja Venäjän presidentti Putin kiistävät, että mitään merkittävää olisi tapahtumassa maailman ilmastolle ja talouspiirit kaikkialla vannovat taloudellisen kasvun nimiin. Populismin yleisimpinä piirteinä ovat rajat kiinni-mentaliteetti ja kansallistunteen korostaminen. Tähän liittyen Suomessa korostetaan aina, kuinka pienen osan mistään maailman päästöistä me aiheutamme, joten millään, mitä teemme, ei ole maailmanlaajuista merkitystä. Esimerkiksi, vaikka turpeen käyttö energianlähteenä on ilmaston kannalta pahempi kuin kivihiilen (itse turpeen polton lisäksi turvesoista vapautuu keräyksen yhteydessä mm. metaania), saa lehtien yleisönosastoista lukea seuraavaa: ”Siksi turvetuotantoa koskevien päätöksien pitää perustua tosiasioihin eikä mielipiteisiin.” Tämä sen jälkeen, kun kaikkea tietämystä turpeen käytön haitallisuudesta vähätellään muun muassa Suomen pienuuteen vedoten. Samaten kuulee: ”Meillä Suomessa ei ole väestökasvuongelmaa, tehkööt ne jotakin, missä ongelmat ovat.” Samaan aikaan keskimääräinen suomalainen on kuluttanut osuutensa maailman luonnonvaroista jo huhtikuussa, kun kaikkien maailman asukkaiden ylikulutuspäivä on vasta elokuussa. Tällä hetkellä kulutamme kaikkialla tulevien sukupolvien luonnonvaroja.

Ilmastomuutokseen liittyvät ongelmat ovat nykyisin niin suuria, että yksilöiden pikkunäpertelyllä niitä ei pysty ratkaisemaan varsinkaan, kun suuri osa ihmisistä maailmanlaajuisesti ei tiedosta/hyväksy ongelman olemassaoloa. Jotta merkittävä muutos saataisiin aikaan, tarvitaan asennemuutos päättäjätaholla. Kaiken kaikkiaan asennemuutos ja sen jälkeinen toiminta mahdollistaisi kohtuullisen elämän meille ja jälkipolvillemme – vielä. Mutta jos asennemuutosta ei tapahdu, ajamme täyttä vauhtia viimeiseen jäävuoreen ja maapallon ongelmat ratkeavat niin, että suurin osa ihmiskunnasta tuhoutuu, minkä jälkeen ei enää ole ilmastomuutosongelmaa, kun ihmispopulaatio on romahtanut. Ilmeisesti sitä populistit haluavat, kun ummistavat silmänsä kaikilta merkeiltä ongelmista ja esittävät toimia, jotka vain nopeuttavat katastrofin tuloa.

Asennemuutokseen, joka antaisi meille edelleen mahdollisuuden hyvään elämään, kuuluvat seuraavat tekijät:

  1. Koska meillä on vain yksi maapallo, meidän on kokonaan unohdettava kansallisrajat. Globalisaatio on aikaisemmin toiminut talouselämän ehdoilla, mutta nyt on tullut aika muuttaa ympäristö globalisaation lähtökohdaksi.
  2. Taloudellisen kasvun ja talouskilpailun sijaan on etsittävä uudet lähtökohdat menestyksekkään toiminnan mittaamiseksi. Negatiivinen kasvu, taantuma, voisi olla toivottava ilmiö, jos sen tuloksena ihmisten kiire vähenisi. Kaiken toiminnan lähtökohtana pitäisi olla ympäristön hyvinvointi. Meillä ei voi olla toimivaa taloutta, jos ympäristö ei ole elinkelpoinen.
  3. Väestönkasvu on saatava loppumaan. Muutos voi käytännössä tapahtua vain, jos naisen asema parantuu ja keskimääräinen koulutustaso nousee. Suuret lapsimäärät ovat tyypillisiä erityisen patriarkaalisille ”kulttuureille”, joissa naiset eivät ole juuri muuta kuin synnytyskoneita ja miesten tarpeiden tyydyttäjiä. Meidän tulee kaikin keinoin kohottaa naisen asemaa käyttäen esimerkiksi kehitysapua tähän.
  4. Erilaiset ympäristön hyväksi tehtävät investoinnit on tehtävä sinne, missä niistä on suurin hyöty. Näin ollen voi olla, että suomalainen ympäristöinvestointi tehdään Indonesiaan, mutta koska kansallisuusajattelusta on luovuttu, suomalaisetkin riemuitsevat ympäristön tilaan saadusta parannuksesta.
  5. Verosuunnittelu lopetetaan. Kaikki yritykset maksavat kohtuullisen, liikevoittoon perustuvan veron, jossa konsernien sisäisiä varainsiirtoja ei voi käsitellä veroa vähentävinä lainoina. Lisääntyvä verokertymä, joka on varmaan satoja miljardeja euroa, käytetään ympäristöinvestointeihin.
  6. Maiden puolustusbudjettien ylärajaksi asetetaan 2 %. Tämän ylimenevä osuus käytetään ympäristön tilan parantamiseen. Kun rajan ylimenevällä osalla nykyisin palkataan henkilöstöäkin, näiden tehtävä muuttuu oman kansallisvaltion puolustamisesta ihmiskunnan eloonjäämisen puolustamiseen. Tuloksena taas vähintään satoja miljardeja tTuloksena taas vähintään satoja miljardeja tulee nykyistä parempaan käyttöön.

Ehkä edellä oleva teksti on utopiaa, mutta sen kaltaista utopiaa tarvitaan, jos halutaan, että ihmiskunta jatkaa eloaan joutumatta katastrofiin. Viime aikojen populismin ja yksinvaltiuden nousua on paljon pidetty liberaalin demokratian loppuna. Minusta näin ei suinkaan ole laita, vaan kaikkialla missä ihmisten koulutustaso sen mahdollistaa, ihmisarvoon perustuva liberaali demokratia on nousemassa takaisin. Paremminkin on niin, että populismin valtaan nostamat johtajat ovat osoittaneet kelpaamattomuutensa.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: ilmastonmuutos, kehitysapu, tasa-arvo

Kalakuolemat - hellesäiden riesa

Keskiviikko 21.8.2019 klo 12:09 - Mikko Nikinmaa

Taas on jouduttu uutisoimaan kalakuolemista. Tällä kertaa Rautalammilla. Kuten viime vuonnakin, mitään saasteita tai sairauksia ei löydetty syyksi. Näin ei kyllä olekaan. Yhteistä viime- ja tämän vuoden tapauksille on se, että ne ovat näkyneet matalissa vesissä kuuman jakson aikana. Kun veden lämpötila matalassa vedessä nousee, ei mistään löydy kylmää vettä, jossa kalojen elintoiminnat (ja hapenkulutus) säilyisivät elämän mahdollistavalla alueella. Suomessa elävät kalat ovat kaikki kehittyneet vuosituhansien kuluessa suhteellisen alhaista lämpötilaa kaipaaviksi, kun veden lämpötila on pitkään lähellä nollaa. Tästä on seurauksena se, että ne sietävät korkeita lämpötiloja huonosti. Sama laji Keski-Euroopassa voi sietää useita asteita korkeampia lämpötiloja kuin suomalainen. Kala voi kuolla, vaikka happipitoisuus ei olisikaan laskenut ja vaikka kalan kiduksissa tai verenkierrossa ei olisikaan aluksi mitään näennäisiä ongelmia. Vaihtolämpöisen kalan solujen minimiaineenvaihdunta on vain noussut niin korkeaksi, ettei se enää riitä tyydyttämään solutoimintojen hapen tarvetta. Ja tästä sitten ajaudutaan tilanteeseen, jossa sydämen pumppausteho vähenee, verenkierto hidastuu, solut saavat vähemmän happea ja kärsivät hapenpuutteesta entisHeinakuu7.jpgtä kauheammin – vaikka veden happipitoisuus ei olisikaan laskenut.

Kun kuolleita kaloja tutkitaan, havaitaan aina, että kidusepiteeli on paksuuntunut. Tämä havaitaan kuolinsyystä riippumatta Amazonasilla, Alaskassa, Australiassa tai Suomessa. Kuolleen kalan kidukset ovat turvonneet eikä siitä voi tehdä mitään johtopäätöksiä kuolinsyystä. Tämän takia kidusten histologinen tarkastelu kuolleista kaloista on hukkaanheitettyä puuhaa. Kuolleista kaloista saatava informaatio rajoittuu kemiallisiin ja mikrobiologisiin analyyseihin: ympäristömyrkkyjen ja tauteja aiheuttavien mikro-organismien osuus kalakuolemissa voidaan perustellusti osoittaa.

Suomen järville on tyypillistä, että ne ovat sangen matalia. Kylmä ilmanalamme on mahdollistanut sen, että kalat ovat sopeutuneet alhaisiin lämpötiloihin. Nyt kun ilmastonmuutos aiheuttaa lämpötilan nousun kesällä, koko järviemme vesimassa lämpenee, minkä seurauksena kylmään sopeutuneet kalapopulaatiomme voivat kuolla. Veden lämpötilan nousulla saattaa olla merkityksensä siinä, että härkäsimppu on viime vuosikymmeninä harvinaistunut Suomenlahdella. Se on erityisen kylmän veden laji, joka kuteekin keskellä talvea.

Kun luin Rautalammin kalakuolemista, minua järkytti yksi asia. Matalaan järveen oli istutettu kuhanpoikasia. Rautalammin kaltaisen matalan järven happipitoisuus vaihtelee väistämättä paljon. Kuha puolestaan on erityisen hyvähappisia olosuhteita vaativa kala, happivaatimuksien osalta verrattavissa lohikaloihin. Useimmiten se elää vähävaloisissa syvissä vesissä, mutta Suomessa kuhia on myös sameissa vesissä matalassa edellyttäen, että veden happipitoisuus on korkea. Näin on ennen voinutkin olla, mutta nykyisin on melkein varmaa, että matalaan järveen istutetut kuhat kuolevat jossain elämänsä vaiheessa ennen kuin ehtivät syödä särkikaloja.

Kaiken kaikkiaan lämpötilan noususta johtuvat kalakuolemat ovat melkoinen ongelma, kun kylmään sopeutuneet kalakannat häviävät ja mistään ei ehdi tulla tilalle korkeampiin lämpötiloihin sopeutuneita geneettisiä kantoja. Tällöin tuloksena voi olla kalaton järvi.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: ilmastonmuutos, kalakannat, geneettinen vaihtelu

Temperature Increase and Melting Ice, What Are the Results

Keskiviikko 14.8.2019 klo 9:53 - Mikko Nikinmaa

Climate change as a result of human actions does not come as a surprise. Already more than 40 years ago for example JH Mercer wrote on Nature (Nature 271, 321-325, 1978) that a large temperature increase may occur, with a threat that ice in Western Antarctica may start melting. It is of note that natural temperature cycles in 1940-80 were such that little anthropogenic temperature increase was observed even with an increase in atmospheric carbon dioxide level. From 1980 onwards the temperature increase has been aggravated by the natural temperature cycle. We may soon be again going to the part of the cycle, when temperature would decrease without human influence, but human actions and what has already happened to the environment are likely to ensure that temperature increase continues, although, hopefully, it is slowed down. In the by climate sceptics widely cited non-refereed preprint by Kauppinen and Malmi in arxiv.com (2019) says that climate scientists don’t take clouds into account in their models, and consequently Kauppinen and Malmi claim that no anthropogenic temperature increase occurs, but all the changes can  be explained by cloud cover changes. This claim (among many other false or unsubstantiated statements in the paper) is not true: already in 1970’s any model not considering cloud effects were taken to be quite unrealistic, and the uncertainty caused by cloud cover has been taken into account.

One of the major effects of temperature increase is melting ice. This has several important effects. First, sea level rises. Up to a billion people live in coastal areas, which Jainen_meri.jpgmay become uninhabitable. As a result, mass migrations of people will take place. One must remember that only ice that is on the ground affects sea level. Sea ice does not do it. Thus, the sea ice of Arctic does not influence sea level. The major sea level rise in the Arctic will come from melting Greenland glaciers. In contrast, most of the ice on Antarctica is land-based and will consequently affect sea level much more.

In addition to affecting sea level, melting Greenland ice may influence ocean circulation affecting, e.g., the Gulf stream. The generation of streaming requires that the water of the stream sinks to the bottom of the sea when it becomes cold and heavy. The sinking generates the northward current on the surface and southward current on bottom. The fresh melting water of Greenland ice is lighter than the seawater generally, and thereby the sinking of the surface water is diminished and current generation consequently slowed down. As much of the North American and West European population gets the benefit of the warm Gulf Stream, its slowing can have surprising and unpredictable effects.

Although melting of sea ice does not affect sea level, it has significant effect on further climate change. The media have mainly concentrated on how melting of the Arctic sea ice is beneficial as in makes both North-Western and North-Eastern passages possible to be utilized as shipping routes thus markedly decreasing the shipping distance between, e.g. China and Europe. However, the effect is mainly negative, because instead of the radiation being reflected back by the light ice with little effect on temperature, the heat will be absorbed by the dark open sea aggravating temperature increase.

Melting of smaller glaciers on mountains affects the river systems radically. Many of the world’s largest rivers start from mountain glaciers. With the glaciers becoming smaller, the river flow will be diminished, and the agriculture depending on the river flow will suffer. Increasing drought periods and decreased agricultural production will be consequences. Also, good quality drinking water will be reduced.

Finally, skiing, especially downhill skiing is major livelihood in many areas. We have already seen how Central European tourism is suffering from mild winters, and the situation is likely to get worse.

I have taken all these different points, as it is often forgotten how many different effects melting ice has. Because of the negative effects, which have all been predicted for almost half a century, we need a radical change in economic thinking: economy and environmental thinking are not opposite. Rather, there is no economy without healthy and habitable environment.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: climate change, sea ice, sea level

IPCC raportti maankäytöstä ja sen yhteydestä ilmastomuutokseen

Perjantai 9.8.2019 klo 17:30 - Mikko Nikinmaa

Eilen julkaistu IPCC:n erikoisraportti maankäytön merkityksestä ilmastonmuutokseen on ollut pääuutinen kaikkialla. Suomessa näyttää erityinen huomio kiinnittyneen nautakarjan ja lampaiden laidunnukseen, metsätalouteen ja turpeentuotantoon. Nämä ovat kiistämättä tärkeitä asioita, mutta muutama muukin asia on poimittavissa jo yhteenvedosta – asioita, joiden merkitys on suunnattoman suuri ihmiskunnan tulevaisuuden kannalta.

Tällä hetkellä maan kulutus on vähintään kymmen- mutta jopa satakertainen verrattuna uuden mullan muodostumiseen. Maan viljavuus siis koko ajan heikkenee ja vieläkin lisääntyvä ihmismäärä on pystyttävä ruokkimaan, vaikka maan laatu heikkenee. Jo nyt yli 70 % jäättömästä maa-alueesta on ihmistoiminnan käytössä ja suuri osa käyttämättömästä maasta on autiomaata. Johtuen maan laadun heikkenemisestä joudutaan metsiä hakkaamaan ruuan tuotantoon. Tämä taas lisää ravinteiden huuhtoutumista vesistöihin ja nopeuttaa maan laadun heikkenemistä ruuan tuotantoon otetuilla maa-alueilla. Vaikka punaisen lihan (naudan ja lampaan liha) käytöstä luovuttaisiinkin eläinkasvatuksen vaatiman huiman maapinta-alan vuoksi, tällä ei saavutettaisi kuin hetkellinen helpotus, koska muuhun ruuantuotantoon otetun maan laatu heikkenee nopeammin kuin koko ajan peitteisen laidunmaan. Lisäksi peitteisen elollisen maaperän hiilidioksidin sitomista verrattuna kynnettyyn ja äestettyyn peitteettömään maahan on todennäköisesti aliarvioitu.

Maaperä kuluu nopeimmin trooppisilla alueilla, joten siellä, missä väestö kasvaa nopeasti, ruuan tuotanto heikkenee. Maataloustuotannon pieneminen näkyy jo selvästi itäisen Afrikan alueella, missä väestö kasvaa äärimmäisen nopeasti. Siellä on myös aliravittujen ihmisten osuus ruvennut kasvamaan pitkän positiivisen kehityksen jälkeen. Kun ilmastomuutoksen vuoksi korkeimmat lämpötilat useilla alueilla ylittävät 50 astetta, ei ole ihme, että ihmiset uhmaavat vaikka mitä vaaroja ruvetessaan ilmastopakolaisiksi paremman elämän toivossa. Niinhän varmaan meistä jokainen tekisi?

Kun maaperän köyhtymiseen liitetään äärimmäiset sääilmiöt: kuivuus, Kuivuus.jpgmyrskyt, rankkasateet ym., jotka aiheuttavat ruuantuotannon ongelmia ja tuhoavat viljelymaita ja asutusalueita, on selvää, että jotakin pitää tehdä. Ehkä kaikkein merkittävin välttämätön muutos on ajattelussa: emme voi enää ajatella niin, että tekojemme pitäisi koskea vain Suomea, vaan meidän on hyväksyttävä se, että meillä on vain yksi maapallo, missä täytyy pyrkiä vaikuttamaan. Ja koska me olemme rikkaita, osa varallisuudestamme voidaan laittaa sinne, missä siitä on ympäristön kannalta eniten hyötyä.

Enää ei ole helppojen ratkaisujen aika, vaikka populistit ja ilmastomuutoksen kieltäjät meille näin uskottelevat. Päinvastoin, jokainen vuosi, jonka he pystyvät muutoksien tekoa hidastamaan, tekee niistä vaikeampia ja kalliimpia. Tässä voi vetää analogian Itämeren tilaan: jos noin 50 vuotta sitten olisi uskottu tutkijoita, jotka vaativat välitöntä vedenpuhdistuslaitoksien rakentamista, tämänhetkisiä sinileväongelmia ei olisi – ja rahaa olisi siihen kulunut kaikkiaan suunnilleen saman verran kuin nyt menee vuodessa ilman näkyvien tulosten saamista. Se kansantaloudellisista säästöistä, kun aikaperspektiiviä ei oteta huomioon.

Ja lopuksi päivän hyvä uutinen: näyttää siltä, että tämänvuotiset hiilidioksidipäästöt jäävät viimevuotisia pienemmiksi. Jos ja kun näin on, tämä on ensimmäinen osoitus siitä, että ilmastomuutosuutisointi ei ole aikaansaanut vain ahdistusta vaan sen, että asialle on tehtävä jotakin.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: eroosio, ilmastopakolaisuus, globalisaatio

Leväkukinnot Itämeressä - pikkujuttu Karibianmeren nykyiseen tilaan verrattuna

Maanantai 5.8.2019 klo 18:16 - Mikko Nikinmaa

Kun turisti menee Karibianmeren tai Meksikon hiekkarannoille, mielikuva siitä, mitä odottaa on puhdas hiekka, kirkas vesi ja palmut, joiden varjossa voi nauttia vilvoittavaa juomaa auringon paistaessa lämpimästi. Mielikuva vain ei enää pidä välttämättä paikkaansa. Vedessä lilluu nykyisin muoviroskaa ja rannat ovat täynnä mädältä munalta haisevaa ruskeaa mönjää. Atlantin valtamerellä on kaikkien aikojen levävuosi. Satelliittikuvat ovat näyttäneet, kuinka Amazonin pohjoispuolinen Atlantti on täynnä mikroskooppisia leviä, jotka kuollessaan rupeavat haisemaan ja likaavat rannat, joilla on miljoonia turisteja enneValimeri_2.jpgn kaikkea Pohjois-Amerikasta mutta jossain määrin myös Euroopasta. Massaesiintymien joukossa saattaa olla myös myrkyllisiä leviä, mutta yleinen rantojen likaantuminen taitaa kuitenkin olla akuutein ongelma.

Leväkukintojen primäärinen syy kaikkialla, niin Itämeressä kuin Atlantilla, on rehevöityminen. Atlantin nykyongelma näyttää johtuvan erityisesti siitä, että Amazon tuo mereen hirvittävän määrän ravinteita. Tähän on erityisesti kaksi syytä. Ensinnäkin Amazonin alueen maatalouden lannoitemäärät ovat kasvaneet ja toiseksi alueen metsänhakkuut ovat räjähdysmäisesti kasvaneet viimeisen vuoden aikana. Kun leväkukintojen määrä on lisääntynyt samanaikaisesti, näyttää jälkimmäinen syy tärkeämmältä. Kun hakkuut ovat lisääntyneet, huuhtovat sateet lisääntyvässä määrin maaperän ravinteita jokeen aiheuttaen leväkukinnot. Amazonista tuleva vesimäärähän on niin suuri, että Atlantin pintavedessä sen osuus on suuri useita satoja, jopa tuhat, kilometriä suistosta merelle päin.

Se, että Amazonasin hakkuut ovat räjähdysmäisesti lisääntyneet tänä vuonna, ei ole mikään yllätys. Niinhän Brasilian presidentiksi tullut Jair Bolsonaro lupasikin. Hakkuiden kaksinkertaistuminen viimeisen vuoden aikana näkyy selvästi satelliittikuvissa. Sen vuoksi, että Brasilian kansallisen avaruustutkimusinstituutin johtaja Ricardo Calvao toi tämän julki, hänet erotettiin. (Asia olisi varmasti tullut julkisuuteen muutenkin, mutta silloin informoija ei olisi ollut brasilialainen, joten Bolsonaron hallinto ei olisi voinut erottaa häntä.) Amazonasin hakkuut ovat juuri tällä hetkellä merkittävä ongelma, koska Etelä-Amerikan ja Euroopan Yhteisön kauppasopimuksen eteneminen edellyttää, että Pariisin Ilmastosopimusta noudatetaan. Ja siltähän ei oikein näytä.

Aikaisemmin ajateltiin, että Amazonasin metsänhakkuut olisivat ongelma vain ilmastomuutoksen kannalta, mutta nyt näyttää siltä, että hakkuiden aiheuttama ravinteiden lisääntyminen Atlantilla aiheuttaa Karibian hiekkarannoille ajautuvan haisevan levämassan. Senkin voisi välttää, jos Amazonasin hakkuut vähenisivät tai loppuisivat.  

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: ilmastonmuutos, Amazonas, rehevöityminen

World Scientists' Warning on Climate Emergency

Torstai 1.8.2019 klo 10:38 - William J. Ripple et al.

This is not written by me, but the real writers wanted it to be shared as widely as possible

Mikko Nikinmaa

World Scientists’ Warning of a Climate Emergency (Condensed Version) 

William J. Ripple, Christopher Wolf, Thomas M. Newsome, xxxx scientist signatories from xxx countries 

We scientists have a moral obligation to clearly warn humanity of any great existential threat. In this paper, we present a suite of graphical vital signs of climate change over the last 40 years. Results show greenhouse gas emissions are still rising, with increasingly damaging effects. With few exceptions, we are largely failing to address this predicament. The climate crisis has arrived and is accelerating faster than many scientists expected. It is more severe than anticipated, threatening natural ecosystems and the fate of humanity. We suggest six critical and interrelated steps that governments and the rest of humanity can take to lessen the worst effects of climate change, covering 1) Energy, 2) Short-lived pollutants, 3) Nature, 4) Food, 5) Economy, and 6) Population. Mitigating and adapting to climate change entails transformations in the ways we govern, manage, feed, and fulfill material and energy requirements. We are encouraged by a recent global surge of concern. Governmental bodies are making climate emergency declarations. The Pope issued an encyclical on climate change. Schoolchildren are striking. Ecocide lawsuits are proceeding in the courts. Grassroots citizen movements are demanding change. As scientists, we urge widespread use of our vital signs and anticipate that graphical indicators will better allow policymakers and the public to understand the magnitude of this crisis, track progress, and realign priorities to alleviate climate change. The good news is that such transformative change, with social and ecological justice, promises greater human wellbeing in the long-run than business as usual. We believe that prospects will be greatest if policy makers and the rest of humanity promptly respond to our warning and declaration of a climate emergency, and act to sustain life on planet Earth, our only home.

 

William J. Ripple email: scientistswarning@oregonstate.edu

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: climate change, environmental economics, population growth

Positive Feedbacks Accelerating Climate Change - Unless We Stop Anthropogenic Influence

Maanantai 29.7.2019 klo 16:01 - Mikko Nikinmaa

even if human effects were only a small proportion of factors causing temperature increase (which they are not, but I am saying it this way to make even people who deny a major influence of anthropogenic effects on temperature increase to understand the need to do everything possible to prevent any human effect), there are three things, which accelerate temperature increase, if temperature increases enough to start to cause them. And since they are possibly already happening, we should do our utmost that the human influence on temperature is mitigated.

First, as I have written in this blog a couple of times, if permafrost startsIMG_0401.JPG melting, methane deposits underneath it reach the atmosphere. Since methane is more than 20 times more effective greenhouse gas than carbon dioxide, the release of methane to the atmosphere radically increases the temperature.

Second, temperature increase makes forest fires more likely. There are presently massive forest fires in Siberia and Alaska, which are producing as much carbon dioxide as Sweden in a year. Notably, one of the most common reasons causing forest fires is that cigarette butts are thrown to the environment. Fire need not start at once, but may begin, when suitable winds come.

Third, if the sea ice melts, the heat radiation is not reflected back, but absorbed by the much darker water. We can see this every year, when snow melts. Melting proceeds slowly as long as there is no dark spot anywhere, but as soon as bare ground is exposed anywhere, melting speeds up.

Because of these absolutely natural factors will speed up the temperature increase radically, it is important that even if human influence on temperature is deemed small, it is stopped without saying “doing it will decrease our economic competitiveness”. The failure to do what we can do may be the needle that breaks the camel’s back – small factor in itself, but added to everything else the reason for the generation of vicious circle.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: temperature, forest fires, methane, sea ice

Cigarette Butts - a Major Source of (Micro)plastics

Sunnuntai 28.7.2019 klo 20:37 - Mikko Nikinmaa

In about 1970 a survey was made in Finland about the different types of trash in the environment, and I made a similar survey on the roadsides and beaches of South Wales. The most common type of trash was cigarette butts. At least 80 % of smokers have thrown smoked cigarette butts to the environment. They may not be as visible as larger trash, but as already the early surveys indicate, easily found, and in beaches a significant nuisance just as trash.

However, cigarette butts are not just a nuisance. Cigarette filters are plastic. Apart from tyre wear particles they are probably the most important source of aquatic microplastics. The problem with plastics from  cigarette filters is that they have high concentrations of all the toxins that cigarettes have. Since the toxins, e.g. the ones causing lung cancer in humans, are lipophilic, they adsorb to the plastics in the filters, and even when the filter is broken up to microplastics remain attached to the plastics. This means that whenever animals eat plastic particles, they will get much toxic compound, which are easily absorbed in the intestine, where lipophilic compounds easily cross intestinal epithelium. This “Trojan horse”-type behaviour makes the cigarette butt-derived microplastics much worse pollutants than any other plastics even if other plastic particles can also have smaller amounts of adsorbed harmful substances.

Pictures of ingested cigarette butts in fish intestine have been circulated. However, small microplastic particles are ingested by planktonic organisms such as early life stages of fish and water fleas. It has been shown that fish development is disturbed by cigarette butts, and indicative of the harmful toxins being involved, the developmental disturbances are more severe for smoked cigarette butts than for unsmoked ones (Lee & Lee 2015. Ecotoxicology and Environmental Safety 113, 362-368). With regard to zooplankton such as daphnia, they ingest microplastics, and ingestion of microplastic particles can cause at least experimentally induced population decreases (Bosker et al. 2019. Environmental Pollution 250, 669-675).

So tobacco smoking affects also environment and people, who are not in any contact with smoke. In the plastic pollution, it is an important component, I would say a major one in Europe and North America. Furthermore, it could be completely finished: stop smoking or if you cannot do that, do not throw your cigarette butts in environment.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: environmental pollution, aquatic toxicity, conservatio

Sweating in the Heat Wave - the New Normal

Perjantai 26.7.2019 klo 12:37 - Mikko Nikinmaa

All time temperature records have been broken is Europe. When the high temperatures should be around 20 Celcius in Alaska, they have been about 30. High temperature records have been broken in East Coast and Midwest of USA. India has suffered from the worst heat waves ever. July of 2019 will probably become the warmest July in the world during measured history. And among the ten highest average temperatures of the year, nine are from the years 2010-2018. Yet there are people denying that climate change is occurring. Another group is saying that tAutiomaa.jpghere may be temperature increase, but that it does not have anything to do with human actions. I cannot understand either: statistics show the temperature increase. And if one is of the opinion that there may be temperature increase, but that it is not anthropogenic, why would one oppose climate change actions. If the actions were successful in decreasing carbon dioxide (and methane) levels, but still the temperature would increase, the persons could say "what did I say".

The temperature increase has already caused deaths of animals. Last summer there were a lot of fish kills in small Finnish lakes, which could only be attributed to temperature increase. Similarly, in marine Australian waters temperate fish species have experienced significant mortalities while tropical fish have had no ill effects. The four-horned sculpin in the Baltic Sea has all but disappeared. While the reason for its population decrease has not unequivocally been clarified, it is worth noting tha it is a cold-water species and has disappeared during the time that temperature has increased by 3 degrees.

Although it is probably useless to say these things to the readers of this blog, since undoubtedly you all agree with the above points, I am at a loss in trying to make climate sceptics to realize that something should be done, and fast.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: climate change, climate sceptics, temperature

Miten Itämeren tila on muuttunut 1960-luvulta lähtien?

Sunnuntai 21.7.2019 klo 17:56 - Mikko Nikinmaa

Kun olen Itämeren muutoksia seurannut melkein 60 vuotta, ajattelin tähän blogiin mitä kotimerellemme on tänä aikana tapahtunut. Olen koko sen ajan kun mitään muistan, elänyt Suomenlahden ja Saaristomeren rannalla. Lapsena veden tilan seuranta perustui kalastukseen, mutta myöhemmin olen tutkinut ympäristömyrkkyjen, hapen puutteen ja lämpötilamuutoksien vaikutuksia vesieläimiin. Kun lisäksi olen toimittanut johtavaa kansainvälistä vesistötoksikologian julkaisusarjaa Aquatic Toxicology ja kirjoittanut alan perusoppikirjan Introduction to Aquatic Toxicology, on tietämykseni Itämeren eläinten tilaan vaikuttaneista muutoksista viime vuosikymmeninä sangen perusteellinen.

Kun lapsena olin isän mukana kalamatkoilla, oli Suomenlahden itäosassakin turskia. Erityisen paljon 1960-luvun puolivälissä tuntui kuitenkin olleen härkäsimppuja. Parhaimmillaan niitä oli kymmenessä verkossa, joissa saattoi olla parikymmentä siikaa, kymmenisen kuhaa, parikymmentä ahventa, särkiä, joitakin säyneitä ja kampeloita sekä joskus meritaimen, toistasataa. Kun härkäsimppu on kylmän veden kala, joka kuteekin keskellä talvea, sen huima väheneminen saattaa olla ensimmäinen merkki ilmastonmuutoksesta. Riittävän kylmää vettä ei enää kesäaikaan ole missään Suomenlahden syvyydessä. Muutenkin 1960-luvun kalalajisto Suomenlahden itäosassa oli vähäravinteisen ympäristön lajistoa. Ne särjetkin, joita verkoissa oli, olivat vallan muuta kuin rehevien pikkujärvien punasilmät: jopa puolikiloisia vonkaleita. Toinen osoitus vähäravinteisesta vedestä oli se, että kiviluodoille saattoi veneestä hypätä liukastumista pelkäämättä. Luotojen limoittuminen viherlevien vuoksi rupesi tapahtumaan vasta 1970-luvun alussa. Silloin Leningradin alueen jätevedet rupesivat aiheuttamaan näkyvää rehevöitymistä.

Tutkijoiden ensimmäiset varoitukset Itämeren rehevöitymisestä ja siiheItameri_1.jpgn liittyvistä ihmisten, erityisesti lomalaisten, elämää haittaavista ilmiöistä, tehtiin 1960-lvun lopussa. Tuolloin tutkijat sanoivat, että mikäli vedenpuhdistukseen ei välittömästi sijoiteta huomattavia rahasummia, muutaman vuosikymmenen kuluttua nähdään suunnattomia ongelmia. Talouspiirit sanoivat silloin, että sellainen ei kannata ja että koko uhkasta puhuminen on vain luonnonsuojelijoiden vouhotusta. Nihkeä suhtautuminen ulottui myös tiedotusvälineisiin, esimerkiksi Helsingin yliopiston biologian opiskelijat järjestivät talvella 1976 Itämeri-illan, jonka tarkoituksena oli tuoda yleisön tietoon Itämeren ympäristöongelmat. Olimme kutsuneet tärkeimmät lehdet, radion ja television paikalle – kukaan ei tullut. Syynä oli, ettei Itämeressä ollut näkyvissä sellaisia ongelmia, jotka olisivat suurta yleisöä kiinnostaneet. Koko ajan, kun asian ei ajateltu olevan riittävän tärkeä aiheuttamaan kustannuksia, ”jotka vaarantaisivat kilpailukykymme”, Suomen ja Ruotsin metsäteollisuudet päästivät vesistöön jätettä, jonka rehevöittävä vaikutus vastasi suunnilleen sadan miljoonan ihmisen asumisjätevesiä. Nämä päästöt ovat suuri syy nykyiseen sisäiseen kuormitukseen. Teollisuuden huonosti puhdistetut tai puhdistamattomat päästöt sisälsivät myös merkittävän määrän ympäristömyrkkyjä,

Sen, mitä edellä kuvaan suhtautumisesta ja teoista Itämeren ympäristöongelmien suhteen, voisi hyvin siirtää ilmastomuutoksen käsittelyyn. Ilmastomuutoksen osalta ensimmäiset tutkijoiden varoitukset tehtiin 1970-luvulla ja varoitukset ovat voimistuneet koko ajan. Aluksi tiedotusvälineet eivät olleet lainkaan kiinnostuneet aiheesta ja vieläkin ilmastoskeptikkojen kirjoitukset saavat usein paljon enemmän huomiota kuin niiden totuusarvo edellyttäisi. Pitkään talouselämä vähätteli ongelmaa ja vieläkin on tahoja sekä talouselämässä, poliittisissa piireissä ja tavallisten kansalaisten joukossa, jotka pitävät koko asiaa ”luonnonsuojelijoiden ilmastovouhotuksena”. Eiköhän Itämeriesimerkki kuitenkin osoita, että tutkijoiden varoituksiin kannattaisi kiinnittää huomiota ja toimia niiden mukaan.

Koko 1970-luvun huonosti puhdistetut asutus- ja erityisesti teollisuusjätevedet huononsivat Itämeren veden laatua. Ympäristömyrkkypitoisuudet vedessä nousiItameri_2.jpgvat niin, että ravintoketjun yläpään kaloja syövät eläimet, esimerkiksi merikotka ja hylkeet, saivat merkittävän määrän rasvaliukoisia ympäristömyrkkyjä. Tämän tuloksena koko Suomen merikotkakannan poikasmäärä väheni muutamaan vuodessa 1970-luvulla ja hyljekannat pienenivät kahdestakymmenestä tuhannesta muutamaan sataan. Hyljekantojen pienenemisen syyksi osoittautui se, että pahimmillaan jopa 90 % hyljenaaraista oli lisääntymiskyvyttömiä. Todennäköisesti niiden lisääntymiselimistön (kohtu ja istukka) rakenteen muutokset ympäristömyrkkyjen vaikutuksesta estivät sikiökehityksen. Merikotkien ja hylkeiden lisäksi ympäristömyrkkyjä on esitetty ainakin lohen lisääntymishäiriöiden ja rakkolevien vähenemisen syyksi. Korkeimmat pysyvien ympäristömyrkkyjen pitoisuudet havaittiin 1980-luvulla. Vaikka tuolloin oltiin jo havahduttu esimerkiksi orgaanisten klooriyhdisteiden vaaroihin ja niiden käyttö oli kielletty, myrkkyjen hajoaminen on niin hidasta, että ne ovat vieläkin ongelma. Kun veden pysyvien ympäristömyrkkyjen pitoisuudet olivat korkeimmillaan, vesi pysyi suhteellisen kirkkaana. Mielestäni tämä johtuu ennen kaikkea siitä, että myrkyt haittasivat käytännöllisesti katsoen kaiken elollisen kasvua/lisääntymistä. Lisäksi kun eliöt käyttivät ravinteita tuona aikana vain vähän, ne kertyivät meren pohjaan suuremmassa määrin kuin olisivat, jos myrkkypitoisuudet olisivat olleet alhaisemmat sallien kiivaamman ravinteita käyttävän kasvun. Kirkas vesi ei toisin sanoen ollenkaan tarkoita puhdasta vettä. Se tarkoittaa vain sitä, etteivät levät, kasvit ja mikro-organismit kasva vedessä hyvin. Tähän voi syynä olla ravinteiden vähäisyys kuten useimmissa suomalaisissa luonnontilaisissa järvissä, korkeat ympäristömyrkkypitoisuudet kuten Itämeressä1980-1990-luvuilla tai rehevien järvien happamoituminen kuten Pohjoismaissa 1980-luvulla. Analogiana voi käyttää juomavettä, jossa ei saa kasvaa mitään. Tämän takia se desinfektoidaan – kaikki elollinen tapetaan, aikaisemmin klooriyhdisteillä, nykyisin usein otsonoinnilla tai UV-säteilyä käyttäen. Mikrobien kasvaminen putkistoissa estetään putkistojen ajoittaisella myrkyttämisellä useimmiten kloramiinia käyttäen. Jos käyttämäämme juomaveteen laitetaan kala, se kuolee pian kidusvaurioista, yleensä solujen paksuuntumisesta, johtuviin hengitysvaikeuksiin. Meidän suolistomme solujen paksuuntuminen ei aiheuta vastaavanlaisia ongelmia elämällemme, minkä takia kirkas kloorilla käsitelty vesikään ei aiheuta akuutteja haittoja, joita taas vesijohtovedessä kasvavat mikro-organismit voisivat aiheuttaa.

Pysyvien ympäristömyrkkyjen pitoisuudet Itämeressä ovat laskeneet pahimmista ajoista viidennekseen tai jopa kymmenesosaan. Samaan aikaan kun myrkkypitoisuudet alkoivat laskea, rakkolevät rupesivat lisääntymään, vaikka rehevöityminen periaatteessa heikentää niiden kasvua. Myös hylkeiden lisääntyminen rupesi onnistumaan ja hyljekannat ovatkin palanneet 1940-luvun tasolle. Vaikka hyljekantojen kasvun kauheudesta onkin puhuttu paljon, suurin huoli viime vuosina on ollut sinileväkukinnoista. Kaikki nämä muutokset johtuvat veden myrkyllisyyden vähenemisestä. On toki totta, että sinilevien kasvu kiihtyy ravinne- erityisesti fosfaattipitoisuuksien noustessa, mutta sinileväkukintoja ei juurikaan ollut 1980-luvun lopulla, vaikka veden fosfaattipitoisuus tällä hetkellä on suunnilleen sama kuin tuolloin. Mikä noista ajoista on muuttunut, on ympäristömyrkkypitoisuus. Fosfaattipitoisuudet Itämeren vedessä ovat säilyneet korkeina, vaikka maalta tulevan fosfaatin määrä on vähentynyt ainakin viidennekseen. Syynä tähän on se, että meren pohjaan on kertynyt vuosien huonon vedenpuhdistuksen vuoksi fosfaatteja, jotka nyt aiheuttavat ”sisäistä kuormitusta”. Toisin sanoen maksamme nyt vanhoista synneistä. Kun tutkijat sanoivat 1960-70-lukujen vaihteessa, että tehokkaat vedenpuhdistuslaitokset pitäisi heti rakentaa puunjalostusteollisuuteen, mutta silloin siihen ei ollut rahaa eikä kilpailukyvystä voitu luopua, silloin olisi nykyisellä rahanarvolla tarvittu suunnilleen sama summa rahaa koko rehevöitymis- ja sinileväongelman estämiseksi kuin nyt tarvitaan vuosittain ongelman pitämiseksi ennallaan. Ehkä tämä opetus kannattaisi pitää mielessä ilmastomuutoksen vastaisten toimien suunnittelussa – mitä myöhemmin toimiin ryhdytään, sitä kalliimpia tekoja tarvitaan. Sinileväongelmienkin kannalta ilmastomuutos on haitallinen, koska lämpötilan nousu lisää sinilevien kasvua.    

Itämeren muutoksien historia voi olla opetuksena tämänhetkisten ja tulevien ympäristömuutoksien ratkaisemiseksi – jos niin halutaan.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: sinilevä, veden saastuminen, hylkeet, rehevöityminen

No Anthropogenic Climate Change? Another case where correlation is falsely interpreted to indicate causality

Lauantai 20.7.2019 klo 15:05 - Mikko Nikinmaa

An article “giving experimental evidence” that it is not greenhouse gases, but changes in humidity/low level clouds, causing temperature increase, is circulating. The article is widely used by climate sceptics to indicate that carbon dioxide increase has little to do with the observed temperature increase. I wish it were so, but a quick reading of the ArXiv 2019 (Kauppinen & Malmi; arxiv.com) manuscript (NO EXPERIMENTAL EVIDENCE FOR THE SIGNIFICANT ANTHROPOGENIC CLIMATE CHANGE) indicates a serious problem in the conclusion. Measurements of temperature change are unequivocal – temperature has increased markedly from preindustrial time, especially during the last 50 years. Since temperature, cloud cover and humidity data can be found, the authors have calculated correlations between temperature and the other two and have shown significant IMG_3885.jpgrelationship. Up to this point I have no quarrel with the authors. But then, at least to my understanding, they conclude that these correlations indicate causality. From the observed temperature and cloud cover change they calculate that an increase in % cloud cover causes a decrease in temperature by 0.11 degrees/% cloud cover. However, correlation does not mean causality, it is equally possible that an additional factor influences one or both components of the correlation. A good example of this is the classical ice cream eating and drowning-relationship. There is very tight correlation between the consumption of ice cream and the number of drowning accidents. Yet, few people would claim that ice cream eating causes drowning. A similar problem is in this case, the authors’ calculation indicates an association between cloud cover change and temperature increase. However, the reason why the temperature increases is not verified by the authors’ calculations. It could be anything, for example anthropogenic. Thus, the study does not prove “that the changes in the low cloud cover fraction practically control the global temperature”. It is difficult for me to understand, why this kind of obvious weakness has remained unobserved, when at the same time inaccuracies in the IPCC conclusions are pointed out.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: global temperature, climate sceptics, cloud cover, anthropogenic

Aquatic Oil Pollution ? many-sided problem, until oil use is stopped

Torstai 18.7.2019 klo 11:44 - Mikko Nikinmaa

 

With oil spills, the usual picture in the news is a bird covered with oil. The contaminated bird loses its ability to regulate temperature in water and slowly dies because of heat loss. Although this is a significant problem during oil spills, it is probably not the most important one. As the most important one I would place the effect of oil contamination on mainly unicellular marine algae. Marine algae account for almost half of global photosynthesis, thus being the most important carbon dioxide sinks of the world. Largely because of oil pollution, it has been estimated that the algal carbon dioxide sink has decreased by 20 %. This negative effect is greater than would be caused, if deforestation of Amazon rain forest would increase manyfold. Oil pollution also influences fish. Effects are largely age-dependent and associated mainly with cardiac function. It appears that the toxicity of oil increases with increasing pressure. This is significant, as oil is drilled at deeper depths than earlier. In addition, dispersants, changing oil to small droplets, which are dispersed in the water column, increase the toxicity of oil spill to fish and other aquatic organisms, mostly by increasing the surface area of oil in contact with the (respiratory) surface of organisms. As a consequence, the uptake of toxic components of oil, and thereby their toxic effects, are increased. In contrast, the dispersants in the concentrations used appear to cause little toxicity. It is quite clear that as long as oil is used in significant amounts in fuels and energy production, the problems persist. Further, the socalled biofuels or biodiesels are exactly as bad for aquatic life as fossil oil. Therefore, in terms of combatting climate change, using biofuel is exactly the same as using fossil oil, if the use of fossil fuel is coupled with forestation.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: aquatic toxicology, oil spill, water pollution, fish kills

Kansalaisaloite kaivoslain muuttamisesta eduskuntaan

Maanantai 15.7.2019 klo 19:47 - Mikko Nikinmaa

Vuosi sitten kirjoitin tässä blogissa "Olisi ehdottomasti syytä muuttaa kaikkea lainsäädäntöä niin, että ympäristönäkökohdat olisivat mukana taloudellisten ratkaisujen vaatimuksissa. Vain niin voidaan päästä kestävään kehitykseen. Kaivoslain muuttaminen voisi olla ensimmäinen näkyvä muutos tähän suuntaan." On oikein ilahduttavaa, että käytännössä kaikki näkökohdat, jotka nykyisestä lainsäädännöstä puuttuvat ja jotka ovat tehneet Suomesta ulkomaisten kaivosyhtiöiden suosikkikohteen, ovat perusteluissa mukana. Nyt täytyy vain toivoa, että eduskunta toimii Suomen ja ympäristön etujen eikä pelkästään yhtiöiden voittojen ja muutaman ihmisen työllistymisen hyväksi. Jälkimmäisessä tapauksessa kun asetetaan äärimmäisen lyhytnäköinen työllisyyden etu pitempiaikaisen toimivan ympäristön ja tulevaisuuden mahdollisuuksien edelle. 

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: malminetsintä, vesien saastuminen, kaivosyhtiöt

Sokea usko uusiin teknologioihin on yhtä suuri uhka ympäristölle kuin ilmastomuutoksen kieltäminen

Lauantai 13.7.2019 klo 17:11 - Mikko Nikinmaa

Kun Alaska Hikoilee 30 asteen helteessä, Etelä-Ranskan lämpöennätys on 45.1 astetta ja New Orleansia uhkaa suuri tulva jo toista kertaa tällä, vast alle 20-vuotiaalla, vuosituhannella, alkaa ilmastoskeptikkojen lauma ruveta käymään harvalukuiseksi. Heidän sijalleen on noussut esiin joukko, joka on sitä mieltä, että teknologian kehittyminen ratkaisee ongelmat. Teknologiauskovaiset ovat sitä mieltä, että uudet menetelmät pystyvät ratkaisemaan kaiken, joten käytännössä mitään ajatusmallien ja talouden lähtökohtien muutosta ei tarvita. He myös syyttävät uutisointia siitä, että ollaan luomassa ahdistusta ja pessimismmiä.

Kumpikin väite on kaukana totuudesta. Olen käynyt useita ilmastoaktivistien ja -tutkijoiden puheenvuoroja ja katsauksia läpi ja ne tuovat lähes aina esiin, että jo nykyisellä teknologialla suurin osa ongelmista voitaisiin ratkaista, jos kasvuideologiasta luovuttaisiin. Kasvuideologiahan perustuu siihen, että mitään rajoja ei koskaan ole. Kun tuo esille, että maapallo ei paljon laajene nykyisestä ajan kuluessa, vastaukseksi tulee, että sitten vain siirrytään immateriaaliseen kasvuun. Tämäkään ei kuitenkaan ole mahdollista: väesönkasvu johtaa väistämättä siihen, että maapalloa käytetään enemmän. Lisäksi emme täällä rikkaissa maissa voi ajatella niin, etteivät perinteisesti köyhemmät alueet ja niiden lisääntyvät ihmismäärät saisi tavoitella samaa elintasoa kuin meillä on.

On myös niin, että vaikka ilmastomuutokseen liittyvät tekijät pystyttäisiin ratkaisemaan, maapallon rajat tulisivat esiin ympäristön saastumisen, luonnon monimuotoisuuden pienemisen ja maankäytön ja viljavuuden ongelmien vuoksi. Nämäkin liittyvät kasvuideologiaan - samoin kuin mielestäni turha kiire ja se, että mikään ei tunnu riittävän; eriarvoisuus ja suvaitsematomuus kasvavat. Jos lähtökohtana olisi elämisen laatu taloudellsen kasvun sijaan, voitaisiin talouselämän malleja muuttaa. Luopuminen kasvuideologiasta ei suinkaan tarkoittaisi paikalleen jähmettymistä vaan sitä, että uudet innovaatiot eivät perustuisi meillä kulutuksen lisäämiseen ja omaisuuden haalimiseen, vaan siihen, että elämisen laatu paranisi ja kiire vähenisi.

Jos hyväksymme lähtökohdaksi sen, että teknologian edistysaskelet ratkaisevat ympäristöongelmat, kasvuideologiaa ei tarvitse muuttaa ja tuolloin ajaudumme väistämättä ympäristökatastrofiin. Siihen kuluu vain pitempi aika kuin ilman teknologian kehittymistä. Jos taas kasvun tarpeesta luovutaan, materiaalinen kulutustaso alenee, mutta kestävä kehitys on mahdollista ja väitänpä, että elämisen laatu nousee. Miksipä muuten kaikki nationalistipopulistit kaipaisivat takaisin kiireettömään 1960-lukuun?

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: ympäristön tila, taloudellinen kasvu, ympäristömuutos

Cotton - always in the middle of social and environmental problems: could it be replaced for the benefit of mankind

Keskiviikko 10.7.2019 klo 12:17 - Mikko Nikinmaa

Cotton clothes, all of us wear them.  However, do we realize all the social and environmental problems associated and the fact that we could presently achieve a cotton-free society which would be a contribution towards combatting climate change, social inequality and environmental destruction?

Initially, the cotton production was a strong component for American slavery. Cotton fields in southern USA needed workers, and they were brought in Kartano.jpgas slaves from Africa. Although also other forms of cultivation such as growing of tobacco and sugar cane needed workers, cotton cultivation was the most important one, generating rich plantation owners and poor slaves, and later the racial problems in America, which are still a big problem.

The problem with genetically modified organisms really boils down to cotton.  Out of the approximately 32 million hectares, where cotton is grown, approximately 25 million hectares is genetically modified (GM). Consequently, it is my bet that people against the use of GMOs (genetically modified organisms) daily wear clothing that has genetically modified cotton. GM cotton was marketed to farmers saying that the need for pesticides would be reduced. However, that has not turned out to be the case. While the insecticide use in USA and Australia has markedly decreased after the introduction of bt-cotton (a genetically modified plant, which produces its own toxin against several insect pests), the herbicide use has not decreased. In most other cotton-producing countries pesticide use has not decreased, partly because secondary harmful insects require heavy insecticide use to ensure high production. Further, it appears that the difference between pesticide use in large industrial cotton cultivation (decrease in insecticide use) and small cotton farmers (no change or increase in insecticide use) has increased.

 The heavy pesticide use in cotton production is an important component in causing the deaths of non-target organisms. Insecticides kill non-selectively all insects, be they beneficial or harmful. Research on waterways has indicated that agricultural pesticides kill aquatic invertebrates and fish. Often the insecticides are more toxic to aquatic creatures than to their target organisms. Further, it was recently estimated that close to 70 000 000 birds per year die directly because of pesticide use.

Although cotton cultivation does not require very much water (10000 l/kg cotton produced worldwide), the fact that it is grown in dry areas largely for eJoshua_tree.jpgxport with the profits going not to local farmers but to big agricultural companies often from foreign countries means that the water use does not support the local people’s food production or water needs. Consequently, the poor people in the dry areas continue to suffer from food and water shortage in India and Africa. Partly the recent trend that food shortage is again in the increase in Eastern Africa could be alleviated by stopping cotton cultivation and using the water for cultivating edible crops.  This, as such, would decrease the number of refugees trying to come to the paradise in Europe.

Production of cotton clothing has also another social problem. In many countries producing cotton clothing cheaply, child labour is used. To best combat this, e.g. European collaboration would be helpful. As the final question one must ask if cotton is necessary as primary cloth material any more. Earlier it was, as all the other fibres that could be used for producing fabrics yielded much harder and therefore less comfortable cloth than cotton. However, recently the situation has changed, and currently wood fibres can yield as soft and comfortable cloth as cotton. Since the need for paper production has markedly decreased, wood could be used for cloth-making.

Replacing cotton with wood fibre would thus be a highly beneficial both socially and environmentally. First, the land and water used now for growing cotton for export with most profits not coming to local people could come completely to help the food and water needs of local communities. This would decrease the refugee pressure to North. Because the pesticide use would be reduced, all the negative issues associated with them would also be reduced. Growing trees for fibre production would not have a negative effect on carbon footprint globally, most likely the opposite, as the life length of clothing is longer than that of paper products. Thus, one would be combatting climate change, whereby the number of climate refugees in the future would decrease. Finally, as the right-wing populists always say that isolationist policies are needed for the success of “our” industry, producing cloth would be a significant new direction to pulp industry. All in all, replacing cotton could be a good example of how thinking globally has positive influence on social and environmental problems in the world.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: climate change, drought, refugees, pulp industry, pesticide use

Vanhemmat kirjoitukset »