Huhtikuun loppu ja lunta sataa...ilmastonmuutos peruttu?

Tiistai 23.4.2024 klo 14.01 - Mikko Nikinmaa

Usea näkemäni ihminen on tämänpäiväisen lumentulon ja tämänvuotisen talven vuoksi ilmeisen riemuissaan kertonut minulle, kuinka me ilmastonmuutoksesta vaahtoavat tutkijat olemme väärässä. ”Katsokaa nyt vähän ulos! Hirveä lumimyräkkä Turussa huhtikuun loppupuolella.” Olisin kyllä riemuissani, jos minä ja muut ilmastonmuutoksesta huolestuneet tutkijat olisimme väärässä, mutta niin ei taida olla laita.

Tosihan on, että Etelä-Suomessa on ollut pitkästä aikaa kunnon talvi. Kun pakkaset tulivat marraskuun alkupuolella, talvikeliä kesti yhtämittaisesti helmikuun loppupuolelle. Ja nyt on jo kolmas takatalvi sen jälkeen. Mutta tämä ei kerro muusta kuin tämäntalvisesta säästä – ja itse asiassa vahvistaa ilmastonmuutokseen liittyviä teorioita. Maailmanlaajuisestihan keskilämpötila on noussut. Maaliskuu oli yhdestoista peräkkäinen kuukausi, jolloin maapallon keskilämpötila oli mittaushistorian korkein. Jos katsoo maailmankarttaa, johon on merkitty alueen lämpötila punaisella, kun se ylittää pitkäaikaisen keskiaron valittuna aikana, ja sinisenä, kun se on pitkäaikaista keskiarvoa alempi, on kartalla vain pari Fennoskandian kaltaista pikkualuetta. Ja näidenkin paikkojen tilanne on äärimmäisen vaihteleva. Mitattiinhan esimerkiksi Kaakkois-Suomessa kaikkien aikojen aikaisin +20 asteen ylitys huhtikuun alussa.

Suomi sattuu vain olemaan alueella, jossa kylmä arktinen ilmamassa ja etelän lämpö voivat esiintyä. Kumpaa saamme, riippuu suurelta osin yläilmakehän suihkuvirtauksista. Ennen vanhaan suihkuvirtaukset olivat suhteellisen suoria ja kulkivat lännestä itään. Kesäaikaan ne siirtyivät pohjoisemmaksi, joten lämpimän ilman todennäköisyys kasvoi. Ilmastonmuutokseen näyttää liittyvän se, että suihkuvirtaukset mutkittelevat pohjois-eteläsuunnassa. Kun suihkuvirtauksen mutka on etelään, pääsee arktinen kylmyys valumaan etelään, minkä koemme nyt. Kun taas mutka on pohjoiseen, saamme nauttia etelän lämmöstä. Tämän osoittaa muun muassa se, että Saharan hiekkaa tulee tänne pohjoiseen nykytalvina paljon enemmän kuin vuosikymmeniä sitten.

Alailmakehän ilmanpaineen vaihteluilla on myös suuri merkitys. Talvella useimmiten lännestä itään kulkevat matalapaineet nostavat lämpötiloja ja mantereen päälle muodostuvat korkeapaineet Suomeen ulottuessaan tuovat paukkupakkaset. Kesällä tilanne on päinvastainen: korkeapaine ja hellettä tai matalapaine ja koleaa sekä sadetta.

Mutta yhdestä asiasta voi olla jokseenkin varma: Vappuna on parempi sää kuin nyt. Vapuksi on tällä hetkellä luvassa noin +15 Etelä-Suomeen.

Financial inequality is a major obstacle to combatting climate change

Maanantai 15.4.2024 klo 18.01 - Mikko Nikinmaa

A lot of people in the rich countries complain about African and Asian people not doing virtually anything to decrease their fossil fuel use. In contrast, coal and oil use is increasing, as people try to get richer and population increases, mostly in Africa. Why don’t they see that they are increasingly causing climate change, whereas we in the rich west have understood how things should be done, and have been able to decrease the per capita footprint in the last decade.

The prime reason for poor people not considering carbon footprint or sustainability in their day-to-day financial decisions is that thy cannot afford it. For most people in the world, their financial situation only allows one choice: the cheapest. Thus, their lack of climate deeds is understandable, but is actually one aspect of financial inequality generating climate change.

The superrich cause much of the climate change. Although their number is small, their carbon footprint is huge. The richest percent of world’s population causes as much carbon dioxide emissions as the poorest two thirds. As compared to an average American or European, the carbon footprint of billionaires is a thousand times greater. An in actual fact the superrich would hardly notice if their wealth were halved. However, if the sums were made available to combatting climate change, that would probably be enough to enable poor people make sustainable choices in their life.

Thus, decreasing financial inequality would be the most effective way of combatting climate change. Another way would be to decrease military spending, which, unfortunately, seems even less likely than addressing financial inequality.

Hallituksen ympäristötoimet - arvio ensimmäisestä vuodesta

Tiistai 9.4.2024 klo 15.15 - Mikko Nikinmaa

Kun Orpon-Purran hallitus vajaa vuosi sitten aloitti, ympäristöväki pelkäsi, että ympäristö- ja ilmastoasiat jäisivät vähälle huomiolle. Olihan yksi Perussuomalaisten kantavista teemoista se, että ilmastoasioita liioitellaan ja että aikaisemmat ilmastotavoitteet olivat turhan kunnianhimoisia. Maahanmuuton vastustamisen lisäksi bensiinin hinnan alentaminen oli puolueen johtava vaaliteema. Pääministeri Orpo yritti vakuuttaa, että Suomi ei luovu ilmastotavoitteistaan ja toimii muutenkin edistyksellisesti ympäristön hoidossa. ”Tämä ei saa kuitenkaan aiheuttaa kustannuksia suomalaiselle veronmaksajalle.”

Kun nyt on hallituksen ensimmäisen väliriihen aika, on syytä tehdä ensimmäinen arvio hallituksen ympäristötoimista. Ja se on tyrmäävä. Jos ajattelee kulunutta vuotta ympäristön kannalta, hallituksen ensimmäinen vuosi on ollut katastrofi. Ainut vähänkään positiivinen asia on Saaristomeren suojelutarpeen nostaminen esiin. Ja siinäkin konkreettiset toimenpiteet ovat jääneet vähiin. Sen sijaan hallitus on jo ehtinyt tehdä lukuisia ympäristön kannalta negatiivisia toimia. Suurelta osalta näitä on tehty säästöjen saamisen nimissä. ”Emmehän voi jättää lapsillemme suurta velkaa.” Emmekö sitten jätä ympäristöä lapsillemme? Säästöjä ilman muuta tarvitaan, mutta kun niitä ei ole tehty ympäristölle haitallisista toimista, herää ihmetys. Kohdistuvatko säästöt tasapuolisesti ja järkevästi?

Hallitus sanoo luottavansa vapaaehtoisiin toimiin ympäristönsuojelussa. Vapaaehtoiset toimet tarkoittavat valitettavasti, että mitään ei tarvitse tehdä, varsinkin kun kuulee tapauksista, joissa maanomistaja suojelisi alueen, mutta viranomainen tekee toisenlaisen päätöksen. Luonnonsuojelualueiden hankintaan osoitettuja määrärahoja on myös alennettu selvästi samoin kuin vapaaehtoisten Metso ja Helmi ympäristönsuojeluohjelmien rahoitusta (jopa 40 %).

Ensimmäisessä budjetissaan hallitus vähensi ympäristönsuojelun ja hoidon määrärahoja kokonaisuudessaan kolmanneksen samaan aikaan kun bensiinin ja dieselöljyn polttoaineveroa laskettiin. Turpeen ja fossiilisten polttoaineiden käytön epäsuorat ja suorat tuet säilytettiin, kun toisaalta kosteikkoviljelyn, mikä toimisi hiilinieluna, tuki poistettiin. Saaristomeren suojelun esiin noston vastapainoksi vesiensuojelun rahoitusta yleisesti vähennettiin jopa 80 %. Ilveksen ja muiden petoeläinten tiukkaan EU-laajuiseen suojeluun sanotaan haettavan höllennyksiä. Suomi ei hyväksynyt EU:n luonnon ennallistamisdirektiiviä ja Suomen maankäyttösektori (puunhakkuut mukaan lukien) on muuttunut viime vuosien aikana hiilidioksidin nettonielusta nettopäästäjäksi – tämä on toki tapahtunut jo edellisen hallituksen aikana, mutta nykyhallitus ei osoita mitään aikeita muuttaa tilannetta. Sen sijaan koko ilmastopolitiikka näyttää perustuvan hiilidioksidin talteenottoon teollisuuslaitoksien savupiipuista. Toistaiseksi Suomessa ei ole vielä yhtään talteenottojärjestelmää edes rakenteilla, joten parhaassakin tapauksessa teknisten hiilinielujen käyttöönotto tapahtuu vasta 2030-luvulla.

Niin, hallitus sanoo tekevänsä uudistuksia, mutta ympäristön kannalta jokseenkin kaikki mitä on tehty, on painajaismaista paluuta 1960-luvun ympäristöpolitiikkaan. Silloinhan sellutehtaiden lemu monen kymmenen kilometrin päässä oli tavanomaista. Onko se suomalaista ”hyvinvointiyhteiskuntaa” tulevaisuudessa?

Lyhyt Simpunpäästöoppi 20

Lauantai 6.4.2024 klo 17.26 - Mikko Nikinmaa

Kunnon merikalojen tavoin kampelaa ei koskaan saanut verkoista, jotka olivat Maringin tai Ravijoen lahdissa. Niistä sai vain särkiä, ahvenia ja muita makean veden kaloja – kuten haukea. Hauki, vesien koira, kasvaa Suomenlahdella, Pohjanlahdella, Saaristomeressä ja Ahvenanmerellä sekä muualla Itämeren pohjoisosissa, missä suolapitoisuus ei nouse ruumiinnesteiden suolapitoisuutta korkeammaksi, nopeammin kuin suolattomissa sisävesissä. Jo vähäinenkin suolan määrä tuntuu kuitenkin stressaavan haukea, kun niillä esiintyvät kasvaimet ja ihon haavautumat näyttävät yleistyvät suolapitoisuuden noustessa.

Hauki on virvelijöiden helpoimmin pyydystettävä laji. Se kun elää matalassa vedessä, melkein kaikkien ruovikoiden suojassa ja sietää niin hapenpuutetta kuin ympäristömyrkkyjä hyvin. Kun se vielä nappaa melkein kaikkeen liikkuvaan, ei ole mikään ihme, että Suomen virvelöijät saalistavat niitä enemmin kuin mitään muita kaloja. Kun hauki nappaa vieheeseen, se kyllä aluksi riuhtoo kovasti päästäkseen vapaaksi, mutta väsyy nopeasti, minkä takia kala on sangen vaivatonta nostaa veneeseen.

Hauki on sprintteri. Se on vesikasvien takana piilossa saalista odottamassa. Kun saaliskala tulee lähelle, hauki hyökkää kimppuun räjähdysmäisellä nopeudella. Saalis ei juurikaan ehdi paeta ennen kuin joutuu hauen suureen terävähampaiseen suuhun. Hauen vahva lihaksisto koostuu lähes kokonaan anaerobisista nopeista lihaksista. Niiden ansiosta sen voimantuotto aikayksikössä – ja sitä kautta kiihtyvyys – on suurempi kuin minkään muun meikäläisen kalan. Hauen ominaisuuksissa on sitten se kääntöpuoli että lihakset väsyvät nopeasti. Nopean uintipyrähdyksen jälkeen hauen ei kykene uimaan aktiivisesti vaan sen on lymyttävä piilossaan happivelkaansa maksaen. Kun se on tehty, uusi saalistuspyrähdys on mahdollinen.

Hauki viihtyy mainiosti rehevissä vesissä, kun se sietää vähähappisuutta hyvin ja kun sille on siellä hyviä väijymispaikkoja runsaan vesikasvillisuuden suojassa. Merialueilla yksi parhaista piilopaikkoja tarjoavista alueista on rakkohaurumetsä – rakkohaurut, entiset rakkolevät, eivät toisaalta ole rehevien vaan puhtaiden vesien leviä, joten niillä elävien haukien elinympäristö on normaalista poikkeava. Mutta yhtä kaikki, alueen kalastosta voi tehdä johtopäätöksen veden laadusta: jos kalat ovat pääosin haukia ja särkiä, vedenlaatu on huono. Jos taas kaloina ovat merialueella ennen kaikkea ahven, turska, säyne ja siika, vesi on puhdasta.

EU ja ympäristönsuojelu

Perjantai 29.3.2024 klo 15.35 - Mikko Nikinmaa

Viime aikoina on kovasti riemuittu siitä, kuinka EU:n pyrkimykset moneen ympäristöasiaan on onnistuttu torppaamaan. Kotimaiset ratkaisut ovat paljon parempia – osaammehan hoitaa ympäristöasiamme itse. Mitä Keski- ja Etelä-Euroopan maat ovat kertomaan meille, kuinka metsiä ja vesistöjä pitää hoitaa. Nehän ovat jo kauan sitten hakanneet metsänsä ja pilanneet vetensä.

Mutta onko suomalainen ympäristönhoito missään asiassa edeltäkävijän roolissa? Suomen paperiteollisuus rupesi tekemään vesiensuojeluinvestointeja vasta, kun keskieurooppalaiset ja brittiläiset ostajat ilmoittivat, että paperin ostot loppuvat, jos jätevesien puhdistus ei ole riittävällä tasolla ja vapaata klooria käytetään paperin valkaisuun. Suomessa sallitaan edelleen poikkeusluvilla sellaisten kasvinsuojeluaineiden käyttö, jotka on muualla Euroopassa kielletty.

Lähtökohtana näyttää olevan, että ympäristönsuojelu ei saa aiheuttaa kustannuksia. Jotta tämänhetkisiä kustannuksia voidaan säästää, jätetään tekemättä ympäristön kannalta välttämättömiä elinkeinoelämän muutoksia. Mielestäni on surkuhupaisaa, että suureen ääneen huudetaan, kuinka velkaa ei saa jättää jälkipolville ja samalla nipistetään määrärahoista, joiden avulla jälkipolvet saisivat sellaisen ympäristön, joka meillä on ollut lapsena. Tähänhän esimerkiksi EU:n ennallistamisasetus pyrkii. Kun me suomalaiset olemme itse pilanneet ympäristömme, eikö meidän pitäisi maksaa siitä, että lapsemme saavat nauttia puhtaana liplattavista järvenaalloista metsän varjossa, jossa laulurastas laulaa.

Olen elämäni aikana nähnyt talousmetsien muuttuvan metsistä puupelloiksi ja havainnut, että saksalaiset, ranskalaiset ja italialaiset ympäristöpiirit pystyvät vaikuttamaan paljon suomalaisia paremmin hallitustensa toimintaan ja talouspolitiikkaan. Taitaa olla niin, että koska ihminen on vaikuttanut paljon pitempään ja voimakkaammin keski- ja eteläeurooppalaiseen ympäristöön kuin me suomalaiset omaamme, siellä on ruvettu meitä paremmin ymmärtämään ympäristönsuojelun välttämättömyys.

EU:n ympäristösäädöksien edistäminen olisi Suomen – ja varsinkin lapsiemme – etu. Jos se vaatii kustannuksia, voitaisiin vaikka poistaa ne miljardituet, jotka tälläkin hetkellä käytetään fossiilisiin polttoaineisiin.

World Population Is Predicted to Start Decreasing during This Century

Torstai 21.3.2024 klo 18.54 - Mikko Nikinmaa

When the news is flooded with bad news about climate change, biodiversity loss, overuse of natural resources, environmental pollution etc., good news often go unnoticed. And the true good news has in the past years been that the world population is predicted to start decreasing before the end of this century. It will then continue to decline so that in about 300-500 years the population is back to around 2 billion – a marked decrease from the present 8 billion. This change will mean that all the environmental problems mentioned above are easier to tackle. One must notice, though, that the population decrease does not mean that we need not to change our ways of life to be environmentally sustainable. Otherwise the population decrease will only mean that environmental collapse takes place later than it would happen if human population continued to increase.

However, when the population starts to decrease, one needs to develop completely new economic principles. Today, a decrease of population is seen as a problem. Politics and governance have population growth as a wanted phenomenon. In the present-day thinking, only population growth enables the existence of welfare society. The wellbeing of societies is dependent of economic growth. This idea must change. Instead of aiming at getting more and more, societies should be satisfied with things being adequate.

In terms of climate change and other environmental actions, immediate responses are required. Their effectiveness is helped first by diminishing population growth and then by population decline. On the other hand, the principles for economics and politics, developed for declining population, need to be established in about fifty years. I hope there are scientists who are presently developing ideas for economics beyond year 2100.

Another recordhot month - February 2024

Torstai 14.3.2024 klo 18.17 - Mikko Nikinmaa

February was 1.77^oC warmer globally than the preindustrial average for the month. It is now the ninth month in a row with highest measured average global temperature. For me this can hardly be happening without climate change contribution. Yet, US Republican presidential candidate Donald Trump says “drill, drill, drill” and right wing populists throughout Europe ask for lower petrol prices. No doubt that they will saying that there is no climate change if and when the temperature decreases next year. A decrease in global average monthly temperatures is expected to happen next year when the cooler La Nina weather pattern will replace the hot El Nino weather pattern in Pacific Ocean.

The February temperature was particularly high in Europe, 3.3^oC above preindustrial average. Anybody with alpine skiing as a hobby certainly noticed this. Most ski resorts had only snow in some of the slopes, and offpist was out of the question because of the lack of snow.

Petovihaa

Torstai 7.3.2024 klo 18.21

Kun olin pikkupoika 1960-luvun alussa, yksi susi oli erehtynyt tulemaan meren jäätä pitkin Virolahdelle. Kun se huomattiin, kunnan miesväki järjesti susijahdin. Lähes sata miestä kulutti työviikon suden jahtaamiseen. Eikä sitä onneksi saatu ammutuksi, vaan lopuksi susi jolkutti takaisin Neuvostoliittoon meren jäätä pitkin. Mietin jo tuolloin, seitsenvuotiaana, että mahtoi petoviha olla voimakasta, kun yhtä sutta sata miestä viikon jahtaa. Kun perusteena sille, että sudet täytyy pitää poissa, olivat niiden tappamat kotieläimet, niin ajattelin, että suden pitäisi tappaa aika monta lammasta, jotta susijahti olisi taloudellisesti järkevää.

Suden kaatamisesta maksettiin tuolloin tapporahaa, samoin oli ilveksen laita. Paikallisessa urheiluliikkeessä kuuntelin kerran miesporukan keskustelevan siitä, kuinka ilveksistä pitäisi päästä eroon, jotta hirvikanta säilyisi. Ilves hirven tappajana – älkää naurattako.

Nämä muistot nousivat mieleeni, kun olen kuunnellut metsästäjäpiirien ja useiden muidenkin ihmisten puheita suurpedoista 2020-luvun Suomessa. Kannanhoidollisen metsästyksen rajoittaminen uhkaa kotieläimiä ja lapsia. Petoeläinkannat ovat liian suuria, eihän lapsia enää uskalla päästää maaseudulla kouluun. Petoeläinviha ja -pelko eivät taida missään olla niin vahvoja kuin Suomessa. Näin on, vaikka suomalaiset sanovat olevansa niin luonnonläheistä kansaa. Ilvekset ovat tuskin koskaan uhanneet ihmistä. Viimeinen suden tappama lapsikin kuoli yli sata vuotta  sitten

Tosihan tietysti on, että petoeläinkannat ovat viime vuosina suurentuneet. Mutta näin on tapahtunut ennen kaikkea niillä alueilla, joilla peurakannat ovat kasvaneet voimakkaasti. Ja peurat ovat niin susien kuin ilvestenkin parasta ruokaa. Peurakantojen kasvu johtuu suureksi osaksi siitä, että ”riistanhoito” on istuttanut ja ruokkinut niitä, minkä jälkeen lisääntyminen on ollut tehokasta. Sen jälkeen metsästäjät eivät ole tappaneet niitä tarpeeksi kantojen kasvun estämiseksi, mistä johtuen petoja on tullut lisää. Kannanhoidollisen metsästyksen tulisikin kohdistua petojen sijasta peuroihin. Peurakantojen pienentyessä myös susien ja ilvesten määrä lähtisi myös laskuun. 

Ice is melting in Greenland - so what, it is far away from Europe

Lauantai 2.3.2024 klo 15.06 - Mikko Nikinmaa

Heat waves, drought, heavy rain, floods, no snow in winter, extreme cold – weather in Europe has been extreme for many years now. And the weather pattern differs markedly spatially. When the British Isles had very warm November 2023, Scandinavia was freezing. Major things affecting weather are the location, direction and strength of tropospheric jet streams. Knowing how the jet streams are what they are would significantly help in predicting weather effects of climate change.

Oltmanns et al. (Weather and Climate Dynamics 5, 109-132, 2024) have now evaluated what changes in the melting of Greenland’s glaciers does to summer weather in Europe in the following years. They evaluated statistically what the relationship between freshwater flow to the Arctic sea and distinct aspects of weather, like temperature and rain, is. The links between freshwater flow to ocean and European weather were statistically significant for several years, and showed that significant spatial variation will also occur.

Why would there be a significant effect of melting water in East coast of North America? The reason appears to be that the cold meltwater increases the temperature difference between the subpolar and subtropical ocean water. The latitudinal boundary between the southern warm and northern cold water depends on the amount of melted water. This affects where the jet stream is located and if cold or hot air will be moving in the stream. Consequently, the temperature in European continent will be affected. The changes of freshwater melt have been such that heat waves in Europe have been favoured in summer, and the increase of summer temperatures has been greater than expected.

The article elegantly describes why and how the overall climate change can influence weather, often in conflicting ways. If I have read the figures right, the data used also show that ice-melt can cause the observed cold spells in Scandinavia, or, in any case, that weather variability increases. That is bad news for agriculture.

Haminan akkutehtaan jätevedet - ympäristöuhkako?

Tiistai 27.2.2024 klo 17.48 - Mikko Nikinmaa

Kun lapsena 1960-luvulla olin ongella Haminan lähiseudun vesillä, Suomenlahti oli aika puhdas. Vesi oli kirkasta ja rantakivet paljaita. Rakkoleväkin – tai nykyisin rakkohauru - voi hyvin. Sitten tilanne alkoi huonota: silloisen Leningradin, nykyisen Pietarin miljoonien ihmisten jätevedet laskettiin koko ajan lähes puhdistamattomina Suomenlahteen. Lisäksi Leningradin alueella oli lannoiteteollisuutta, jonka rehevöittävät jätevedet myös virtasivat mereen.  Niinhän oli laita jo 1960-luvulla, mutta pitkään rehevöittävää ainesta sai tulla mereen ilman näkyvää muutosta, kunnes kamelin selkäranka katkesi. Vesi alkoi sangen nopeasti sameta, rantakivet ja kalliot limoittua ja rakkolevät kadota. Itäisen Suomenlahden tilanne näytti kuitenkin muuttuvan parempaan suuntaan, kun Pietariin saatiin vedenpuhdistuslaitoksia ja lannoitetehtaiden jätevesipäästöt vähennetyksi.

Auvoinen tilanne on kuitenkin saanut uudet haasteet. Karjalan kannakselle on rakennettu öljysatama, jonka kautta suuri osa venäläisestä öljystä kulkee maailmanmarkkinoille. Kun Venäjän hyökättyä Ukrainaan länsimaiset vakuutusyhtiöt eivät vakuuta venäläistä öljyä kuljettavia laivoja, läntiset hyväkuntoiset tankkerit eivät ole käytettävissä. Sen sijaan öljy kulkee hankalissa olosuhteissa, talvella jäissä, pitkin matalia reittejä. Öljyonnettomuuksien riski onkin kasvanut huimasti, eikä Venäjä varmaan pidä kiirettä onnettomuuden raportoinnissa epäystävällisille Suomelle, Ruotsille ja Virolle.

Öljyvahingon mahdollisuus olisi yksiselitteisesi Venäjän syy, mutta Suomen oma toiminta aiheuttaa vakavan saastumisriskin Haminan lähivesille. Haminaan on tulossa suuri akkutehdas. Se sai juuri jäteveden päästöluvan: jätevettä ei tarvitse puhdistaa, vaan suuri määrä sulfaattia ja jonkin verran metalleja kuten mangaani, koboltti ja alumiini saa päästä mereen. Tietysti Kaakonkulma, josta puunjalostusteollisuus on kaikonnut, tarvitsee uutta teollisuutta, mutta pitääkö sen saamiseksi unohtaa ympäristönäkökulma?

Puhuttaessa sulfaattipäästöistä, päätöksen puoltajat toteavat, että merivedessähän on luontaisesti sulfaattia. Näin tietysti onkin, mutta itäisen Suomenlahden vesi on kaukana merivedestä. Sen suolapitoisuus on niin alhainen, että suunnilleen kaikki merieliöt kuolisivat siinä. Kysymykseksi tuleekin, onko sulfaattipitoisuus niin korkea, että se häiritsee makean veden eläinten toimintoja kuten Talvivaaran vaikutuspiirissä lienee käynyt. Sulfaatti on myös tärkeä rehevöitymisen aiheuttaja ja kun Haminan ympäristön vedet ovat edelleen toipumassa aiemmasta rehevöitymisestä, uusi kemikaalikuorma voi jälleen katkaista kamelin selkärangan. Lisäksi on mielenkiintoista, että Harjavaltaan suunniteltu akkutehdas ei saanut ympäristölupaa juuri sulfaattipäästöjensä vuoksi ja että Ruotsissa vastaavanlainen akkutehdas poistaa sulfaatin jätevedestään.

Käyty keskustelu on rajoittunut jokseenkin täysin sulfaattipäästöihin. Mutta vaikka metalleista otetaan 99 % talteen, ne voivat hyvinkin olla vesieläinten toimeentuloa rajoittava tekijä. Muistan hyvin muinaisten aikojen Selkämeren silmättömät silakat, jotka johtuivat metallipäästöistä Porin Vuorikemian tehtaalta. Ongelma pystyttiin korjaamaan vedenpuhdistamon ansiosta. Toivottavasti samankaltaisen haitan esiintymisen mahdollisuus on varmasti pystytty Haminan akkutehtaan päästösuunnitelmissa estämään. Vai kohtaammeko nytkin ei-toivotun yllätyksen?

Lyhyt Simpunpäästöoppi 19

Maanantai 19.2.2024 klo 17.49 - Mikko Nikinmaa

Kampelat puolestaan ovat merikaloja, jotka tulevat toimeen makeassakin vedessä. Tenojoen vesistön pikkujärvissä Suomen päälaella on useinkin saatu saaliiksi kampeloita. Ne voivat elää melkein koko elämänsä järvivedessä. Lisääntyminen siellä ei kuitenkaan onnistu. Kampelan siittiöt ovat liikuntakykyisiä ja pystyvät hedelmöittämään mädin vain, jos veden suolapitoisuus on yli 7 promillea. Suomen vesillä näin korkea suolapitoisuus on vain lounaisilla vesialueilla Saaristo- ja Ahvenanmerellä. Siellä kampela lisääntyy kuitenkin sangen hyvin: mätimunat ovat joko vapaassa vedessä kelluvia (jos suolapitoisuus on riittävän korkea) tai ne kehittyvät sora- tai hiekkapohjilla (alhaisimmissa siedetyissä suolapitoisuuksissa. Kuoriuduttuaan poikaset ajelehtivat veden mukana niin, että kampeloita saadaan saaliiksi kaikkialla Suomen- ja Pohjanlahdellakin. Perämerellä laji on kuitenkin harvalukuinen.

Kampela on pohjakala, jonka silmät ovat kääntyneet toiselle, meidän kampelallamme useimmiten oikealle, kyljelle. Poikasen ollessa pieni se on kuin mikä tahansa kalanpoikanen, mutta jo sentin-parin mittaisena sen silmät ovat siirtyneet. Pohjaa vasten oleva kylki on täysin valkoinen ja veden puoleinen kylki pohjan värinen. Kampela pystyy muuttamaan kylkensä väriä niin, että se erottuu mahdollisimman vähän pohjasta. Kun se on lättänänä pohjassa, mahdolliset saalistajat eivät huomaa sitä. Huomaamattomuus onkin tärkeää kampelalle, koska se ei ole mikään nopea uimari, vaan jää melko varmasti saaliiksi hitaammallekin pedolle, jos tulee havaituksi. Kun se itse syö puolestaan pääasiassa simpukoita, ei uintinopeus ole koskaan ruuan hankintaa rajoittava tekijä. Hiekkapohjilla kampela kaivautuu vielä hiekkaan niin, että vain sen silmät ovat näkyvissä.

Kooltaan meikäläiset kampelat eivät tule yleensä kiloa-kahta suuremmiksi. Ne ovat siis tosi pieniä suuriin, monikymmenkiloisiin sukulaisiinsa, kuten Ruijan pallas, verrattuna. Ruijan pallasta kalastetaankin ahkerasti ja siitä on viime vuosina tullut myös yleinen viljelykala. Kampelakin on hyvä ruokakala, jota tarjotaan varsinkin Saaristomeren ravintoloissa savustettuna. Se on parhaimmillaan loppukesästä-alkusyksystä, jolloin kalan rasvapitoisuus on toistakymmentä prosenttia. Yleisesti voi sanoa, että rasvaiset kalat ovat parhaita savukaloja – esimerkkinä lohet, ankerias ja kampela.  

Air pollution affects insect olfaction and thereby pollination

Perjantai 16.2.2024 klo 12.11 - Mikko Nikinmaa

Traffic, heating, industrial fumes, burning of wood and plants generate air pollution. The most important polluting compounds are ozone and nitrogen oxides, such as nitrogen trioxide. Green shift with the purpose of combatting climate change has as an ultimate aim to decrease burning. As a result, air pollution, which causes several million deaths per year worldwide, will decrease. This direct effect on human health is just one of the important benefits associated with decreased air pollution.

A recent study by Chan et al. published in Science (Science 383, 607–611; 9 February 2024) shows how ozone and especially nitrogen trioxide affect the scents of flowers. Flower scents are something that even we humans appreciate, but they are much more important for pollinators, which find their feeding places on the basis of the scents. Enough olfactory molecules can be found even several kilometres from the source for the moths to be able to find the flower patches. Especially nitrogen trioxide oxidizes monoterpenes, which are major scent molecules, with the result that the moths cannot find the flowers.

This finding indicates that when we decrease fossil fuel burning in order to combat climate change, we also improve air quality and help pollination. As a result plant diversity is maintained, and populations of pollinating insects strengthened. One positive thing done can lead to several beneficial side effects.

 

Lyhyt Simpunpäästöoppi 18

Keskiviikko 7.2.2024 klo 17.49 - Mikko Nikinmaa

Kaksi kalalajia, jotka ovat oikeastaan sisävesikaloja, mutta jotka olivat tärkeitä saaliita itäisellä Suomenlahdella, ovat made ja kuha. Made on kylmän veden kala, joka on aktiivisimmillaan talven pimeydessä, kun veden lämpötila on vain vähän nollan yläpuolella. Silloin se nousee syvänteistä matalaan veteen kutemaan, tavallisesti helmikuussa. Se on käytännössä sokea, mutta eipähän se voisi mitään nähdäkään, kun on aktiivinen lyhyen päivän aikana ja vaipuu pimeisiin syvänteisiin päivän pidetessä. Siksipä sen elämää ei juurikaan haittaa, että useimmilla mateilla on sokeaksi tekevä silmäloinen. Päältä ruskeankirjava made on sukua turskalle. Sen tärkein aistinelin on leuan alapuolinen viiksi, joka aistii veden virtauksia. Leukaviiksen lisäksi ensimmäisten parillisten vatsaevien etuosassa on paljon (tunto)aistinsoluja. Kun kala saa tietoa veden virtauksesta kolmessa kohtaa, se pystyy määrittämään tarkasti saaliin sijainnin ja liikkeen. Niinpä se pystyy nappaamaan ruokansa, pohjaeläimet ja pienet kalat, suureen suuhunsa. Veden virtauksen lisäksi hajuaistilla on merkitystä saalistuksessa.

Pilkkimiehet menevät talviöiksi pyytämään mateita. Pilkkivieheen ulkonäöllä ei ole väliä, mutta sen aiheuttamien veden virtauksien täytyy houkutella kalaa. Mateista tehdään soppaa ja niiden mäti on suurta herkkua. Mätimunat ovat pieniä, halkaisijaltaan millimetrin luokkaa. Yhdellä kalalla voikin sitten olla hirmuinen määrä mätimunia, jopa puoli miljoonaa. Kelpaa mätiä sitten laittaa blinien päälle sipulin, smetanan ja pippurin kanssa. Hedelmöityksen jälkeen mäti kehittyy kutupaikan pohjalla. Riittävä hapen määrä on alkionkehitykselle välttämätöntä.

Mateella onkin siis kaksi ongelmaa. Ilmastonmuutos aiheuttaa vesien lämpenemistä, mitä laji sietää huonosti, ja vesien rehevöityminen ja muu saastuminen vähentää etenkin pohjaa lähellä olevan veden happipitoisuutta. Sen vuoksi made voi härkäsimpun tavoin olla yksi nopeimmin Itämereltä katoavista kaloista.

Mateen tavoin kuhakin vaatii korkeaa happipitoisuutta. Tämän olisi huomannut, jos olisi tiennyt, siitä, että verkkoon jääneet kuhat olivat aina kuolleita. Ilmeisesti ne riuhtoivat hetken päästäkseen irti sotkien verkkoa pahasti ja sitten kuolivat hapenpuutteeseen, kun eivät pystyneet korjaamaan kertynyttä happivelkaa. Kun lapsena kalalla itäisellä Suomenlahdella kävin, kuha oli vielä kesäkuut rauhoitettu. Sen yleinen rauhoitus loppui 1993. Periaatteessa saaliiksi saadut kalat olisi pitänyt päästää takaisin veteen, mutta ainakaan me emme koskaan saaneet verkolla elossa olevia kuhia.

Kuha eläisi mieluiten syvissä, puhtaissa vesissä, joiden happipitoisuus on korkea pohjaan asti. Suomessa tällaisten vesien lämpötila on pohjan lähellä kuhalle aivan liian alhainen. Kuha kun on korkeisiin lämpötiloihin sopeutunut laji. Sen toimintojen optimilämpötila on yli 20 astetta. Suomen vesillä se elää siis lämpötilasietonsa alarajalla. Suomessa kuha siis hyötyisi lämpötilan noususta, jos siihen ei liittyisi mitään muuta. Myös veden sameneminen auttaa kuhaa, kun se voi siirtyä matalampiin vesiin näkösyvyyden pienetessä. Kuitenkin lämpötilan nousun ja ravinteiden lisääntymisen aiheuttamaan vesien rehevöitymiseen liittyy aina ajoittaisia tai joskus pysyviäkin vähähappisuusjaksoja, joita kuha ei voi sietää. Kuha katoaakin sangen nopeasti saastuneilta vesialueilta. Kalansyöjän kannalta se on sääli, sillä paistettu kuha on yksi parhaista ruuista, joita tiedän.

Geological Hydrogen - a Plentiful Green Energy Source?

Sunnuntai 4.2.2024 klo 19.36 - Mikko Nikinmaa

Much has been talked about hydrogen becoming an important energy source, replacing oil and coal. The possibility has recently been hyped more, as geological hydrogen sources have been found. Their size and possibility to extract them is, as yet, not clear, but in the best case they present a green energy source, which is adequate for all the transport needs that are presently fuelled by oil products. It is further possible that geological hydrogen is replenished in underground processes continuously. If this is the case, once a good hydrogen well is found, it will never run dry.

Also, the places, where hydrogen so far has been found to seep to atmosphere, occur throughout the world. It appears that water and suitable rock are required. Thus, it may be that the sites, where successful hydrogen prospecting can occur are completely different from oil or coal fields. However, at present stage geological hydrogen is only a future promise. Solid knowledge is needed before it can be evaluated, if it is the eternal energy source of tomorrow.

Review of Hannah Ritchie's book "Not the End of the World"

Keskiviikko 31.1.2024 klo 14.14 - Mikko Nikinmaa

Environmental headlines have recently almost invariably been doomsday prophecies. Billions of people living on the coasts will die in climate change-induced floods. Deforestation accelerates temperature increase. Insect pollinators disappear with devastating effects on vegetable food production. Fishes are soon becoming extinct in many parts of the world. Often people reading such headlines start thinking that since catastrophe is coming anyway, it doesn’t pay to try to fight environmental destruction. Instead, they think that they can live as comfortably as possible today since the end of the world is coming tomorrow anyway.

Instead of only doomsday prophecies, true environmentalists should bring forward possible solutions to environmental problems. Based on her strong knowledge of environmental data, this is what Hannah Ritchie does in her book. Or, actually she presents data indicating that many things are not changing towards ultimate doomsday. She argues that we can make choices which make sustainable life for humankind possible. Often the things to be done, based on their environmental impact, differ from what the preconceived ideas of important environmental actions are. Further, focussing on only a couple of the most important changes can make the goal of sustainability feasible.

The two things that will change virtually everything are drastically decreasing the use of fossil fuels and minimizing the use of beef. One thing I noted when reading the book was that Hannah Ritchie virtually never said that one should stop doing something completely. Instead, she advocates marked reductions in the most harmful practices. With regard to energy (heating and electricity) production, fossil-free alternatives have already become cheaper than coal and oil. Thus, global efforts can be directed towards making energy production fossil-free. If burning can be stopped, also air pollution, presently killing millions of people especially in developing countries, will diminish markedly. While electrifying car transport appears to be quite good, the use of biofuels is not advocated by Hannah Ritchie, mainly because then agricultural land is used for cars instead of food production.

Cattle ranching is using up a large part of land and most of the agricultural crops go to animal feed. Thus, if the overall beef eating decreased by three quarters, so much agricultural land would be freed up that deforestation could be stopped completely, and consequently biodiversity loss would largely disappear. This is just one example of how environmental problems and their solutions are intertwined.

It is clearly possible to get us through the population peak, probably occurring in the latter part of this century. However, personally I think that we should aim to a total human population of 3-4 billion at equilibrium. This will probably be the end result after advances in (especially women’s) education. Such lowered human population is needed, as many of the natural resources are overused, and may become limiting in 100-200 years. (Overuse of mineral resources was not included in the book.) Also, I cannot share Hannah Ritchie’s optimistic view about pesticides – they and other pollutants will pose a problem, if we cannot get the equilibrium population down. However, a transition period of 100-200 years with higher population will most likely be feasible, whereafter we can truly reach sustainable state. And as Hannah Ritchie points out, many of the solutions require governmental actions. We, as individuals, must pressurize governments and companies to carry out such actions in order for them to remain successful.  

Sopeutus ja verotus kunnolla osaksi ympäristö- ja ilmastopolitiikkaa

Perjantai 26.1.2024 klo 18.44 - Mikko Nikinmaa

Kun nykyinen hallitus on säästämässä, se tekee kaiken vain yrittämällä palata entisiin aikoihin, jolloin rikkaat olivat rikkaita ja työväki tiesi paikkansa. Ja kaiken maailman värivammaisten tuleminen Suomeen minimoidaan. Valtion taloustilanne antaisi mahdollisuuden toimia toisinkin, mikäli haluttaisiin. Ratkaisut eivät tietenkään olisi miellyttäviä, mutta ne ohjaisivat meitä toimimaan niin, että aiheuttamamme ympäristövahingot minimoituisivat.

On yksiselitteisen selvää, että fossiilisista polttoaineista pitää päästä eroon. Siksi on surkuhupaisaa, että valtion tukia annetaan jopa parin miljardin euron verran suoraan tai mutkan kautta fossiilisen polttoaineiden käyttöön. Useassa tapauksessa tällaiset tuet voitaisiin joko poistaa tai korvata tuilla, jotka auttaisivat vihreää siirtymää. Tällainen tukipolitiikan muutos toisi Suomeen investointeja, jotka perustuvat fossiilivapaan energian käyttöön. Fossiilisten polttoaineiden käyttöä suosivat tuet ovat niin mennyttä aikaa ja käytännössä haittaavat velattomaan tulevaisuuteen pyrkimistä.

Ilman tulojen (siis verojen) lisäämistä yhteiskunta tuskin voi pienentää velkaantumistaan. Viime aikoina on puhuttu ruuan arvonlisäveron korottamisesta. Arvonlisäverokantaa voisikin hyvin käyttää siihen, että kulutustottumuksia ohjattaisiin mahdollisimman vähän ympäristöä kuormittavaksi samalla kuin valtion kassaan tulisi lisää rahaa. Lähtökohtaisesti voisi vaikka nostaa naudanlihan verokantaa selvästi korkeammaksi kuin esimerkiksi sianlihan. Tiettyjen kasvistuotteiden arvonlisäveroa voisi vaikka laskea. Pitkiä kuljetusmatkoja vaativien ylellisyystuotteiden verokantaa voisi nostaa nykyisestäkin kun taas aineettomien palvelujen kuten siivouksen, esiintyvien taiteilijoiden työn yms. jopa laskea. Näin tekemällä tehtävä työ lisääntyisi ja erilaiset tukikustannukset pienenisivät.

Miksi nykyhallitus ei halua tehdä uudistuksia, jotka olisivat tulevaisuudenkin kannalta hyödyllisiä ja auttaisivat valtionvelan hoidossa?

Biofuels are not ecologically or climate-wise friendly

Keskiviikko 24.1.2024 klo 13.39 - Mikko Nikinmaa

Burning causes carbon dioxide emissions. In the case of biofuels, the amount of carbon dioxide produced is actually higher than for fossil fuels. The claim that biofuels are climate-friendly is based on thinking that the produced carbon dioxide is taken up relatively rapidly by the plants used for further production of biofuels, i.e. the net emission of carbon dioxide can be zero, if the plants grown for  biofuels consume use up the carbon dioxide for oxygen production at the same rate as it is produced. However, this misses the point that burning causes carbon dioxide emissions, and any such emissions contribute to climate change. One could, and in my opinion should, decouple the plant growth, which is a carbon sink, and burning of plant products such as biofuels, which is a carbon dioxide emitter. One can grow plants without burning them.

Biofuels are produced especially using oil plants such as oil palm. Also other plants, such as maize and sugar cane are important sources of biofuels. Typically biofuels are produced by rich countries, often from plants grown in poor areas instead of food crops needed for the local population. This is true, e.g., for oil palm, which has got a really bad reputation. However, the bad reputation should not be warranted, if the palm oil were not used for biofuels but only for food oil. This would markedly reduce the need of agricultural land for oil plants, since oil palms produce at least 5-10 the amount of oil per unit area as other oil plants. Thus, if food oil production worldwide changed towards palm oil, decreased area of agricultural land were needed and more (tropical) forests could be saved (as soybean is one of the most important oil plants in use). So, ecologically, the important thing would not be to stop growing oil palms but stop producing biofuels made using them.

In addition to plants, food waste is a major source of biofuels. In my opinion, food and other wastes are good materials for thermal power plants, as then all the produced small particles and even carbon dioxide can be taken up by collectors inserted in chimneys. However, the carbon dioxide in car, truck, ship and plane exhausts will inevitably contribute to world’s carbon dioxide load. Further, in the case of food waste-based biofuel the link between carbon sink and source is more difficult to establish than for plant-based biofuel. In this case only the carbon dioxide produced in the burning process can reliably be established.

In conclusion, I do not think that biofuels are either ecologically or climatewise a sustainable solution. Instead, we should use cars and planes less, use e-meetings when we find them useful. Doing this we could easily diminish our need for biofuels for the short transition period from petrol- or diesel oil-using engines to more sustainable ones.

Lyhyt Simpunpäästöoppi 17

Lauantai 20.1.2024 klo 18.41 - Mikko Nikinmaa

Kolmipiikkejä on sekä valtamerien suolapitoisuudessa, meriveden ja makean veden väliä vaeltavina, murtovedessä että makeassa vedessä. Useimmat Suomen- ja Pohjanlahden kaloista ovat tästä poikkeavasti oikeastaan makean veden kaloja, jotka pystyvät elämään murtovedessä niin kauan kuin veden suolapitoisuus on alhaisempi kuin niiden suolapitoisuus. Merikaloista poiketen niille ei ole kehittynyt mekanismeja, joiden avulla ne saisivat ylläpidetyksi suola- ja vesitasapainonsa, kun veden suolapitoisuus kasvaa yli 0,8-0,9 prosentin. Tästä säännöstä poikkeavat ankerias, lohi, meritaimen, jotkut nahkiaislajit ja jotkut kolmipiikkikannat, joiden poikas- ja syönnösvaiheet kasvavat eri suolapitoisuuksissa. Ankeriaan poikaset vaeltavat merivedessä tuhansia kilometrejä kasvupaikkojaan kohti. Ankeriaat elävät sitten makeassa vedessä, kunnes saavuttavat sukukypsyyden ja lisääntyminen Sargassomeressä kutsuu. Ankeriasta kutsutaan tämän vuoksi katadromiseksi lajiksi. Kaikki muut Suomen vaeltavat lajit ovat anadromisia, niiden poikaset kuoriutuvat ja kasvavat aluksi joissa, kunnes lähtevät syönnösvaellukselleen Itämereen. Lohikalojen muutosta jokipoikasesta merivaiheeseen sanotaan smolttiutumiseksi.

Makean veden kaloilta kuluu suunnilleen 15 % niiden käyttämästä energiasta vesi- ja suolatasapainon säätelyyn (osmoregulaatioon). Kuluvan energian määrä vähenee, kun ympäristön suolapitoisuus nousee lähemmäs ruumiinnesteiden suolapitoisuutta. Näin säästynyt energia voidaan käyttää kasvuun. Tämän vuoksi ahvenet ja särjet, joita järvistä ongella sai, olivat paljon pienempiä kuin mihin oli Suomenlahdella kalastaneena tottunut.  Samasta syystä kirjolohen merikasvatus nousi suureen suosioon. Poikaset kasvatettiin smoltiksi asti sisävesien kalanviljelylaitoksissa ja siirrettiin nopeamman kasvun saavuttamiseksi verkkokasseihin merellä. Näin saatiin syöntikokoista kalaa selvästi nopeammin kuin sisävesien kalanviljelylaitoksilta.

Merikalat puolestaan eivät pysty estämään suolan valumista ympäröivään veteen ja veden virtausta elimistöön, jos veden suolapitoisuus laskee alle ruumiinnesteiden suolapitoisuuden. Nekin kuluttavat energiaa osmoregulaatioon, pitääkseen suolapitoisuutensa alhaisempana kuin ympäröivän veden. Tässäkin tapauksessa vesi- ja suolatasapainon säätelyyn kuluvan energian määrä vähenee, kun ympäristön ja eläimen ruumiinnesteiden välinen suolapitoisuuden ero murtovedessä pienenee. Merikalat eivät kuitenkaan kasva murtovedessä nopeammin kuin merivedessä, vaan jäävät useimmiten paljon pienemmiksi kuin valtamerissä asuvat sukulaisensa. Esimerkiksi silakka on paljon suuremman sillin murtovesiympäristöön sopeutunut alalaji. Tähän on syynä se, että niiden ravintoeliöt eivät selviä murtovedessä. Sen vuoksi merikalojen energiansaanti häiriintyy ja ne eivät pysty lisääntymään suolapitoisuuden laskiessa.

Ja jos katsotaan Itämeren alueen suolapitoisuuksia, sekä Suomen- että Pohjanlahden suolapitoisuus on kauttaaltaan alempi kuin eläinten ruumiinnesteiden. Myös Saaristomeren ja Ahvenanmeren suolapitoisuus on tälläkin hetkellä korkeimmillaan sama kuin eläinten. Kun vielä makean veden valuma Itämereen on suurempi kuin meriveden tulo Itämeren altaaseen ja haihtuminen yhteensä, on Itämeri muuttumassa koko ajan merikaloille epäedullisemmaksi ympäristöksi. Ilmastonmuutos kiihdyttää Itämeren suolapitoisuuden laskua, kun sen arvellaan lisäävän sateita Itämeren valuma-alueella ja sitä kautta makean veden valumista mereen.

Lyhyt Simpunpäästöoppi 16

Maanantai 15.1.2024 klo 19.09 - Mikko Nikinmaa

Koulupoikana en ollut tainnut vielä nahkiaista edes nähnyt. Mutta kolmipiikkejä olin Harjun rannassa uimareissuilla seurannut tarkasti. Niiden uroksethan tulevat ennen kutua kauniin punamahaisiksi ja rakentavat pesän, johon naaraat munivat munansa. Matalan veden ahvenvitapelloissa oli siellä täällä kolmipiikkikoiraiden pesiä. Niistä naaraat sitten valitsivat mieleisensä ja munivat sinne munansa, jotka koiras hedelmöitti. Sitten se jäi leyhyttelemään eviään koko alkiokehityksen ajan pesän lähelle, jotta vesi pesässä liikkui ja hedelmöittyneet munat saivat riittävästi happea poikasiksi päästäkseen.

Valmistautuminen lisääntymiseen on kolmipiikille valtaisa rasitus. Sen olin toki kirjoista aikaisemminkin lukenut, mutta vasta Raippaluodon rannoilla Vaasan vieressä tajusin mitä se tarkoitti. Kun lisääntymisajan liepeillä kulki rannalla, se oli täynnä kuolleita kolmipiikkejä vaikkei mitään tavallisuudesta poikkeavaa näkynyt säässä tai veden laadussa. Myöhemmät tutkimuksemme ovat toki osoittaneet, että helleaaltojen aikaan kolmipiikkien elinympäristön lämpötila nousee kyllin korkeaksi aiheuttaakseen kalakuolemia. Kesäkuun alun lisääntymisaikaan veden lämpötila ei kuitenkaan ole niin korkea, että se tappaisi kaloja ilman järkyttävää lisästressiä.

Kaiken kaikkiaan kolmipiikit tarvitsevat kuitenkin sangen puhdasta vettä. Tosin kantojen välillä on hyvin suurta vaihtelua. Esimerkiksi Pohjois-Saksan makean veden kolmipiikit sietävät paljon alempaa happipitoisuutta kuin mikä aiheuttaa 50 prosenttisen kuolleisuuden Suomenlahden kolmipiikeille. Näiden kantojen välisten erojen muodostumista selvitetään parhaillaan.

Nanoparticles and microplastics - real threats or toxicological fashions

Lauantai 13.1.2024 klo 19.21 - Mikko Nikinmaa

In the beginning of 2000s nanotoxicology became very popular. Before 2004 there were no Web of Science articles, in the 5-year period 2004-2009 175, 2010-2014 slightly above 1000 and between 2015 and 2019 about 2100. The results clearly showed that nanomaterials can be toxic. However, virtually all studies were done with nanomaterial levels which far exceeded environmentally relevant levels. Once it was established that nanoparticles can be toxic, it has become clear that their effects in nature must be demonstrated before they can be considered to be an ecotoxicological problem. Luckily it appears not to be the case as the number of nanotoxicological studies has decreased markedly, to about 900, in the last five years.

One can naturally hope that all the studies which demonstrated the possibility of toxic effects were enough to alert the people responsible for the disposal of nanomaterials about the need to consider how the waste is treated. If that were the case, toxicological research had reached a major goal: preventing a potentially significant environmental problem from developing. In worse case, the situation shows that a lot of scientists eagerly follow the fashion and study something that is popular without considering its importance. What the results have shown is that nanoparticles are probably entering the cells of organisms via, e.g., pinocytotic pathways. Thereafter the effects are probably due to the toxicity of the compound(s) which the particle is made of, and environmental impact depends on the probability of nanoparticle concentration reaching a level which causes malfunction of some organisms.

Thus, nanoparticle toxicity is really the toxicity of the material that the particle is made of, the particle itself is only a means of entering the cells. For example, charged compounds are virtually impermeant, but if they are nanoparticle components, they can be taken up via pinocytosis. If the charged compound thus entering the cell is toxic, it will be harmful. So instead of nanotoxicology addressing all nanomaterials, we should evaluate, which toxic materials are used in nanoparticle formulation. If a material is inert, toxic effects are not likely.

About five years after nanotoxicology became in fashion, the same happened to microplastics. Between 2011 and 2015 there were merely 290 studies about them, but during the past five years close to 14000. Most of the studies are concerned with the distribution and uptake of the microplastics. They have now been found everywhere, from Antarctica to glaciers in the Alps and within virtually all organisms, mothers’ milk etc. Their occurrence everywhere is quite clear, but actually very little is known about their toxicity. In contrast, plastic waste, macroplastics has various harmful effects in addition to fouling the environment. Animals get stuck to plastic waste, plastics can clog their lungs, gills or intestine. To everyone watching news reels the sorry sights of seals and birds having died in nets is familiar. But microplastics, their effects are uncertain.  

If microplastics are made of pure polyethene or polyethylene, I have difficult to see that they could be toxic. They are inert materials which can, in my opinion, best be compared to cellulose or starch, which we and all the herbivores eat and digest all the time. However, as with nanoparticles, microplastics can be toxic, if they are associated with toxic materials. This is possible or even probable, if the environment is polluted with hydrophobic toxicants. They get adsorbed to plastics instead of any aqueous material. The toxic particles can then be taken up via pinocytosis and exert cellular toxicity. However, again as with nanoparticles, microplastics in themselves are not toxics, they are just the means by which hydrophobic toxicants can get in the tissues.

As a conclusion, I must stay that many of the studies on nanoparticles and microplastics have been done because the topics are fashionable. Instead of showing over and over again that nanoparticles can be toxic or that microplastics are found everywhere one should start considering, when their presence causes environmental risk because of their association with the pollutants which are the true problem.