On tavallinen talvinen päivä sosiaalisessa mediassa, ja vanha tuttuni julistaa maailmanloppua: Siperiassa on havaittu massiivinen kraatteri, jonka epäillään johtuvan valtavan metaanikuplan purkautumisesta. Kommentoin hänelle, että ennen tuhkan ripottelua ihmiskunnan päälle kannattaa odottaa lisätietoja ja että onneksi tämän ilmiön kimpussa on valtava joukko nohevia tutkijoita. Vastaukseksi saan, että tutkimus on nyt myöhäistä, sillä pian ikiroudasta purkautuva metaani lopettaa ihmislajin tarun. Tämä tuttuni on muuten kotoisin Kainuusta, kuten niin monet pessimistit.

Kun viime vuosina olen kertonut, että tutkin työkseni soita ja metaania, sama pelko on putkahtanut esiin Kainuun ulkopuolellakin, vähän vähemmän dramaattisena mutta yhä uudelleen. Saan varovaisia kysymyksiä puolitutuilta:

No kuule, miten se ikirouta, kun se sulaa… Onko se totta, mitä sanotaan, että sieltä tulee aivan hirveästi sitä metaania?

Auttaisiko sitten, jos kuivattaisi äkkiä ne suot, niin ei tulisi sitä metaania?

Suokasvillisuuden kirjoa alkukesän loistossa: tupasvillaa, suokukkaa, variksenmarjaa ja tietenkin rahkasammalia. Kuvaaja: Aino Korrensalo

Uskon, että metaani aiheuttaa pelkoa kahdesta syystä. Ensimmäinen on, että ilmastotieto alkaa mennä perille ja aiheuttaa tuskaa. Moni tietää jo, että metaani lämmittää ilmastoa 21 kertaa hiilidioksidia tehokkaammin ja on siksi suhteellisen pienestä määrästään huolimatta toiseksi eniten maapalloa lämmittävä kasvihuonekaasu.

Toinen syy metaanipelkoon onkin monimutkaisempi. Uutisissa saavat ymmärrettävästi tilaa äkilliset, voimakkaat ilmiöt ja maailmanlopun näkymät: hallitsemattomat takaisinkytkennät, joissa äkillisesti purkautuva metaani lämmittää nopeasti ilmastoa, minkä seurauksena vapautuu taas lisää kasvihuonekaasuja. Valtavina taskuina syvällä ikiroudassa ja merenpohjassa esiintyvät metaaniklatraatit saavat paljon palstatilaa, ja oletetuista metaanikraattereista saa kohtalokkaita valokuvia.

Mutta onko metaanipelko aiheellista, vai onko maailmanloppu sittenkin peruttu?

Metaani on ilmastonmuutoksen suuri kysymysmerkki

On toukokuu, ja istun työpaikallani, maapallon voimakkaimman metaanilähteen äärellä, suolla. Pirkanmaalaisella Siikanevalla leväkön nuoret versot työntyvät esiin matalan rimmen reunalta, jonka pohjalla näkyy mämminväristä turvetta. Turve on syntynyt näiden lehtinuorukaisten kauan sitten eläneiden edeltäjien jäänteistä. Menneiden aikojen kasvit ovat kuoltuaan vajonneet veden alle, hapettomiin oloihin ja hajonneet vain osittain. Hapettomissa oloissa elävät hajottajamikrobit tuottavat metaania syödessään leväkön lehtiä ja muuta eloperäistä ainetta.

Boreaaliselta Siikanevan suolta vapautuvan metaanin määrä selviää seuraamalla metaanipitoisuuden muutosta metallikammiossa. Kuvaaja: Aino Korrensalo

Pienten mikrobien työ tekee soista ja kosteikoista suurimman yksittäisen metaanin lähteen ilmakehään. Luonnontilaisilta soilta ja kosteikoista vapautuu enemmän metaania kuin karjataloudesta tai fossiilisista energianlähteistä. Kuulostaa aika hurjalta. Pitää silti muistaa, että Siikaneva ja muut pohjoiset suot ovat olleet olemassa jo yli 10 000 vuotta, läpi keskiajan lämpökauden ja keskiajan jälkeisen kylmemmän jakson. Soista vapautuva metaani on siis osa luonnon kiertokulkua, eikä itsessään saa aikaan ilmaston ylikuumenemista. Ja kun lasketaan hiilidioksidi mukaan kuvaan, suot ovat hiilinieluja.

Soista vapautuva metaani on osa luonnon kiertokulkua.

Ongelmat alkavat, kun metaanin tai muiden kasvihuonekaasujen pitoisuus ilmakehässä kasvaa. Syynä voivat olla sekä ihmisten touhut maapallolla että ekosysteemien horjahtelu tasapainostaan. Ihmisten aiheuttamien päästöjen vähentäminen on tunnetusti helppoa kuin härkäpavun myyminen pihviravintolassa. Mutta noista päästöistä sentään tiedetään suurin piirtein, mistä ne tulevat. Samaa ei voi sanoa luonnon omista metaanipäästöistä.

Metaania puhisevat suot

2000-luvulla metaani on saanut tutkijoiden päät pyörälle. Vuosituhannen loppua kohti ilmakehän metaanipitoisuus kasvoi. Vähän ennen millennium-juhlia metaanipitoisuuden kasvu loppui ja pysyi vuosikymmenen verran tasaisena, kunnes vuoden 2007 tienoilla se lähti taas tarmokkaaseen nousuun. Monien ensimmäinen arvaus syyksi olivat ihmisten metaania tuottavat töppäilyt planeettamme pinnalla; fossiiliset polttoaineet, karjatalous, kaatopaikat, biomassan poltto ja riisinviljely.

Ilmastoa lämmittävän metaanin pitoisuus ilmakehässä nousee, mutta 2000-luvulla kasvu laantui hetkeksi.

Metaanimolekyyleihin ei ole kirjoitettu, mistä ne tulevat, mutta jotain voidaan päätellä isotooppien avulla. Jokaisessa metaanimolekyylissä on yksi hiiliatomi, jonka neutronien määrä vaihtelee joskus. Näitä eripainoisia atomeita sanotaan isotoopeiksi, joista raskaampia on usein fossiilisissa polttoaineissa enemmän kuin esimerkiksi mikrobien tuottamassa metaanissa. Isotooppien avulla saatiin pian selville, ettei ilmakehän metaanipitoisuuden nousu liity pelkästään fossiilisiin polttoaineisiin. Koska metaanipitoisuus nousi myös pohjoisilla alueilla, riisinviljelykin vaikutti epätodennäköiseltä pääsyylliseltä. Tällä hetkellä vallitsee jonkinlainen yhteisymmärrys siitä, että ihmisen päästöt ovat kasvaneet, mutta myös suot puhisevat enemmän metaania ilmakehään kuin ennen.

Metaanin kuplintaa mittaavat suppilot kelpaavat lepopaikaksi soiden yöllisille kulkijoille. Kuvaaja: Elisa Männistö

No eikö tuo kuulosta jo aika pahalta? kysyy kainuulainen kaveri mielessäni ja oikeassahan se on. Tutkijat yrittävät nyt selvittää, millaisia määriä metaania erilaisista soista tulee, ja miten muutokset lämpötilassa, kosteudessa ja kasvillisuudessa vaikuttavat metaanin vapautumiseen. Pitäisi myös pystyä vastaamaan erääseen varsin yksinkertaiseen mutta ratkaisevan tärkeään kysymykseen: Missä soita on?

Euroopassa on juuri pistetty pystyyn laaja mittausverkosto, jonka avulla voisi havaita muutoksia ekosysteemien toiminnassa. Joissakin osissa maailmaa ei vielä edes tiedetä, kuinka paljon soita on nyt, mikä luonnollisesti vaikeuttaa tulevan ennustamista. Esimerkiksi Kongossa ”löydettiin” vuonna 2017 maailman suurin trooppinen suo, kooltaan Englantia laajempi. Juuri nyt monet tutkijat ajattelevat, että vuoden 2007 jälkeen nähty metaanipitoisuuden nousu voisi liittyä ainakin osittain juuri trooppisiin soihin ja El Niño -ilmiön yleisyyteen kyseisinä vuosina.

Mutta jatkuuko metaanin vapautuminen soista, vai kiihtyykö se entisestään? Harmillisesti soiden pinta-alan tunteminen ei riitä, sillä kun ilmasto muuttuu, soita voi syntyä lisää tai vanhoja kadota.

Ikiroutasuo Venäjän Seidassa saattaa kohdata suuria muutoksia ilmaston lämmetessä. Kuvaaja: Tarmo Virtanen

Sulava, routainen maa

Itä- Suomen yliopiston tutkijatohtori Maija Marushchak tutkii kasvihuonekaasujen kiertoa juuri niillä alueilla maailmassa, joilla soiden pinta-ala voi muuttua eniten, mutta tieteellisten havaintojen verkko on kaikkein harvoin. Marushchakin tutkimusalueilta, Venäjän tundran ikiroutamailta, ovat myös kotoisin monet niistä maailmanlopun metaaniuutisista. Marushchak on selvästi saanut keskustella kyllikseen noista uutisista, sillä hän varmistaa aivan ensimmäisenä, ettei haastattelu koske pelkästään äkillisiä metaanipurkauksia.

”Shokkiuutisten ongelmana on, että hirveän monet niistä perustuvat yksittäisiin havaintoihin, joiden yleisyydestä ei oikeastaan ole mitään tietoa”, Marushchak sanoo, ” Emme me tiedä, kuinka paljon uutisoiduissa metaanipurkauksissa on vapautunut metaania, kuinka yleisiä sellaiset purkaukset ovat, tai ovatko ne nyt yleisempiä kuin ennen.”

”Emme tiedä, kuinka paljon uutisoiduissa metaanipurkauksissa on vapautunut metaania.”

Hän on aivan oikeassa. Uutisista on voinut esimerkiksi lukea, miten Siperian maaperästä on mitattu kymmenien prosenttien metaanipitoisuuksia. Se kuulostaa kovin pahaenteiseltä, mutta samankaltaisia pitoisuuksia olen mitannut itsekin aivan tavalliselta suomalaiselta rämeeltä. Kaikki syntyvä metaani ei vapaudu ilmakehään, sillä tietyt mikrobit ovat erikoistuneet nimenomaan metaanin syömiseen. Niiden ohi ei niin vain kävellä, ja leijonanosa syntyneestä metaanista hapettuu hiilidioksidiksi jo matkalla ilmakehään.

”Pitää myös muistaa, että jotkut tundra-alueet toimivat metaaninieluina ilmakehästä maaperän hapetuksen vuoksi”, Marushchak sanoo.

Vaikka uutisten metaanikraaterit eivät olekaan suoraan Marushchakin alaa, kysyin häneltä niistäkin, jotta osaisin seuraavalla kerralla sanoa jotain fiksumpaa sille kainuulaiselle pessimistille. Marushchak viittaa tuoreeseen tutkimukseen, jossa pääteltiin, että kyseessä olisikin aiemmin huonosti tunnettu ikiroutamaiden prosessi. Sulan kerroksen päälle syntyy jäätä, ja kun allaolevassa taskussa muodostuu tarpeeksi kaasuja, kupla puhkeaa kraateriksi. Tutkijoiden mukaan ilmiössä vapautuisi enemmän hiilidioksidia kuin metaania.

Marushchak muistuttaa, että ikiroutasoiden kohtalossa ovat olennaisia hitaat, maisematason muutokset:

”Siperian soiden pinta-aloihin liittyy valtavia epävarmuuksia. Joissakin paikoissa ikiroudan sulaminen synnyttää uutta suota, mutta monissa paikoissa ikirouta pitää veden maastossa, koska routa ei läpäise vettä. Kun se sulaa, vesi valuu pois.

Länsi-siperialaisella Mukhrinon suolla mitataan kaasunvaihtoa suon ja ilmakehän välillä. Kuvaaja: Pavel Alekseychik

”Aiemmin ajateltiin kasvihuonekaasupäästöjä syntyvän enemmän niillä ikiroutamailla, jotka kuivuvat sulaessaan, Marushchak kertoo.

Kuiville jäänyt turve ei hajoa metaaniksi, vaan hiilidioksidiksi. Aiemmin ikiroudasta sulaneesta maasta mitattiin vain vähäisiä metaanipäästöjä, mutta näissäkin tiedoissa ihmislajin lyhyt aikajänne osoittautui rajoitteeksi. Tänä vuonna julkaistussa tutkimuksessa mitattiin ensimmäistä kertaa ikiroudasta sulanutta maata seitsemän vuoden ajan. Tutkimuksessa havaittiin, että sulaneesta ikiroudasta tulee kyllä metaania, mutta vasta muutaman vuoden jälkeen, kun mikrobit ovat sopeutuneet uuteen tilanteeseen.

”Ja mikä aika on muutama vuosi soiden tai ilmastonmuutoksen aikaskaalassa? Ei yhtään mitään”, Marushchak huomauttaa.

Meneillään olevassa ilmastonmuutoksessa niin monet asiat ovat ihmiselle hitaita mutta luonnolle niin kovin nopeita.

Marushchakin mielenkiinnon kohteena on tutkia seuraavaksi, mitä tapahtuu noiden muutaman vuoden jälkeen. Ikiroudan sulamisen jälkeen paikalle leviää vähitellen aivan uusia kasvilajeja, jotka tarjoavat tuoretta ruokaa metaania tuottaville mikrobeille. Silläkin on väliä, millaisia kasveja ikiroudan sulaminen tuo tullessaan. Sarakasvien vallitsema suo tuottaa enemmän metaania kuin rahkasammalten ja varpujen peittämä alue. Marushchak huomauttaa vielä, että sarasuot ovat samaan aikaan myös suurimpia hiilinieluja, kun hiilidioksidikin lasketaan mukaan.

Vielä ei tiedetä, missä määrin maan pieneliöitä kiinnostaa pakastimesta sulatettu ruoka, vai syövätkö ne mieluummin tuoreita kasviksia. Marushchak viittaa tuoreisiin tutkimustuloksiin, joissa havaittiin merkittäviä metaanipäästöjä sulaneilta ikiroutasoilta, mutta vain häviävän pieni osuus oli syntynyt vanhan, jäätyneenä olleen materiaalin hajottamisesta. Siispä metaania kyllä tulee, kun ikirouta sulaa, mutta näillä näkymin olennaisempaa on soiden pinta-alojen kehitys kuin vanhan, jäästä sulaneen hiilen hajoaminen. Juuri nyt kukaan ei ole aivan varma, tuoko ilmastonmuutos tullessaan enemmän vai vähemmän soita.

Kuulostaa aika mutkikkaalta kokonaisuudelta hallittavaksi.

Kaasumittauksia Siikanevalla yöaikaan. Kuva: Aino Korrensalo

Entä se maailmanloppu?

Istun seminaarissa, jossa nuori, itsevarma tutkija esittelee uutta tieteellistä löytöään ja käsitystään siitä, mitkä ympäristötekijät siihen vaikuttavat. Vanhempi kollega kuiskaa minulle: ”Kun vuorovaikutussuhteet näyttävät noin yksinkertaisilta, tietää, että työ on vasta alussa. Tuosta se lähtee sitten monimutkaistumaan.”

Juuri näin on käynyt soiden metaanipäästöille ja niiden tulevaisuuden ennustamiselle.

Tietoa on jo riittävästi, että tutkijat voivat olla tuskallisen tietoisia siihen liittyvistä suurista epävarmuuksista. Vanhemman kollegan kommentti ei ollut kritiikki, vaan pelkkä toteamus siitä, miten tiede toimii. Aluksi uusi, vasta havaittu ilmiö on hahmoton möykky. Tiedetään sen olevan olemassa, ja jollakin mittauslaitteella osoittamalla on saatu hieman ilmiön takinliepeestä kiinni. Kärsivällisesti tutkimalla saadaan selville, kuinka suuri ilmiö on kyseessä, mistä se tulee ja minne se on menossa.

Metaanin kierrossa epävarmuuksia totisesti riittää. Hallitustenvälisen ilmastopaneelin IPCC:n ennusteissa ei esimerkiksi ole vielä lainkaan mukana ikiroudan sulamisesta aiheutuvia metaanipäästöjä, koska tietoa ei ole ollut tarpeeksi. Erään arvion mukaan ikiroudan sulaminen voisi aiheuttaa niin paljon hiilidioksidipäästöjä, että se yksinään aiheuttaisi 0,3 asteen lämpenemisen – mutta metaani puuttuu tästäkin arviosta.

Siperialaisen suomaiseman valtavat mittasuhteet paljastuvat parhaiten lintuperspektiivistä. Kuvaaja: Pavel Alekseychik

Luulen, että olen kainuulaisen somekaverini kanssa yhtä aikaa samaa ja eri mieltä. Samaa mieltä siitä, että meillä ei näytä olevan aikaa odottaa täydellisen kuvan muodostumista ennen kuin ryhdymme toimiin ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi. Tiedämme jo, että muutokset ilmastossa muuttavat luonnonekosysteemien toimintaa niin paljon, että näemme vaikutuksen ilmakehän koostumuksessa. Maija Marushchakin sanoin: ”Suot ovat osa ilmaston säätelyjärjestelmää. Onko meillä pokkaa hypätä sen järjestelmän ulkopuolelle?”

Eri mieltä olen siksi, että minusta tutkimusta kannattaa tietysti jatkaa, jotta ymmärtäisimme taas hieman paremmin, mitä tuleman pitää. Olen myös kainuulaista ystävääni hieman toiveikkaampi. Metaani elää ilmakehässä vain kaksitoista vuotta, kun taas ihmisen sinne päästämä hiilidioksidi vaikuttaa jopa satoja vuosia. Jos ihmisen metaanipäästöjä pystyttäisiin vähentämään, sillä voisi vaikuttaa ilmastoon varsin tehokkaasti.

Maailmanloppua ei siis ole peruttu, mutta todennäköisesti se ei tule äkillisenä purkauksena maan uumenista. Sen sijaan odotettavissa on hitaita ja vaiheittaisia muutoksia, jotka eivät muiden lajien mielestä ole lainkaan hitaita.