Mistä ilmastonmuutos johtuu ja miten sitä torjutaan?

Olet varmasti huomannut, miten nopeasti aurinkoon pysäköity auto lämpenee kesäpäivänä. Kauppareissun jälkeen sisällä voi olla tukalan kuuma. Sama ilmiö näkyy kasvihuoneessa. Vaikka siellä ei olisi erillistä lämmitysjärjestelmää, siellä voidaan kasvattaa kasveja, jotka eivät muuten menestyisi Suomen avomaalla. Myös lasitetut terassit lämpenevät aurinkoisella säällä voimakkaasti. Ilmastonmuutosta voi hahmottaa tämän arkisen vertauksen kautta. Logiikka on samantapainen, vaikka fysikaalinen tausta ei ole aivan sama.

Kasvihuoneen toimintaperiaate

Kasvihuoneen lämpeneminen on hyvä arkinen vertauskuva. Auringon lyhytaaltoinen säteily pääsee lasin läpi ja lämmittää kasvihuoneen pintoja, kasveja ja maata. Nämä pinnat säteilevät energiaa takaisin pitkäaaltoisena lämpösäteilynä, josta osa heijastuu takaisin lasista. Kasvihuoneen kannalta olennaista on kuitenkin se, että lasi ja rakenteet estävät lämpimän ilman poistumista. Ne siis rajoittavat konvektiota eli lämmön kulkeutumista ilman liikkeen mukana. Siksi kasvihuone tai auringossa seisova auto voi lämmetä nopeasti.

Ilmakehä toimii eri tavalla kuin kasvihuone

Ilmakehän kasvihuoneilmiössä kyse ei ole lasin kaltaisesta esteestä. Olennaista on kasvihuonekaasujen kyky absorboida ja emittoida infrapunasäteilyä. Maapallon täytyy pitkällä aikavälillä säteillä avaruuteen suunnilleen yhtä paljon energiaa kuin se saa Auringosta. Osa Auringon säteilystä heijastuu takaisin avaruuteen pilvistä, ilmakehästä, lumesta ja jäästä. Loput absorboituvat maanpintaan ja ilmakehään, jotka lämpenevät ja säteilevät energiaa takaisin avaruuteen infrapunasäteilynä.

Kasvihuonekaasut hidastavat lämmön poistumista

Kasvihuonekaasut, kuten vesihöyry, hiilidioksidi ja metaani, sitovat osan tästä lämpösäteilystä. Tämän jälkeen ne lähettävät energiaa uudelleen eri suuntiin. Osa säteilystä suuntautuu takaisin kohti maanpintaa. Tämän vuoksi lämpöä poistuu avaruuteen hitaammin kuin tilanteessa, jossa kasvihuonekaasuja ei olisi. Luonnollinen kasvihuoneilmiö tekee maapallosta elinkelpoisen. Haaste syntyy siitä, että ihmisen ilmakehään lisäämät pitkäikäiset kasvihuonekaasut voimistavat ilmiötä ja nostavat maapallon keskilämpötilaa.

Vesihöyry vahvistaa lämpenemistä

Vesihöyry on luonnollisen kasvihuoneilmiön kannalta erittäin tärkeä kaasu. Se ei kuitenkaan ole ilmastonmuutoksen pääasiallinen ajuri samalla tavalla kuin hiilidioksidi tai metaani. Syynä on veden nopea kiertokulku ilmakehässä. Vesihöyry toimii ennen kaikkea palautekytkentänä. Kun pitkäikäiset kasvihuonekaasut lämmittävät ilmakehää, lämpimämpi ilma pystyy sitomaan enemmän vesihöyryä. Ilmakehässä oleva vesihöyry puolestaan vahvistaa lämpenemistä.

Mistä tiedämme tämän?

Kasvihuoneilmiö perustuu vankkaan tieteelliseen näyttöön. Samaan tieteeseen, jonka pohjalta on kehitetty myös laite, jolla luet tätä kirjoitusta. Kasvihuoneilmiön ymmärtäminen on pitkän tieteellisen työn tulos. Jo 1800-luvulla Joseph Fourier pohti, miksi maapallo on niin lämmin. John Tyndall osoitti myöhemmin laboratoriossa, että vesihöyry ja hiilidioksidi absorboivat infrapunasäteilyä. Happi ja typpi eivät tee sitä samalla tavalla. Svante Arrhenius laski, että hiilidioksidin lisääntyminen voi nostaa maapallon lämpötilaa.

Sittemmin teoriaa on testattu monin tavoin: laboratoriokokeilla, satelliittihavainnoilla, ilmakehän säteilymittauksilla, Mauna Loan hiilidioksidimittauksilla, jääkairauksilla ja ilmastomalleilla. Viesti on ollut johdonmukainen. Kun kasvihuonekaasujen määrä kasvaa, maapallon energiatasapaino muuttuu ja lämpöä jää ilmastojärjestelmään enemmän.

Mistä ylimääräinen hiilidioksidi päätyy ilmakehään?

Lisähiilidioksidi tulee pääosin fossiilisten polttoaineiden käytöstä. Sitä syntyy myös maankäytön muutoksista sekä teollisista prosesseista, kuten sementin valmistuksesta. Bioperäisen biomassan, esimerkiksi puun, poltossa vapautuu hiilidioksidia, jonka kasvi on aiemmin sitonut ilmakehästä. Tämä ei kuitenkaan tee bioenergiasta automaattisesti ilmastoneutraalia. Vaikutus riippuu siitä, kuinka nopeasti uusi biomassa kasvaa tilalle. Myös tarkasteltavan ajanjakson pituus on olennainen.

Fossiiliset polttoaineet ovat eri asia. Kivihiili, öljy ja maakaasu ovat olleet varastoituneina maankuoreen miljoonia vuosia. Kun niitä poltetaan, ilmakehään lisätään hiiltä hiilidioksidin muodossa, joka ei olisi vapautunut luonnollisesti samalla aikataululla. Siksi fossiilisten polttoaineiden käyttö on yksi keskeisimmistä syistä ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvuun.

Miten päästöjä vähennetään?

Hiilidioksidipäästöjen vähentäminen edellyttää kahta asiaa. Energiankulutusta on pienennettävä ja vähäpäästöisten energialähteiden käyttöä lisättävä. Energiatehokkuuden parantaminen on usein nopea ja taloudellisesti järkevä keino, koska se vähentää energiantarvetta ja samalla kustannuksia.

Aurinkopaneelit muuntavat auringon säteilyä suoraan sähköksi. Tuulivoima hyödyntää ilmakehän liikettä, joka syntyy auringon säteilyn epätasaisesta jakautumisesta. Bioenergia perustuu biomassaan, mutta sen ilmastovaikutus riippuu raaka-aineesta, tuotantotavasta ja hiilenkierron aikajänteestä. Ydinenergia ei ole uusiutuva energiamuoto, mutta sen käytönaikaiset kasvihuonekaasupäästöt ovat hyvin pienet.

Rakennuksilla ja liikenteellä on suuri merkitys

Energiaa voidaan säästää monella tavalla. Rakennuksissa keskeisiä keinoja ovat hyvä lämmöneristys, ilmanvaihdon lämmöntalteenotto, energiatehokkaat talotekniset järjestelmät sekä rakennuksen elinkaaripäästöjen huomioiminen.

Liikenteessä päästöjä voidaan vähentää joukkoliikennettä lisäämällä, raideliikennettä kehittämällä ja liikennettä sähköistämällä. Sähköistyminen vähentää ilmastopäästöjä erityisesti silloin, kun sähkö tuotetaan vähäpäästöisesti, kuten Suomessa.

Ilmastonmuutos ei pysähdy ilman yhteistyötä

Ilmastonmuutoksen hillitseminen edellyttää myös kansainvälistä yhteistyötä. Ilmakehä on yhteinen. Siksi keskeisiä virstanpylväitä ovat olleet YK:n ilmastosopimus, Rion vuoden 1992 ympäristö- ja kehityskonferenssi, Kioton pöytäkirja sekä Pariisin ilmastosopimus. Euroopan unionissa ilmastopolitiikkaa edistetään muun muassa päästökaupan, uusiutuvan energian tavoitteiden ja energiatehokkuussääntelyn avulla. Energiatehokkuuden parantaminen on ilmastonmuutoksen torjumisen kulmakivi.

Energiatehokkuus on myös johtamisen kysymys

Tässä kohtaa energiatehokkuus muuttuu arjen asiasta myös johtamisen kysymykseksi. Kun organisaatio tietää, mihin energiaa kuluu, se voi tunnistaa säästömahdollisuuksia ja parantaa toimintaansa jatkuvasti. Sertifioitu energianhallintajärjestelmä voi tukea tätä työtä. Samalla se auttaa osoittamaan vaatimustenmukaisuutta, pienentämään kustannuksia ja viestimään uskottavasti asiakkaille, työntekijöille ja muille sidosryhmille.

Energianhallintajärjestelmän käyttöönotto on ajankohtaista juuri nyt, koska uusi energiatehokkuuslaki muuttaa yritysten velvoitteiden perustaa. Jatkossa ratkaisevaa ei ole ensisijaisesti yrityksen koko vaan sen energiankulutus. Jos yrityksen kolmen edellisen vuoden keskimääräinen energiankulutus ylittää 2 700 MWh vuodessa, sen on tehtävä energiakatselmus viimeistään 11.10.2026. Jos kulutus ylittää 23 600 MWh vuodessa, yrityksen on otettava käyttöön sertifioitu energianhallintajärjestelmä, kuten ISO 50001 tai ETJ+, viimeistään 11.10.2027.

Siksi monen yrityksen kannattaa selvittää oma energiankulutuksensa mahdollisimman pian, arvioida velvoitteensa ja valita sopivin etenemistapa.

Kirjoittaja

Antti Suvanto

Tuotehallintapäällikkö
Kiwa Sertifiointi Oy