Ihmisiä sinnitteli Euroopassa viime jääkaudella jopa sen kylmimmässä vaiheessa. Nyt ihmisen toiminnasta johtuva ilmakehän kohonnut hiilidioksidipitoisuus näyttää lykkäävän seuraavan jääkauden alkua.
Mannerliikunnot muokkaavat maapallon ilmastoa muokatessaan maapallon maa-meri jakaumaa, merivirtoja, maan pinnanmuotoja ja ilmakehän koostumusta. Mannerliikuntoja pidetään perimmäisenä syynä sille, että satojen miljoonien vuosien aikaskaalassa esiintyy jääkausiaikoja. Jääkausiaikoina maapallon ilmasto vaihtelee kylmien jääkausien ja lauhojen välikausien välillä johtuen vaihteluista Maan kiertoradassa ja pyörimisakselissa, mitkä määräävät Auringosta maahan tulevan säteilyn jakautumisen eri vuodenajoille ja leveyspiireille. Tähtitieteellisen jääkausiteorian mukaan pohjoisille leveysasteille kesäisin saapuvan auringonsäteilyn määrä selittää jääkausien kehityskulkua. Kun pohjoiset alueet saavat kesällä niin vähän säteilyä, ettei talven aikana satanut lumi ehdi kesän aikana sulaa, voi jäätiköiden kertyminen alkaa, mikä kymmenien tuhansien vuosien kuluessa johtaa mannerjäätiköiden syntyyn.
Kuva 1 esittää kesäkuussa leveyspiirille 60°N saapuvan auringonsäteilyn määrää ajanjaksolla, joka ulottuu 150 000 vuoden päästä menneisyydessä aina 100 000 vuoden päähän tulevaisuudessa. Viime jääkausi, Veiksel, alkoi noin 115 000 vuotta sitten, kun pohjoiset alueet saivat varsin niukasti säteilyä. Veiksel-jääkauden kylmimmässä vaiheessa noin 20 000 vuotta sitten maapallon ilmasto oli eri arvioiden mukaan 4–9 astetta nykyistä kylmempi ja laajat mannerjäätiköt peittivät Euroopan ja Pohjois-Amerikan pohjoisosia. Vastaavasti, kun pohjoiset leveysasteet saivat varsin runsaasti säteilyä noin 11 500 vuotta sitten, maapallon ilmasto lämpeni niin paljon, että Veiksel-jääkausi päättyi ja alkoi nykyinen lauha välikausi, Holoseeni-interglasiaali.
Pelkät vaihtelut pohjoisten leveysasteiden saaman auringonsäteilyn määrässä eivät riitä selittämään jääkausien alkuja ja päättymisiä, vaan niiden aiheuttamia muutoksia on voimistanut ilmastojärjestelmä. Ilmaston viiletessä, kun lunta ja jäätä alkaa kertyä, ne heijastavat maahan tulevaa säteilyä aiempaa enemmän takaisin avaruuteen ja ilmasto jäähtyy entisestään. Tämä ilmiö on albedon eli kokonaisheijastavuuden takaisinkytkentä, joka toimii vastakkaiseen suuntaan ilmaston lämmetessä: lämpimämmässä ilmastossa lumi ja jää sulavat ja niiden alta paljastuvat tummemmat pinnat imevät tulevaa auringonsäteilyä aiempaa enemmän voimistaen lämpenemistä. Muita tärkeitä ilmastojärjestelmän takaisinkytkentöjä jääkausien kehityksessä ovat muutokset hiilen ja veden kierrossa sekä maa-alueiden kasvillisuudessa. Tutkimusten mukaan ilmakehän hiilidioksidipitoisuus vaihteli viime jääkauden aikana 180 ja 300 ppm:n (miljoonasosaa) välillä. Viime jääkauden kylmimmän ilmaston arvioidaankin johtuneen pohjoisen pallonpuoliskon jäätiköistä, ilmakehän alentuneesta hiilidioksidipitoisuudesta (alimmillaan 180 ppm), pienentyneestä kasvillisuuden alasta ja ilmakehän kohonneesta hiukkaspitoisuudesta.
Jääkausien tutkiminen tietokonemallinnuksin
Ilmaston muuttumista 100 000 vuoden aikaskaalassa mallinnetaan tietokonemalleilla, jotka jäljittelevät maapallon ilmastojärjestelmää (ilmakehä, maa-alueet, meret, kasvillisuus ja jäätiköt) syöttötietoinaan ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuuden vaihteluiden lisäksi maan kiertoradan ja pyörimisakselin vaihteluista johtuvat Auringosta Maahan tulevan säteilyn jakautumisen vaihtelut. Näillä karkean erottelukyvyn ilmastojärjestelmämalleilla on pystytty onnistuneesti simuloimaan viime jääkauden alku, kulku ja päättyminen.
Jääkauden ajan asutus Euroopassa
Euroopassa jääkaudella eläneistä ihmisistä on tehty paljon arkeologisia löydöksiä. Ihmisten jääkauden aikaista kokonaismäärää ei kuitenkaan ole osattu määrittää. Jääkauden ilmastoon perustuen on laskettu, että viime jääkauden kylmimpänäkin aikana – noin 20 000 vuotta sitten mannerjään ulottuessa Pohjois-Euroopasta aina Britteinsaarille ja Saksaan – Euroopassa olisi teoriassa voinut elää jopa 130 000 ihmistä.
Seuraavaa jääkautta ei tule ainakaan 50 000 vuoteen
Seuraavan jääkauden alkamisen määräävistä tekijöistä tärkeimmät ovat pohjoisten leveysasteiden kesäisin saaman auringonsäteilyn määrä ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuus. Lähivuosituhansina Maan kiertoradan soikeus on pieni, mikä vaimentaa kiertoradan ja pyörimisakselin muutosten vaikutusta auringonsäteilyn jakautumisen muutoksiin (kuva 1) ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden rooli seuraavan jääkauden ajoittumisen määrääjänä kasvaa.
Tietokonelaskelmien perusteella nykyinen ilmakehän hiilidioksidipitoisuus (yli 400 ppm) lykkääkin seuraavan jääkauden alkua ainakin 50 000 vuoden päähän. Tietokonemallinnuksissa ja verrattaessa nykyistä maan kiertoradan ja pyörimisakselin vaiheita menneisyydessä esiintyneisiin, on todettu, että jos ilmakehän hiilidioksidipitoisuus olisi alle 240 ppm, olisi maapallon ilmasto paraikaa viilenemässä. Täten, jos ihminen keksii tehokkaan keinon poistaa hiilidioksidia ilmakehästä, ei ole suositeltavaa laskea pitoisuutta alle esiteollisen ajan tason 280 ppm.
Teksti: Natalia Korhonen
Kuva: Hada Ajosenpää
Lähdeviite
DOI: 10.35614/ISSN-2341-6408-IK-2020-12-02
