Teema 14.4.2016

Pienhiukkaset vaikuttavat sekä terveyteen että ilmastonmuutokseen

Pienhiukkaset vaikuttavat kahteen tärkeään asiaan: ilmastonmuutokseen ja ihmisten terveyteen. Pienhiukkasten väheneminen eli ilmanlaadun parantuminen saattaa kuitenkin lämmittää ilmastoa yllättävän paljon.

Monet maat ovat havahtuneet pienhiukkasten aiheuttamiin terveysongelmiin. ”Kiinassa ja Intiassa on pakko vähentää päästöjä nopeasti, sillä terveysvaikutukset ovat siellä jo kestämättömät”, toteaa Ilmatieteen laitoksen tutkija Hilkka Timonen. Huono ilmanlaatu vaikuttaa siellä satojen miljoonien ihmisten jokapäiväiseen elämään ja yhä enemmän myös talouden toimintaan, niinpä ilmanlaadun on pakko parantua. Ja pian.

Ongelma ei ole kuitenkaan vain Kiinan tai Intian suurkaupunkien, vaan myös Suomessa pienhiukkaset ovat terveysvaikutuksiltaan haitallisin ympäristöaltiste. Euroopan ympäristövirasto on arvioinut, että pienhiukkaset aiheuttavat vuosittain noin 2050 suomalaisen ennenaikaisen kuoleman. Pienhiukkaset aiheuttavat mm. keuhkoahtamatautia, keuhkosyöpää, sepelvaltimotautia ja astmaa.  Pienhiukkaset ylittävät selkeästi ympäristön melun, radonin tai auringon uv-säteilyn aiheuttamat ongelmat. Myös pienhiukkasten terveysvaikutusten taloudelliset menetykset arvioidaan Suomessakin nousevan miljardeihin euroihin vuodessa.

Suomessa pienhiukkasten päälähteet ovat liikenne, puunpoltto, kaukokulkeuma, teollisuus ja luonnolliset lähteet. Terveyden kannalta hiukkasten koko on oleellinen; mitä pienempiä hiukkaset ovat, sitä syvemmälle elimistöön ne menevät. Toisaalta terveysvaikutuksia arvioitaessa pitää tuntea myös pienhiukkasten koostumus eli mistä ne ovat peräisin. ”Merisuolahiukkasilla ei ole suuria vaikutuksia terveyteen, kun taas polttoprosesseista tulleet hiukkaset voivat sisältää mm. syöpää aiheuttavia aineita eli karsinogeenejä. Tämä on oleellista, sillä suuri osa pienhiukkasista Suomessa syntyy puun pienpoltosta, vaikka suomalaiset eivät koekaan puun polttamisen aiheuttavan riskiä terveydelle”, Timonen toteaa.

Ilman puhdistuminen ei ole vain hyvä uutinen

Arvioidaan, että pienhiukkaspäästöt ja siten ilmakehän pienhiukkaspitoisuudet vähenevät tulevina vuosikymmeninä. Hyvällä uutisella on kuitenkin kääntöpuolensa, sillä ilmanlaadun parantuminen saattaa lämmittää ilmastoa yllättävän paljon. Pienhiukkaset ovat tähän saakka toimineet lämpenevän ilmaston ”jarrumiehinä”, mutta jarruttavan vaikutuksen voimakkuutta ei tunneta hyvin. Sen arvioidaan olevan kuitenkin jopa noin asteen verran.

Pienhiukkasten vaikutus ilmaston lämpenemiseen on monimutkainen kuvio.

”Pienhiukkasten vaikutus ilmaston lämpenemiseen on monimutkainen kuvio. Pienhiukkaset joko imevät tai heijastavat maanpinnalle tulevaa lämpösäteilyä riippuen pienhiukkasten koostumuksesta. Jos hiukkaset ovat valoa sirottavia, ne jäähdyttävät ilmastoa, mutta jos ne sisältävät esimerkiksi nokea, ne lämmittävät ilmakerrosta, jossa ne leijuvat”, tutkija Niku Kivekäs selittää.  Pienhiukkaset vaikuttavat lämpötilaan myös epäsuorasti pilvimuodostuksen kautta. Kokonaisuutena pienhiukkaset kuitenkin vaikuttavat ilmastoon jäähdyttävästi.

”Tähän samaan ilmiöön pohjautuvat myös useat ilmastonmuokkaukseen eli keinotekoiseen ilmaston viilentämiseen tähtäävät menetelmät. Ongelma kaikissa heijastuksen lisäämiseen pohjautuvissa menetelmissä on se, että siinä ei hoideta itse tautia vaan yhtä oiretta. Vaikka kuumeen saisi hoidettua pois, sairaus säilyy tai jopa pahenee taustalla. Jos kuumeen hoito eli vaikkapa lämpösäteilyä heijastavien pienhiukkasten syytäminen stratosfääriin lopetetaan, itse tauti eli ilmaston lämpeneminen pullahtaa näkyviin entistä väkevämpänä”, Kivekäs toteaa.

Pienhiukkaset vaikuttavat alueellisesti

Pienhiukkaspäästöjen vähentyessä menetämme hiljalleen niiden ilmastoa viilentävän vaikutuksen. ”Pienhiukkaset poikkeavat kuitenkin kasvihuonekaasuista siinä, että lyhytikäisyytensä takia ne vaikuttavat paikallisesti ja koskevat eniten alueita, jossa on paljon teollisuutta tai jossa on paljon biomassan polttoa. Pienhiukkasten väheneminen vaikuttaa ilmastoon ennen kaikkea paikallisesti ja alueellisesti. Se, miten tämä näkyy käytännössä, on vielä kysymysmerkki”, Kivekäs sanoo.

shutterstock_279177080

Kiinassa näyttää siltä, että pienhiukkaset viilentävät ilmastoa tällä hetkellä enemmän kuin mitä kasvihuonekaasut ehtivät lämmittää. Arkielämässä tämä näkyy siten, että mitatut ilmanlämpötilat ovat Kiinan pahimmilla hiukkaspitoisuusalueilla paljon sääennustusmallien ennusteita matalampia, koska pienhiukkasten vaikutusta ei säämalleissa oteta huomioon.

Myös arktisilla alueilla pienhiukkasten vaikutus on selkeä. Lumisilla alueilla nokea sisältävät pienhiukkaset vaikuttavat myös lumen heijastavuuteen ja edistävät suoraan lumipeitteen sulamista. Lisäksi maanpinta on arktisilla alueilla suurimman osan vuodesta valkoinen, minkä vuoksi pilvien aiheuttama jäähdytysvaikutus jää vähäisemmäksi. Ilmamassojen mukana etelämmästä kulkeutuneiden hiukkasten arvioidaan kuitenkin kumonneen jopa 60 % viimeisen sadan vuoden aikana tapahtuneesta lämpenemisestä arktisella alueella.

Suurimmat epävarmuudet johtuvat pienimmistä hiukkasista

Pienhiukkasia on joka puolella, vaikka niitä emme silmin näekään. Ne ovat ilmassa leijuvia kiinteitä tai nestemäisiä hiukkasia, jotka kulkevat ilman mukana. Isoimpia pienhiukkasia ilmakehässä ovat mm. siitepölyhiukkaset ja bakteerit, kun taas polttoprosesseissa syntyy paljon pieniä jopa muutaman nanometrin kokoisia hiukkasia. Ilmatieteen laitoksessa pienhiukkasia on tutkittu jo yli 20 vuotta monesta eri näkökulmasta.

”Ilmatieteen laitoksella tutkitaan pienhiukkasten päästölähteitä, pienhiukkasten kemiallista koostumusta ja fysikaalista muodostusta sekä sitä, mitä niille tapahtuu syntymisen jälkeen ilmakehässä. Lisäksi teemme ilmakehämittauksia sekä Suomessa että eri puolilla maailmaa aina maailman puhtaimmilta alueilta saastuneimpiin suurkaupunkeihin. Näin luodaan kokonaiskuvaa pienhiukkasista ja voidaan ymmärtää niitä entistä paremmin.”

Tutkimus on tarpeen, sillä yhä edelleen suurimmat epävarmuudet ilmastonmuutoksessa liittyvät näihin pieniin hiukkasiin. ”Pienhiukkasilla saattaa olla vielä täysin tuntemattomia vaikutuksia ilmastojärjestelmässä. Vielä on epäselvää, miten esimerkiksi luonnolliset pienhiukkaslähteet, kuten kasvillisuus, reagoivat ilmastonmuutokseen ja miten se puolestaan vaikuttaa hiukkasten tuottoon”, Timonen toteaa.

 

 

 

Teksti:
Kuvat:

Tommi Mäkelä

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *