Hiilidioksin hyödyt voivat ylittää haitat

Hiilidioksidin määrän kasvu tuodaan usein esiin ilmaston lämpenemisen aiheuttajana, ja sillä tavoin vapaissa länsimaissa pyritään perustelemaan ihmisten vapauksien rajoittamista. On kiistaton totuus, että yksilöiden kulutus ja sitäkautta saasteet ovat kasvaneet teollistumisen ja demokratian myötä, mutta johtuuko jatkuva ilmastonmuutos hiilidioksidipitoisuuden kasvusta, vai käytetään sitä vain ”tieteellisenä” perusteena ihmisten ohjaamiseen, kansalaisten käyttäytymisen säätelemiseen ja kuluttajien ostokäyttäytymisen suuntaamiseen.

Kaikki tutkimustieto ei tue väitettä hiilidioksidin haitallisuudesta. Esimerkiksi luonnon ja kasvien näkökulmasta hiilidioksidi on elintärkeää — aivan kuten happi ihmisille. Kasveille hiilidioksidin puute on jopa vaarallista.

Artikkelin ydinviesti on, että kasveille optimaalinen hiilidioksidipitoisuus on noin 800–1300 ppm, kun nykyinen taso, noin 420 ppm, on kasvikunnan kannalta liian alhainen.

Ilmakehän CO₂-pitoisuus Saharan autioitumisen aikaan (noin 5 000 vuotta sitten) oli noin 260–280 ppm, mikä on selvästi alempi kuin nykyinen ~420 ppm. Vaikka tämä pitoisuus riitti fotosynteesin ylläpitämiseen, se ei ollut optimaalinen monien kasvien, erityisesti C3-kasvien, maksimaaliselle kasvulle. Ei voida sulkea pois, etteikö alhainen hiilidioksidipitoisuus olisi ollut osatekijä Saharan autioitumisessa ja eroosion kiihtymisessä.

Kasvit jäähdyttävät ilmastoa

1. Transpiraatio (haihdutus)

• Kasvit vapauttavat vettä lehtiensä ilmarakojen kautta prosessissa, jota kutsutaan transpiraatioksi. Tämä veden haihtuminen vie lämpöenergiaa ilmasta, mikä jäähdyttää ympäröivää ilmaa. Ilmiö on verrattavissa siihen, miten hikoilu jäähdyttää ihmisen ihoa.
• Esimerkiksi tiheät metsät tai viljelykasvit voivat viilentää paikallista ilmastoa merkittävästi, erityisesti kuumina ja kuivina päivinä. Tutkimukset osoittavat, että metsäalueilla voi olla 1–5 °C viileämpää kuin avoimilla alueilla pelkästään transpiraation vuoksi.

2. Varjostus

• Kasvien lehdet ja latvustot tarjoavat varjoa, joka estää auringonsäteilyn pääsyä suoraan maahan. Tämä vähentää maanpinnan kuumenemista ja pitää ilman lämpötilan alempana.
• Esimerkiksi kaupunkien viheralueet, kuten puistot, voivat laskea lämpötiloja verrattuna asfaltti- tai betonialueisiin, jotka imevät ja säteilevät lämpöä (ns. kaupunkien lämpösaarekeilmiö).

3. CO2:n sitominen fotosynteesissä

• Kasvit sitovat ilmakehän hiilidioksidia (CO2) fotosynteesin aikana, mikä vähentää kasvihuonekaasujen määrää. Vaikka tämä vaikutus on hidasta ja vaikuttaa enemmän pitkän aikavälin ilmastonmuutokseen kuin välittömään ilman jäähdytykseen, se auttaa hillitsemään maapallon lämpenemistä.
• Esimerkiksi metsien uudelleenistutus voi vähentää ilmakehän CO2-pitoisuutta, mikä pitkällä tähtäimellä viilentää ilmastoa.

4. Albedovaikutus (heijastavuus)

• Kasvillisuus vaikuttaa maapallon albedoarvoon eli siihen, miten paljon auringonvaloa heijastuu takaisin avaruuteen. Vaikka kasvillisuus (esim. tummat metsät) voi absorboida enemmän valoa kuin vaaleat aavikot, tiheä kasvillisuus lisää pilvien muodostumista transpiraation kautta, mikä heijastaa auringonvaloa ja viilentää ilmastoa.

5. Paikalliset ja alueelliset vaikutukset

• Suuret metsäalueet, kuten Amazonin sademetsä, toimivat ”ilmastoinnin” tavoin. Ne vapauttavat suuria määriä vesihöyryä, joka edistää pilvien muodostumista ja sateita, mikä viilentää ilmaa.
• Tutkimukset osoittavat, että metsäkadon seurauksena paikalliset lämpötilat voivat nousta, koska transpiraatio ja varjostus vähenevät.

Fotosynteesi on ihmisellekin elintärkeä prosessi, jossa kasvit käyttävät auringonvaloa, vettä ja hiilidioksidia tuottaakseen energiaa ja happea. CO2 on yksi fotosynteesin keskeisistä raaka-aineista, ja sen pitoisuus vaikuttaa suoraan kasvien kasvunopeuteen. Useimmille kasveille, erityisesti C3-kasveille (kuten viljat, pensaat ja monet puut), optimaalinen CO2-pitoisuus fotosynteesin maksimoimiseksi on 800–1 200 ppm. Nykyinen ilmakehän pitoisuus (~420 ppm) on huomattavasti tätä alempi, ja esiteollisella ajalla pitoisuus oli vain noin 260–280 ppm. Tämä alhainen CO2-pitoisuus rajoitti kasvien kasvua ja teki ekosysteemeistä haavoittuvampia ympäristön stressitekijöille, kuten kuivuudelle ja maaperän köyhtymiselle. 

Radikaalisti länsimaalaisesta linjauksesta poikkeaa ajatus että hiilidioksidin ja kasvikunnan ruokkiminen olisi ratkaisu ilmaston lämpenemiseen, sellainen kortti hihassa saattaa olla Kiinan ja Intian johtajilla. 

Lähteet:

• Tutkimukset Saharan autioitumisesta ja Milankovićin sykleistä ( deMenocal et al., 2000).
• Fotosynteesin ja CO2-pitoisuuden vaikutukset kasveihin ( Ainsworth & Long, 2005).
• Maapallon vihertymistä koskevat satelliittitutkimukset ( Zhu et al., 2016).
• Berner, R. A. (2006). GEOCARBSULF: A combined model for Phanerozoic atmospheric O2 and CO2. Geochimica et Cosmochimica Acta.
• Ainsworth, E. A., & Long, S. P. (2005). What have we learned from 15 years of free-air CO2 enrichment New Phytologist.
• Ellison, D., et al. (2017). Trees, forests and water: Cool insights for a hot world. Global Environmental Change.
• Bowler, D. E., et al. (2010). Urban greening to cool towns and cities: A systematic review of the empirical evidence. Landscape and Urban Planning.
• Pagani, M., et al. (2005). Marked decline in atmospheric CO2 concentrations during the Paleogene. Science.