Miten on varmistettu, että tulivuorten hiilidioksidi ei häiritse Mauna Loan hiilidioksidi-mittauksia?

hiilidioksidi
tulivuoret
#1

Ilmastotieteen tunnetuin aikasarja on Havaijin Mauna Loa -tulivuoren mittausasemalla mitattu ilmakehän hiilidioksidipitoisuus 50-luvulta tähän päivään (nk. ‘‘Keeling Curve’’). Havaiji valittiin mittauspaikaksi sen eristyneen sijainnin vuoksi, jotta paikalliset CO2-lähteet eivät vaikuttaisi mittaustuloksiin. Havaiji on kuitenkin vulkaanisesti hyvin aktiivinen saariketju, ja tulivuoret ovat yksi luonnollinen hiilidioksidin lähde. Miten on siis varmistettu, että tulivuorten hiilidioksidi ei häiritse mittauksia?

(Jouni Räisänen) #2

Tulivuoripäästöjen vaikutusta Mauna Loan hiilidioksidimittauksiin on tarkasteltu NASAn Earth Observatoryn vuonna 2010 kirjoittamassa verkkojulkaisussa. Tässä pääkohdat:

Hiilidioksidimittaukset tehdään noin kuuden kilometrin päässä tulivuoren huipusta, 800 metriä huipun alapuolella. Yleensä vallitsevat tuulet tuovat mittauspaikalle puhdasta ilmaa Tyyneltämereltä. Tällöin mitattu hiilidioksidipitoisuus pysyy lähes vakiona, vaihdellen enimmillään noin 0.3 ppm (ppm = miljoonasosa) tunnista toiseen. Mainittu 0.3 ppm:n vaihtelu vastaa vajaata tuhannesosaa nykyisestä hiilidioksidipitoisuudesta, joka on keskimäärin noin 410 ppm.

Joskus aamuöisin tuuli kuitenkin tuo mittauspaikalle hiilidioksidia tulivuoren suunnalta, keskimäärin noin yhtenä yönä viikossa. Näissä tilanteissa mitattu hiilidioksidipitoisuus nousee äkillisesti muutamalla ppm:llä. Ne on kuitenkin helppo poistaa keskiarvoja laskettaessa, koska ero aikasarjan muuhun käyttäytymiseen on niin selvä.

Huomattakoon vielä, että vuoden sisällä hiilidioksidipitoisuus vaihtelee sen mukaan onko kesäaika, jolloin kasvillisuus sitoo yhteyttämisessä hiilidioksidia, vai talviaika. Hiilidioksidipitoisuuden minimi savutetaan alkusyksystä ja maksimi taas loppukeväästä. Tämä vuoden sisäinen vaihtelu on Mauna Loalla noin 6 ppm eli paljon enemmän kuin asemalla havaittu tulivuoren aiheuttama lisäys pitoisuuksissa.

Nykyisin ilman hiilidioksidipitoisuutta mitataan Mauna Loan lisäksi myös useilla kymmenillä muilla paikoilla ympäri maapalloa. Mauna Loan mittauksissa havaittava hiilidioksidipitoisuuden kasvu näkyy jokseenkin samansuuruisena myös muiden asemien mittauksissa.


Kuva 1. Hiilidioksidipitoisuus (ppm = parts per million eli miljoonasosaa ilman molekyyleistä) Mauna Loan mittausasemalla Hawaijilla viime vuosina. Punainen käyrä osoittaa kuukausikeskiarvot, musta käyrä trendin josta keskimääräinen vuodenaikaisvaihtelu on suodatettu pois. (Lähde: https://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/mlo.html#mlo)