Aerosolifysiikan alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa Kuopion kampuksella. Tilaisuutta voi seurata myös verkossa.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Tutkin väitöstyössäni mustan hiilen eli noen päästövähennysten vaikutuksia ilmastoon, ja erityisesti miten mustan hiilen päästöjen vähentäminen vaikuttaa ilmakehän säteilytasapainoon eri puolilla maailmaa. Musta hiilihiukkasia syntyy epätäydellisen palamisen yhteydessä. Musta hiili absorboi auringon säteilyä voimakkaasti, ja sen vuoksi lämmittää ilmakehää ja nopeuttaa lumen ja jään sulamista. Musta hiili vaikuttaa myös pilviin ja sateisuuteen.
Musta hiili ja muut pienhiukkaset ovat myös merkittävä terveysriski, ja näiden on arvioitu aiheuttavan miljoonia vuosittaisia ennen aikaisia kuolemia globaalisti. Mustan hiilen päästöjen vähentämisen on ehdotettu olevan tärkeä toimenpide ilmastokriisin hillinnässä, hiilidioksidi- ja metaanipäästöjen vähentämisen rinnalla. Mustan hiilen päästöjen rajoittaminen vähentää samalla kuitenkin myös muita pienhiukkasia (esimerkiksi sulfaattia), joilla on ollut ilmakehässä viilentävä vaikutus. Vähennykset myös voivat heikentää pilvien viilentävää vaikutusta.
Väitöstyössäni tutkin, että millaisia nettovaikutuksia päästövähennykset tuottavat tulevaisuudessa. Ihmiskunnalla on kova kiire hidastaa ilmaston lämpenemistä tällä vuosikymmenellä, ja päästövähennysten vaikutusten mallintaminen tuottaa tietoa tämän tueksi.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Mustan hiilen ja mukana päästettyjen pienhiukkasten (orgaaninen hiili, sulfaatti) vähentämisen vaikutukset vaihtelivat eri puolilla maailmaa. Tulevaisuuden päästövähennysten vaikutukset riippuivat muun muassa paikallisista ilmakehän olosuhteista kuten vaikkapa pilvipeitteestä tai maan pinnan muodoista, paikallispäästöjen voimakkuudesta ja päästölähteiden sijainnista.
Arktiselle alueelle tulevaisuuden päästövähennysten arvioitiin tuottavan kokonaisuudessaan jopa lämmittävän vaikutuksen, mutta epävarmuusväli oli suuri. Myöskään Chilen ja Meksikon osalta ei ollut selvää, että mustan hiilen ja samalla päästettyjen pienhiukkasten vähentäminen alueellisesti tuottaisi viilentävän vaikutuksen. Toisaalta taas Intian osalta saimme tulokseksi, että mustan hiilen ja muiden pienhiukkasten globaalin vähentämisen nettovaikutus oli viilentävä suurelle osalle Intiaa. Tulevaisuuden globaalisti tehdyt päästövähennykset tuottivat myös selkeän parannuksen Intian pääkaupungin, Uuden Delhin, ilmanlaatuun.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Väitöstutkimukseni esittelee erilaisia tapoja analysoida tulevaisuuden pienhiukkaspäästöjen vähentämisen vaikutuksia ilmakehän säteilytasapainoon ja myös kaupunkien ilmanlaatuun. Toivon, että työni tulokset myös tukevat poliittista päätöksentekoa. Mustan hiilen vähentämisen voidaan ajatella tuottavan parempaa ilmanlaatua, mutta ilmastonmuutoksen hillinnässä sen rooli on ristiriitainen.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Tärkein työkaluni mallinnustyössäni on globaalin skaalan ilmakehä-aerosolimalli ECHAM-HAMMOZ. Työssäni mallinsin erilaisia tulevaisuuden päästöskenaarioita. Päästöskenaarioissa oli mukana erilaisia oletuksia lainsäädännöstä ja teknologian kehittymisestä, ja eri maiden osallistumisesta päästövähennyksiin. Lisäksi kehitimme uudenlaisia tapoja arvioida paikallisia vaikutuksia globaalin skaalan ilmastodatasta. Tutkimustyöni oli osana poikkitieteellisiä projekteja, jossa työskentelimme yhdessä ilmasto-oikeuden tutkijoiden kanssa. Yhteistyön ansiosta pystyimme keskittymään tutkimuskysymyksiin, jotka ovat lainsäädännön ja ilmastopolitiikan kannalta relevantteja.
Liittyykö väitöstutkimukseesi jotain muuta keskeistä, josta haluat kertoa tiedotteessa?
Nykyisellään noin kymmenen maata on maininnut mustan hiilen vähentämisen yhdeksi tavoitteekseen Pariisin ilmastosopimukseen liittyvissä kansallisissa panoksissaan. Väitöstyöni tuloksista käy ilmi, että päästövähennysten vaikutukset pitäisi mallintaa maa- ja aluekohtaisesti, sillä mustan hiilen ja mukana päästettyjen hiukkasten vähentämisen vaikutukset eivät ole samanlaiset jokaiselle valtiolle.
DI Tuuli Miinalaisen aerosolifysiikan alaan kuuluva Mitigating anthropogenic black carbon: impacts in different regions (Ihmisperäisen mustan hiilen vähentämisen vaikutukset eri puolilla maailmaa)
tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa, Kuopion kampuksella ja verkossa. Vastaväittäjänä toimii vanhempi tutkija Bernd Heinold, Leibniz Institute for Tropospheric Research, ja kustoksena dosentti, ryhmäpäällikkö, Thomas Kühn, Ilmatieteen Laitos. Tilaisuuden kieli on englanti, mutta lektio pidetään suomeksi.
Lisätietoja:
Tuuli Miinalainen, tuuli.miinalainen@iki.fi, p. 050 409 2362, Twitter @TuuliMiina
