Arktiset alueet

Lyhyen kasvukauden, alhaisten lämpötilojen ja ankarien talvien seurauksena arktiselle alueelle on valikoitunut omaleimainen lajisto. Siellä, missä kasvukausi ei riitä puiden kasvamiselle, on pensaiden, varpujen, sammalten ja ruohovartisten kasvien peittämää tundraa. Tundran pohjoispuolella on kylmyysaavikoita, joilla matalaa kasvillisuutta on vain siellä täällä. Lämpenemisen vaikutukset eliöyhteisöihin korostuvat arktisella alueella, koska ilmasto on alueella niin merkittävä eliöiden kasvua ja lisääntymistä rajoittava tekijä. Lisäksi Jäämeri rajoittaa lajien ja elinympäristöjen siirtymistä pohjoiseen, joten arktisen alueen ainutlaatuiset ja herkät eliöyhteisöt ovat vaarassa kadota ilmastonmuutoksen seurauksena. (ACIA 2005.)

Ilmasto lämpenee arktisilla alueilla voimakkaammin kuin maapallolla keskimäärin

Ilmasto lämpenee arktisilla alueilla voimakkaammin kuin maapallolla keskimäärin. IPCC (2007) ennustaa, että arktisilla alueilla keskilämpötila kohoaa 2–9 astetta vuoteen 2100 mennessä. Ennustettu lämpötilan nousu maapallolla keskimäärin on 1,1–6,4 astetta. Voimakkaampi lämpeneminen johtuu arktisen alueen erityispiirteistä:

• Lumi- ja jääpeitteen väheneminen synnyttää paikallisen palauteilmiön, sillä paljas maa ja avoin vesi imevät enemmän auringon lämmittävää säteilyä kuin lumi ja jää.
• Sulasta vedestä vapautuu lämpöenergiaa ilmakehään talviaikaan.
• Arktisten alueiden ohut ilmakehä lämpenee nopeammin kuin esimerkiksi päiväntasaajan alueen paksumpi ilmakehä. (ACIA 2005)

Havumetsä valtaa alaa tundralla

Merkittävin muutos arktisten maa-alueiden ekosysteemeissä on, että pohjoinen havumetsävyöhyke leviää pohjoisemmaksi. IPCC:n (2007) mukaan metsä voi pitkällä aikavälillä peittää 11–50 prosenttia nykyisestä tundrasta, jos ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kaksinkertaistuu. Tundran kasvillisuus puolestaan leviää nykyisille kylmyysaavikoille (ACIA 2005). Alueilla, joilla tundra muodostaa vain kapean kaistaleen puurajan pohjoispuolelle, havumetsävyöhyke voi levitä aivan Jäämeren rannalle asti. Tilanne on tällainen esimerkiksi Norjassa ja läntisellä Venäjällä. Tundralle ja kylmyysaavikoille sopivia alueita kutistaa myös merenpinnan nousu, jonka myötä Jäämeren ranta työntyy etelämmäs (ACIA 2005).

Havumetsien laajenemisesta seuraa palautekytkentäilmiö

Kun kasvillisuus – erityisesti puut – runsastuu, ekosysteemiin sitoutuu enemmän hiiltä. Hiilen sitoutumisen odotetaan lisääntyvän arktisella alueella kuluvan vuosisadan aikana. Samaan aikaan maaperäeliöiden hengitys kiihtyy, joten hiilidioksidia ja metaania vapautuu maaperästä enemmän kuin aikaisemmin. Havumetsien laajeneminen pohjoisessa muodostaa myös merkittävän alueellisen palauteilmiön: ikivihreään havumetsään imeytyy auringon lämpöä huomattavasti enemmän kuin lumipeitteiseen, kausivihantaan tundran kasvillisuuteen. Heijastavuuden eli albedon muutoksen arvellaan olevan esimerkiksi Alaskan alueella niin suuren, että sen paikallinen lämmitysvaikutus vastaisi teholtaan hiilidioksidipitoisuuden kaksinkertaistumista. (ACIA 2005)

Ilmaston lämpeneminen uhkaa erityisesti arktisiin elinympäristöihin erikoistuneita lajeja, kuten napapajua (Salix borealis) sekä tundran pohjoisosien ja kylmyysaavikoiden lajeja (ACIA 2005). Jääleinikki (Ranunculus glacialis) on esimerkki lämpenemisen ja lumenviipymien vähenemisen myötä taantuvasta lajista (WWF 2002). Tundran ja kylmyysaavikoiden eläinlajisto menettää elinympäristöjään kasvillisuusmuutosten myötä. Suomen ympäristökeskuksen tutkijoiden mukaan Euroopan arktisissa osissa pesivät linnut menettävät suuren osan sopivista elinympäristöistä vuoteen 2080 mennessä, jos maailman keskilämpötila nousee 2–3,8 astetta (Virkkala ym. 2008).

Pohjois-Amerikan pohjoisosat ja Siperian keskiosat ovat luultavasti suotuisia lajiston siirtymiselle kohti pohjoista, sillä maa-alueet ovat laajoja ja yhtenäisiä. Alaskassa on jo havaittu havumetsävyöhykkeen puiden ja pensaiden leviämistä tundralle, ja Euroopassakin arktisille alueille on levinnyt uusia lajeja (ACIA 2005). Euroopan pohjoisimmat maa-alueet ovat eristyneitä saaria – esimerkiksi Huippuvuoret, Islanti ja Färsaaret – joiden lajisto todennäköisesti taantuu ilmastonmuutoksen myötä. Uusien lajien levittäytyminen saarille on hidasta, joten monimuotoisuus saarilla vähenee (ACIA 2005).

Ikirouta, lumi ja jää hupenevat

Maaperä on lämmennyt ikirouta-alueilla viime vuosikymmenten aikana paikoin jopa 2 astetta (IPCC 2007). Yhtenäisen ikiroudan alueen odotetaan kutistuvan ja pirstoutuvan. Epäyhtenäisen ikiroudan alueiden odotetaan sulavan kokonaan (ACIA 2005). Ikiroudan sulaminen voi johtaa maaperän kuivumiseen tietyillä alueilla ja vettymiseen toisilla – seuraukset riippuvat maaperän laadusta ja maan pinnanmuodoista sekä siitä, miten sateisuus kehittyy. Maaperän lämpenemisen myötä eloperäinen aines hajoaa nopeammin, ja sen sisältämä hiili vapautuu ilmakehään. Ikirouta-alueiden soissa piilee huomattavia määriä metaania, jonka vapautuminen kiihdyttäisi ilmastonmuutosta entisestään. (IPCC 2007.)

Erityisesti talvet lämpenevät arktisella alueella

Myös lumi- ja jääpeite on kutistunut ympäri arktisen alueen, ja erityisesti talvet ovat lämmenneet. Lyhentynyt jäätalvi lisää jokien valumaa ja alentaa siten veden suolapitoisuutta Jäämeressä. Jäätiköiden sulaminen myös kohottaa merenpintaa. Rannikkovesien ollessa sulana rannat altistuvat voimakkaalle aallokolle ja sitä kautta eroosio on lisääntynyt mm. Alaskassa. Pohjois-Amerikassa jokien jääpeitteen ohentuminen on vaikuttanut peurojen vaellusreitteihin. Normaalisti ne liikkuvat jokia pitkin, mutta ohentunut jää ei enää kanna niitä. Euroopassa jäätymisen ja sulamisen tiheä vuorottelu on tuottanut jääkerroksia lumipeitteeseen mikä vaikeuttaa esimerkiksi lumen alta jäkälää kaivavien porojen ravinnonsaantia talvisin. (ACIA 2005.)