Ihmiset ja ilma: Systeemiajatteluun pohjautuva tutkimus havaituista ja mahdollisista muutoksista kaupunkiympäristön ihmistoiminnassa, päästöissä ja ilmansaasteissa

Mira Hulkkosen väitöstutkimus parantaa mahdollisuuksia arvioida ja ennustaa muutoksia ilmastoon vaikuttavissa päästöissä ja kaupunki-ilman hiukkaspitoisuuksissa ihmistoiminnan muutosten seurauksena. Monitieteisessä tutkimuksessa tarkasteltiin rinnakkain ihmisten toimintaan ja ilmansaasteisiin vaikuttavia tekijöitä kaupunkiympäristössä. Monimutkaiset vuorovaikutukset ihmisten toiminnan, päästöjen, meteorologian ja ilmakehän prosessien välillä huomioitiin mallinnuksen ja tekoälymenetelmien keinoin, mitattuun dataan pohjautuen.

Tapoja vaikuttaa ihmisten liikennevälinevalintoihin tutkittiin keskittyen ympäri maailmaa toteutettujen kannustinten ja rajoitusten tehokkuuteen, sekä niiden todennettuihin vaikutuksiin päästöissä ja ilman hiukkaspitoisuuksissa. Erillisenä tapaustutkimuksena tarkasteltiin COVID-19 pandemian alkuun liittyvää muutosta ihmisten toiminnan aiheuttamissa päästöissä, sekä sen vaikutuksia ilmanlaatuun. Havaittuja muutoksia tutkittiin tekoälymenetelmiin kuuluvan itseorganisoituvan kartan avulla. Ihmistoiminnan ja ilman hiukkasten muutosten ennustamiseen puolestaan sovellettiin uudenlaista mallien yhdistelmää, joka pohjautuu ihmistieteisiin, fysiikkaan ja kemiaan.

Väitöstutkimuksen tulokset osoittavat, että muutokset ihmistoiminnan päästöissä näkyvät ilmansaasteiden pitoisuuksissa, mutta epälineaarisella tavalla. Pieni vähennys päästöissä voi vähentää merkittävästi hiukkasten lukumäärää ilmassa, mutta lisätä hiukkasten massapitoisuutta erilaisten ilmakehän prosessien seurauksena. Merkittäviin päästövähennyksiin johtava käyttäytymisen muutos on saavutettavissa sekä rajoituksilla että kannustimilla. Kieltoja ja sanktioita on tutkittu enemmän, mutta kannustinten teho päästövähennysten kannalta on vähintään yhtä hyvä. Pienikin parannus ihmisten mahdollisuuksissa tehdä ekologisesti kestäviä valintoja voi johtaa merkittävään vähenemään päästöissä ja ilman hiukkaspitoisuuksissa. Muutos kuitenkin vaatii aikaa.

Väitöstutkimuksen johtopäätöksenä todetaan, että ihmisten toiminnan, päästöjen ja ilmansaasteiden kehitys sisältävät monia epälineaarisuuksia, jotka on huomioitava, kun tutkitaan jo tapahtuneita ja tulevaisuudessa mahdollisia muutoksia. Hulkkosen monitieteinen tutkimus auttaa ymmärtämään ihmisten toiminnan muuttumisen roolia ilmastonmuutoksen ja ilman saastumisen kaltaisten viheliäisten ongelmien ratkaisussa.