Vuosi jään armoilla

Havainnot arktisesta merialueesta ovat vanhentuneet, siksi aiemmin kerätty tieto ei toimi nykyisissä ilmastomalleissa.

Julkaistu: , Päivitetty:

Ensi viikolla se alkaa. Ennennäkemätön tutkimus pimeydessä, jäätävässä viimassa, eteen aukeavien railojen ja muiden vaarojen äärellä. Tähän asti laajin, pisimpään kestävä ja kansainvälisin napajään tutkimushanke tarkoittaa tutkijoille jopa kuukausien eristystä omista läheisestään.

Jos hanke itsessään on jättiläismäinen, myös sen tieteellinen merkitys on valtava. Arktinen merijää saattaa hyvinkin olla kartta tulevaisuuden ilmastoon. Kartan nykyiset merkinnät ovat kuitenkin vanhentuneet, ja siksi niiden perusteella tehtävät ilmastomallinnukset saattavat johtaa eksyksiin.

Tutkimusprofessori Jari Haapala ei keksi oikein muuta mukaan pakattavaa kuin kirjoja ja hammasharjan, vaikka edessä on kolmen ja puolen kuukauden reissu. Kännykän laturi on turha, koska puheluita ei voi soittaa eikä nettiin pääse. Yhteydet puolisoon ja aikuisiin lapsiin jäävät laivan yleisen sähköpostin varaan.


Viikon päästä Ilmatieteen laitoksen Haapala on jo matkalla Pohjoiselle jäämerelle johtamaan 12 tutkijan joukkoa. Pohjoinen jäämeri tarkoittaa pohjoisnavan ympärillä olevaa arktista merialuetta. Sitä, joka on pääosan vuodesta jään peitossa. Eikä Haapala tiimeineen ole siellä yksin – vuoden aikana pohjoisnavan ympäristössä hyörii kaikkiaan 600 tutkijaa.

Heidän tehtävänsä on rakentaa napaseudusta sellainen kartta eli sellainen ymmärrys, että se auttaa ennakoimaan tulevaisuuden ilmastoa nykytietoa tarkemmin.


Talviselle pohjoisnavalle päästäkseen tarvitsisi vähintään ydinkäyttöisen venäläisen jäänmurtajan, joten tutkijat eivät siksi edes yritä taistella jäätä vastaan – vaan heittäytyvät sen armoille.

Kansainvälinen tutkijajoukko aikoo ajaa Polarstern-nimisen tutkimusjäänmurtajan merijään reunaan Siperian pohjoispuolelle, sammuttaa potkurit ja antaa aluksen jäätyä kiinni. Murtajan annetaan puristua laajenevan ja paksuuntuvan jääkentän sisään.

Sitten Polarstern jätetään ajelehtivan jään armoille. Toisin kuin vakaat mannerjäätiköt, merijää on arvaamatonta ja nopealiikkeistä. Jään odotetaan kuljettavan tutkimusalusta keskimäärin seitsemän kilometriä päivässä ja suoraan kohti pohjoisnapaa. Kaikkiaan laivan odotetaan kulkevan jäiden kyydittämänä lähes 2 500 kilometriä. Jos kaikki menee kuten on suunniteltu, laivan pitäisi vuoden päästä tulla ulos jäistä Framinsalmessa Grönlannin itäpuolella.

Laivaa ei jätetä jäihin yksinään. Aluksella majoittuu satakunta kansainvälistä tutkijaa, jotka työskentelevät arktisella merellä. Parin kuukauden välein tutkijoita vaihdetaan, joten vuoden aikana Pohjoisella jäämerellä työskentelee kaikkiaan noin 600 tutkijaa.

Yhtä lailla myös tutkijat ajelehtivat jään ohjaamina. Reittiä ja vauhtia ei voi valita. Kun Haapala on ollut jäällä, se on liikkunut vauhdikkaimmillaan jopa metrin sekunnissa.


Mittasuhteiltaan hanke on valtava. Mukana olevat 600 tutkijaa tulevat eri 17 maasta. Tutkimusmurtaja Polarsternia auttaa neljä murtajaa Venäjältä, Ruotsista ja Kiinasta. Lisäksi tarvitaan 2–3 tutkimuslentokonetta ja niiden lisäksi vielä tukikoneita ja helikoptereita.

On kauko-ohjattavia lennokkeja, ilmapalloja, telttoja, mittalaitteita, näytteenottolaitteita, tietokoneita, poijuja, polttoainetta, ruokaa, vaatteita. . . Pelkästään jääkarhujen vahtimiseen ja kaukana pitämiseen tarvitaan oma henkilökuntansa. Tutkimusmatkaan on varattu 350 päivää. Rahaa palaa 140 miljoonaa euroa eli yhtä reissupäivää kohden noin 400 000 euroa.



Yhtä isoa tutkimushanketta ei ole aiemmin toteutettu. Vastaavia mutta suppeampia on ollut: vuonna 2015 norjalaisilla oli puoli vuotta jäiden mukana kulkeva tutkimusasema, mutta se liikkui etäämmällä pohjoisnavasta, Huippuvuorten kohdalla. Damocles-hankkeessa vuosina 2006–2008 merijään mukana kulki Polarsternia paljon pienempi Tara-purjelaiva. Yhdysvallat johdolla tehtiin Sheba-tutkimusmatka 1990-luvulla.

Syyskuun lopussa alkava hanke kulkee nimellä Mosaic. Se on kaikkia aikaisempia arktisia tutkimusmatkoja laajempi, kansainvälisempi ja useampia tieteenhaaroja yhdistelevä. Ja mikä merkittävintä, ajallisesti pitkäkestoisin pohjoisnavan ympärillä toteutettu tutkimusprojekti.

Ei ihme että Science-tiedelehti nosti hankeen tämän vuoden tärkeimpien tiedetapausten joukkoon.

Ainutlaatuiseksi tutkimusmatkan tekee myös sen ajoitus. Talvella arktinen meri on ihmiselle pimeä, kylmä, vaarallinen ja vihamielinen ympäristö. Suurin osa näytteistä ja tutkimustiedosta onkin kesäajalta, jolloin avovettä on enemmän ja jää ohuempaa. Nyt näytteitä ja tietoa saadaan talviajalta, jolloin jääpeite on laajimmillaan.



Mutta miksi kaikki tämä vaiva? Miksi näin valtavaan hankkeeseen ryhdytään?

Yksi suurista taustasyistä on ilmastonmuutos. Napa-alueet ovat ehkä maailman reunoilla, mutta ilmastonmuutoksen kannalta ne ovat ytimessä.

”Tiedetään, että navoilla ja arktisella alueella ilmasto lämpenee 2–3 kertaa enemmän kuin maapallolla keskimäärin. Ja talviaikaan lämpeneminen on vielä voimakkaampaa”, sanoo professori Markus Rex saksalaisesta Alfred Wegener -tutkimuslaitoksesta.

Rex johtaa paitsi koko Mosaic-hanketta myös itse tutkimusmatkaa. Hän aikoo työskennellä merellä ja jäällä kaikkiaan yhdeksän kuukautta.

Napa-alueet eivät kuitenkaan ole ilmastonmuutoksessa vain ottavina osapuolina – ne itse vaikuttavat koko maapallon ilmastoon.

”Mikä tapahtuu napa-alueilla, ei jää napa-alueille. Muutokset Pohjoisella jäämerellä vaikuttavat säähän Euroopassa, Aasiassa ja Yhdysvalloissa asti”, Rex sanoo ja tarkoittaa napapyörrettä.

Napa- eli polaaripyörre syntyy, kun kylmän napa-alueen ja Keski-Euroopan leveysasteiden lämpötilaero kasvaa tarpeeksi suureksi. Voimakkaasti virtaava napapyörre ikään kuin lassoaa kylmän talvi-ilman navoille.

Jos pohjoisnavan ympäristön ilma lauhtuu ja lämpötilaero Keski-Euroopan leveyksiin verrattuna kutistuu, voi napapyörrekin heiketä. Silloin kylmät ilmamassat voivat valua Eurooppaan ja Pohjois-Amerikkaan. Näin kävi esimerkiksi tänä vuonna tammi–helmikuussa, kun napapyörteen hajoaminen aiheutti Yhdysvaltojen Keskilännessä ja Kanadassa lumi- ja pakkasennätyksiä. Kylmyyden takia kuoli ihmisiä.

”Toisaalta myös Pohjois-Afrikan kuumaa ilmaa voi nousta Eurooppaan useammin. Toisin sanoen kaikenlaiset äärisäät voivat voimistua ja yleistyä”, Rex sanoo.

Ja mitä vähemmän aikaa ja pienemmällä alueella jää- tai lumipeitettä on, sitä enemmän tumma meri pääsee imemään auringon lämpöä. Jää ja etenkin puhdas lumi heijastavat auringon säteilyä takaisin avaruuteen, jolloin se ei jää lämmittämään ilmakehää.


Ilmasto siis vaikuttaa mereen ja merijäähän, ja meri ja merijää vaikuttavat ilmastoon. Ja juuri tätä valtavaa meren, jään, lumen ja ilmakehän keskinäistä mylläkkää Mosaic-hankkeessa koetetaan selvittää.

”Ilmastomalleissa on suuria epävarmuuksia. Arktiselta alueelta ja erityisesti talvikaudelta puuttuu havaintoja. Siksi joudutaan tekemään oletuksia. Ja kun eri mallinnukset tekevät erilaisia oletuksia, saadaan erilaisia lopputuloksia. Ei sellaista voi hyväksyä, sehän on kestämätön tilanne”, Rex sanoo.

Ilmatieteen laitoksen Haapala muistuttaa, että aiemmin kerätyt havainnot alkavat olla myös vanhentuneita.

”Arktinen alue on 10–20 vuodessa muuttunut valtavasti. Nyt jään peittävyys on pienempi, jääkenttä on ohuempi ja jää liikkuu enemmän. Kaikki aikaisemmat mittaukset perustuvat aikaan, jolloin oli paljon monivuotista jäätä, ja nyt meillä on enemmän yksivuotista jäätä. Ymmärrys arktisesta alueesta on vanhentunut. Siksi aiemmin kerätty tieto ei toimi nykyisissä ilmastomalleissa, joilla tulevaisuutta on tarkoitus arvioida”, Haapala tiivistää ongelman, jota Mosaic yrittää ratkaista.

”Nyt sitten yritetään parantaa ihan fysikaalista ymmärrystä jäästä sekä jään, meren ja ilmakehän vaikutuksesta keskenään, jotta meidän ilmastomallimme olisivat tarkempia. Mosaic on niin ainutlaatuinen kampanja siksi, että siinä pyritään keräämään täydellistä tietoa nykyisessä tilanteessa, jossa vuorovaikutus meren, jään ja ilmakehän välillä on suurempaa kuin ennen”, Haapala sanoo.



Haapala muistuttaa, ettei kyse ole vain ilmastosta ja säästä. Iso kysymys on sekin, mitä tapahtuu vaikkapa kalakannoille. Esimerkiksi Barentsinmerellä on nyt vahvat kalakannat, ja erityisen kalaisia ovat kohdat, joissa merijää ja avomeri kohtaavat. Alkuvuodesta Yhdysvallat, Kiina, Venäjä, Kanada, Korea, Japani, Islanti, Norja ja EU kielsivät yhteisellä sopimuksella kaupallisen kalastuksen Pohjoisella jäämerellä 16 vuodeksi.

Uusien kalavesien lisäksi jään hupeneminen voi avata hyödynnettäviksi erilaisia mineraaleja, metalleja ja kaasua. Meriliikenteen oikoreitti Koillisväylästä voi tulla entistä käyttökelpoisempi.


Haapalan lisäksi napajäälle ovat lähdössä Ilmatieteen laitokselta myös tutkijat Teijo Arponen ja Henna-Reetta Hannula sekä tutkimusprofessori Timo Vihma. Helsingin yliopistosta napajäälle lähtee neljä tutkijaa.

Vuodenaikojen kierron mukaan oleellisiksi nousevat hieman eri asiat. Railoontuminen on keskeinen ilmiö erityisesti talvella. Railoista nouseva kosteus ja lämpö vaikuttavat ilmakehään. Siksi Haapala on napajäällä tammikuulle asti.

”Ydintalvella parimetrinen jää eristää ilmakehän ja meren toisistaan, mutta railot ovat kuin ikkunoita, joiden kautta merestä nousee paljon energiaa, aineksia ja kosteutta ilmakehään”, Haapala kuvaa.

Kun auringon säteily ja valo kevättä kohti lisääntyvät, merkittäväksi nousevat merijään ja lumen pinnan heijastavuuden eli albedon muutokset. Mitä enemmän lumi ja jää sulavat, sitä vähemmän auringon säteilyä heijastuu pois – mikä puolestaan kiihdyttää lämpenemistä.

Silloin paikalle matkustaa Henna-Reetta Hannula, jonka alaa heijastavuuden mittaaminen on.

”Merijään ja etenkin lumen ominaisuuksien suuri vaihtelu sekä niiden yhteys heijastavuuden muutoksiin on kuvattu riittämättömästi ilmastomallinnuksissa, joten nyt yritämme saada laajasti havaintoja ja sitä kautta paremman ymmärryksen”, Hannula sanoo.


Jotta havainnot eivät rajoittuisi vain Polarsternin ympäristöön, Mosaic-hankkeessa käytetään myös lentokoneita. Niillä varmistetaan tutkimuksen alueellinen kattavuus. Oleellista on lentojen suunnittelu: milloin kannattaa lentää avomeren yllä, milloin merijään päällä? Millaisia ovat säätila ja muut olosuhteet?

Timo Vihma matkustaa maaliskuussa Huippuvuorille suunnittelemaan tutkimuslentoja. Lennoilla kerätään valtava määrä tietoa merijään laajuudesta ja paksuudesta sekä ilmakehästä, pilvistä ja tuulista, mutta Vihma nostaa yhden asian ylitse muiden.

”Lentokonemittausten keskeinen tavoite on selvittää, mitä tapahtuu etelästä merijään ylle virtaaville lämpimille ja kosteille ilmamassoille, ja miten ne vaikuttavat merijäähän. Siitä näillä lennoilla voidaan saada eniten uutta tietoa”, Vihma poimii.

Vaikuttaa siltä, että matalapaineet kuljettavat merijään ylle entistä enemmän kosteita ilmamassoja, ja ilmastonmuutoksen myötä ilma on aikaisempaa lämpimämpää. Siksi ilmamassojen käyttäytyminen jään yllä on kiinnostavaa.



Vaikka hanke on tarkasti suunniteltu, napamerellä ei voi ennakoida kaikkea. Mahdollisia vaaranpaikkoja on useita.

Tutkijat eivät tietenkään kökötä vain Polarsternin hyteissä, vaikka laivalla yövytään ja syödään aamupala, lounas ja päivällinen. Itse työskentely tapahtuu jäällä, jolle pystytetään tutkimusleiri.

Jääleiri telttoineen leviää puolikaareen noin 700 metrin säteelle laivasta. Jo pimeys rajoittaa sitä, kuinka kauas laivasta tutkijat voivat liikkua. Automaattisia mittalaitteita sen sijaan kylvetään kauemmas, noin 10 tai jopa 50 kilometrin päähän, Haapala kertoo.


Markus Rex nostaa yhdeksi vaaraksi jääkarhut. Ne yritetään pitää suojavyöhykkeen takana, mutta osa tutkijoista on käynyt varmuuden vuoksi ampumakursseilla. Myös Jari Haapala osallistui Saksassa jääkarhuntorjuntakurssille.

”Toki periaate on se, että me väistämme aina jääkarhua, jos sellaisen kohtaamme. Mutta voi olla hyvin stressaavaa ja pelottavaa, kun työskentelee pilkkopimeässä, arktisessa kaamoksessa ja havaitsee jääkarhun jälkiä tai muita merkkejä karhuista”, Haapala ennakoi.

Nopeasti muuttuva ja liikkuva jää itsessäänkin on arvaamaton. Polarstern yritetään kiinnittää mahdollisimman suureen ja vahvaan jäälauttaan, mutta sekin saattaa hajota, ja railoja voi aueta nopeasti.

”Jään liike ja railot ovat riski laitteille ja myös ihmisille. Aiemmin on menetetty railoihin laitteita ja jouduttu evakuoimaan ihmisiä, kun jääkenttä on hajonnut alta ihan muutamassa tunnissa. Tätä on varmasti edessä nytkin”, Haapala sanoo.

Kaikkein suurimmaksi vaikeudeksi Haapala nostaa kuitenkin psyykkisen kestävyyden.

”Siinä mennään kohti pimeyttä ja tiedetään, että jatkossa pimeys vain lisääntyy. Työtä tehdään seitsemänä päivänä viikossa, vain sunnuntaiaamut ovat vapaat. Ihmiset ovat täysin eristyksissä läheisistään, ja laiva on rajoitettu ympäristö, missä voi tulla ihan henkilökemioista johtuen konflikteja. Stressi voi olla kovakin, jos laitteet eivät toimi tai on vaikka unohtanut jonkin oleellisen osan kotiin. Voi tulla koti-ikävää.”


Valtava, monta vuotta suunniteltu matka alkaa kohta. Jännittääkö albedomittauksia tekevää Henna-Reetta Hannulaa tai Mosaicia vetävää Markus Rexiä?

”Merijäällä työskentely jännittää eniten, kun en tunne olosuhteita, että mitä siellä on vastassa. Laitteita ehkä pitää asentaa uudestaan, jos vaikka jäälautta murtuu. Jännittää jonkin verran, mutta ei onneksi kauhistuta. Pitkä eristäytyneisyys omasta perheestä on varmaan se vaativin puoli”, Hannula sanoo ja viittaa puolisoon ja alle kouluikäiseen lapseen.

”Totta kai olen hermostunut. Tämä on isoin projekti koskaan, ei tällaista ole ennen yritetty. Merijää on ohutta ja hyvin dynaamista, ja sen alla on tappavan kylmä vesi. Kaikki ihmisistä ja ruuasta polttoaineeseen on kuljetettava sinne erikseen ja niissä oloissa yritettävä tehdä modernia tutkimusta”, Rex sanoo.

Mistä Rex sitten matkan suhteen unelmoi? Mikä olisi täydellisen onnistunut lopputulos?

”Että meistä jokainen tulee hengissä takaisin”, Rex vastaa hetkeäkään miettimättä ja jatkaa sitten:

”Toivon, että matkan jälkeen meillä on parempi ymmärrys arktisesta alueesta ja että tätä tietoa voidaan käyttää apuna poliittisissa päätöksissä, kun ilmastonmuutokseen haetaan ratkaisua. Näin tiede voi auttaa yhteiskuntaa.

Jari Haapala ehtii vielä muutaman päivän valita mukaan kirjoja ja miettiä muuta pakattavaa.

”Läheisiä ihmisiä ja koiria varmaan tulee kaivattua”, hän sanoo.
Ota kaikki irti Hesarista
HS Digillä saat kaikki Hesarin digisisällöt käyttöösi

Kommentit

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Ei vielä nimellä kirjoitettuja kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Raamattu-siteeraus voi olla rikos, sanoo valtakunnan­syyttäjä: ”Ei pyhien kirjojen avulla saa loukata toisen ihmisarvoa”

    2. 2

      Entä jos natsit olisivat voittaneet toisen maailmansodan? Juuri päättynyt Amazonin tieteissarja kertoo kiehtovaa vaihtoehtohistoriaa

      Tilaajille
    3. 3

      Macronin kommentti aivo­kuolleesta Natosta sai Merkeliltä ennen­kuulumattoman vastauksen

    4. 4

      HS:n valokuvaaja seurasi Hongkongin rajuja yhteenottoja: Kuvakooste välittää uhkaavan ja arvaamattoman tunnelman

    5. 5

      Tutkimus: Vääränlaiset suolisto­bakteerit ja viina ovat vaarallinen yhdistelmä

    6. 6

      Helsinkiläinen Zahra Karimy oppi 15-vuotiaana, mitä on joutua vihavyöryn kohteeksi: ”En ollut kokenut mitään vastaavaa”

    7. 7

      Turvallisuusneuvonantaja todisti Trumpin virkarikos­tutkinnassa – kertoi saaneensa tarjouksen ryhtyä Ukrainan puolustus­ministeriksi

    8. 8

      Nigerialaismies onnistui huijaamaan lähes miljoonaa euroa, vaikka istuu 24 vuoden vankeus­tuomiota – Viranomaiset ovat ymmällään

    9. 9

      Markku Laurila teki tarkat laskelmat ja vaihtoi diesel-Volvon uuteen ladattavaan hybridiin – nyt hän säästää polttoaineessa satoja euroja kuukaudessa

      Tilaajille
    10. 10

      Keskustelu moni­muotoisuudesta ei ole päässyt Suomessa koskaan vauhtiin, sanoo Slushin pää­kuraattorina toiminut Katja Toropainen: ”Tekno­yhtiöt olivat yhtä kuin miehet huppareissa”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Jätkäsaaren palkituista taloista muutetaan pois mystisten oireiden vuoksi, omistaja kiistää ongelmat

      Tilaajille
    2. 2

      Treenin jälkeen moni tekee virheen, joka voi hidastaa kehitystä – Tästä on kyse aktiivisessa palautumisessa, joka hyödyttää jokaista treenaajaa

      Tilaajille
    3. 3

      Helpoimmat uuniruoat syntyvät lähes itsestään – Näin valmistat ”yhden pellin ihmeen”

    4. 4

      John Irvingin teos käsittelee seksuaalisuutta ja uskontoa niin rajusti, että se on yhä kielletty joissakin kouluissa – Taustalla on kirjailijan nuoruuden trauma

      Tilaajille
    5. 5

      BBC väittää Puolankaa ”kuolevaksi kaupungiksi”, mutta Suomessa on yksi kunta, joka kutistuu vielä nopeammin

    6. 6

      Alfa-tv nousi otsikoihin kun se hermostui ohjelmansa trans-vieraasta – katsoimme kanavaa viikon putkeen, ja tältä se näytti

    7. 7

      HS:n valokuvaaja seurasi Hongkongin rajuja yhteenottoja: Kuvakooste välittää uhkaavan ja arvaamattoman tunnelman

    8. 8

      Mitä jos jättää auton huoltamatta, tankkaa väärää polttoainetta tai ajaa kytkin pohjassa? Autoiluun liittyy kysymyksiä, joita et ehkä kehtaa kysyä – kokosimme vastauksia

    9. 9

      Ohikulkija huomasi maassa pienen pienen pilkahduksen: Nyt Espoossa kaivetaan esiin asuinpaikkaa Suomen esihistorian arvoitukselliselta aikakaudelta

    10. 10

      Postin lakko ja tukilakot jatkuvat – työntekijäpuoli hylkäsi sovintoesityksen pakettilajittelijoiden siirron takia

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Natalia Salmela seisoi teininä leipä­jonossa mutta omistaa nyt 31-vuotiaana hulppean loft-asunnon Helsingistä

      Tilaajille
    2. 2

      Kenelle kehittyy hallitsematon himo? Riippuvuus­tutkija Joonas Majuri tietää, millainen tausta altistaa tuhoisille addiktioille

      Tilaajille
    3. 3

      Jätkäsaaren palkituista taloista muutetaan pois mystisten oireiden vuoksi, omistaja kiistää ongelmat

      Tilaajille
    4. 4

      Amsterdamilainen Laurent Simons, 9, valmistuu maailman nuorimpana ihmisenä yliopistosta

    5. 5

      Noituudesta on tullut osa uutta feminismiä – selvitimme miksi

      Tilaajille
    6. 6

      Puolet suomalaisista saa liian vähän tiamiinia – Jos puutos jatkuu pitkään, se voi aiheuttaa joukon sekalaisia oireita

    7. 7

      Heini Maksimaisen laskut jäivät maksamatta ja pyykit pesemättä, vaikka töissä kaikki sujui hyvin – Tällaista on arjenhallintauupumus, josta moni millenniaali kärsii

      Tilaajille
    8. 8

      KHO: Vantaa saa lunastaa 300 vuotta saman suvun omistuksessa olleen tilan asuntojen rakentamista varten

    9. 9

      Patologina Auschwitzissa toiminut juutalaislääkäri kuvaa Josef Mengelen toiminnan järjettömyyden ja säälimättömyyden rehellisesti

    10. 10

      ”Anteeksi, äitini on ulkomaalainen”: HS:n kirjeenvaihtajan lapsi muutti Pekingiin ja on jo joutunut rauhoittelemaan paikallisia kiinaksi

    11. Näytä lisää