Suomen Etelämantereen-tutkimusretkikunnan FINNARPin tutkimuksissa saatiin uutta tietoa muinaisista jättipurkauksista muun muassa laavakerrosten rakenteita tutkimalla, sekä lumen ja jään pinnankarkeuden merkityksestä Auringon valon heijastumiseen.
Retkikunta lähti 8. marraskuuta kohti Suomen Etelämantereella sijaitsevaa tutkimusasema Aboaa Oslon ja Kapkaupungin kautta. Mukana oli tutkijoita ja tutkimusaseman tekniikasta, muonituksesta ja lääkintähuollosta huolehtivia ihmisiä.
Menomatka sujui kolmessa vuorokaudessa yhdellä koneella Oslosta Etelämantereelle. Viimeiset sadat kilometrit taittuivat Norjan Troll-tutkimusasemalta pienemmillä Twin Otter- ja DC-3-lentokoneilla.
– Kapkaupungissa tehtiin yön yli välipysähdys, josta mukaan poimittiin lihaa, kalaa ja tuoreita hedelmiä. Muu ruoka meillä oli pääosin Suomesta hankittua. Kotimaisia juureksia ja vihanneksia kuivattuna, niitä on kevyt kuljettaa ja ne on hyvin säilyviä, kertoo retkikunnan johtaja Mika Kalakoski.
Käyttövesi saatiin ensimmäisen kuukauden ajan lumesta sulattamalla ja myöhemmin sinisen jään alta säteilylämmön sulattamasta jäätikön vedestä.
Tutkimusryhmän saapuessa perille vastassa oli Etelämantereen lopputalvi: 22 pakkasastetta ja kenkien alla narskuva lumi.
– Aika pian saapumisemme jälkeen alkoivat kuitenkin kovat kevätmyrskyt. Lumimyrskyissä tuuli saattoi puhaltaa yli 40m/s, ja silloinhan näkyvyys on aivan nollassa, Kalakoski kertoo.
– Sen jälkeen koettiin Etelämantereen keskikesä, jolloin lämpötila kävi plusasteidenkin puolella. Ja juuri ennen paluuta tulivat ensimmäiset syysmyrskyt.
Kalakoski sanookin, että sään havainnointi on yksi onnistuneen retken tärkeimpiä elementtejä, koska se määrää, milloin ollaan kenttätöissä ja milloin taas suojataan asemaa myrskyiltä.
Lähes parikymmentä kertaa Etelämantereella käynyt Kalakoski kertoo, että jokainen vuosi on sään puolesta erilainen.
– Lyhyellä jänteellä, osittain aistinvaraisesti, säätä havainnoidaan arkisiin operatiivisiin tarpeisiin, kun taas samaan aikaan tutkimuksessa tehdään pitkäjänteistä monitieteellistä yhteistyötä ilmastonmuutoksen parissa, mikä noudattaa tieteellisen tutkimuksen kriteereitä.
Sään ja muonituksen ohella polttoaineiden ja varaosien saannin pitää tutkimusasemalla olla turvattu. Ennen lähtöä kokoonnutaan myös harjoitusleirille.
– Ryhmän yhdessä toimimiseen ja viihtymiseen pitää kiinnittää huomiota, koska kaikki elämä tutkimusasemalla tapahtuu kolmen kuukauden ajan enemmän tai vähemmän samoissa tiloissa, eli lepo, ruoanlaitto ja vapaa-ajanvietto.
Vapaa-ajalla ulkoiltiin kotivuorella, pelailtiin pelejä, katsottiin elokuvia ja tehtiin käsitöitä. Kalakoski sanoo, että siihen, ettei roiku kännykällä, tottuu nopeasti, vaikka esimerkiksi Whatsapp-viestien lähettäminen olisikin nykyaikana mahdollista. Kotiin palatessa äänimaailmaan ja näköärsykemassaan totuttelu vie Kalakoskelta viikon tai pari.
Mika Kalakoski on tyytyväinen retken onnistumiseen. Mittaukset ja tutkimukset onnistuivat suunnitellusti, ja vuonna 1998 perustetun Aboa-aseman huollot saatiin tehtyä aikataulussa.
– Matka pyritään tekemään joka vuosi, koska ympäri vuoden tietoja keräävä mittalaitteisto on kovilla ja vaatii säännöllistä huoltoa. Tutkijaryhmän kokoonpano vaihtelee vuosittain, Kalakoski sanoo.
Retkikunnan johtajan ajatus käväisee jo seuraavassa retkessä.
– Suunnitelma on lähteä taas ensi vuonna. Tarvitaan energiajärjestelmien uudistamisia ja gps-aseman vaihto. Tällä kaudella saatiin otettua vastaan myös satelliittiheijastimia, jotka pitää asentaa. Seuraavalla retkellä tutkitaan myös painovoimaa.
”Tutkimukset jäätiköllä ja jyrkkien vulkaanisten kuilujen reunoilla vaativat hyvää fyysistä kuntoa”
Retken aikana Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseo Luomuksen geologit tutkivat Aboa-aseman ympäristön noin 180–200 miljoonaa vuotta sitten syntynyttä Vestfjellan vulkaanista kallioperää. Etelämanner alkoi tuolloin irrota Afrikasta.
Geologit tekivät muistiinpanoja laavakerrosten laajuudesta, paksuudesta ja sisäisistä rakenteista sekä keräsivät näytteitä laavakerroksista.
Luomuksen yli-intendentti Arto Luttinen kertoo, että tavallinen päivä alkoi laittamalla tutkimusvälineet, eväät, jäätikkövarusteet ja kiipeilyvaljaat reppuun. Sen jälkeen lähdettiin joko kävellen tai moottorikelkalla tutkimusalueelle.
– Jos alue oli jäistä, kiivettiin jäärautojen ja hakkujen kanssa. Seinämät ovat usein jyrkkiä, ja on oma vaaransa toimia pystysuorien kuilujen reunoilla. Tämän kaltainen kenttätutkimus on fyysisesti aika vaativaa, Luttinen toteaa.
Reitit alhaalta vuorten huipulle yritettiin suunnitella siten, että noustessa saatiin kerättyä mahdollisimman paljon näytteitä laavakerrostumista.
– Meillä oli nyt ensimmäistä kertaa käytössä kemiallinen analysaattori vulkaanisen aineksen tutkimusta varten. Sahasimme kivinäytteestä palasen, kiillotimme sen ja analysaattorin avulla saimme jo paikanpäällä tehtyä ensimmäiset analyysit.
Luttisen mukaan geologiseen työkalupakkiin kuuluu monenlaista analyysiä, jota paikan päällä ei voida tehdä. Suomeen odotetaankin Etelämantereelta lastia, joka sisältää aineistoa, jota tulevina kuukausina ja vuosina tutkitaan tarkemmin.
”Aboan ympäristön laava on lähtöisin kolmesta eri tulivuoresta”
Tutkimukset osoittavat, että Aboan ympäristön laavakerrostuma on purkautunut kolmesta eri tulivuoresta, joista kullakin on oma kemiallinen ”sormenjälkensä”.
Luttisen mukaan tutkimuksissa saatiin nyt tarkka kuva siitä, minkälainen vulkaaninen systeemi Aboan aseman lähellä sijaitsevilla tulivuorilla jurakaudella oli. Ihmiskunnan aikana näin suuria purkauksia ei ole tapahnut.
– Oivallettiin muun muassa, että purkaukset tapahtuivat melko rauhallisesti ja että purkausten välillä oli pitkiä hiljaisia jaksoja. Se tarkoittaa sitä, että vulkaaniset kaasut, joita purkausten aikana vapautui, eivät nousseet ilmakehän yläosiin, vaan jäivät melko alas.
Se selittää Luttisen mukaan sitä, miksi sen ajan ympäristövaikutukset olivat suhteellisen lieviä, vaikka sukupuuttojakin tapahtui. Erityisesti simpukan kaltaiset lonkerojalkaiset merieläimet kokivat tuolloin kovia, mutta myös maakasveja ja dinosauruksia katosi.
Vaikka purkaukset olivatkin rauhallisia, niistä vapautui ilmaan paljon hiilidioksidia. Sillä oli maailmanlaajuisia seurauksia.
– Tutkimus auttaa ymmärtämään, millä tavoin vulkaaniset purkaukset on vaikuttaneet ilmastoon ja eliöstöön. Nyt on tapahtumassa samankaltainen tapahtuma, mutta tällä kertaa ihmisen toimesta.
– Menneiden ilmastonmuutosten ymmärtäminen auttaa tulevaisuuden kohtaamisessa. Siksi menneisyyden käsittäminen on nykyisyyden ymmärtämisen kannalta välttämätöntä, Luttinen korostaa.
Mitä enemmän säteilyä heijastuu maan pinnalta poispäin, sen hitaammin Etelämantereen jäätikkö sulaa
Ilmatieteen laitoksen ja Maanmittauslaitoksen tutkijat mittasivat Aboan ympäristössä myös lumen fysikaalisia ominaisuuksia, lumen ja jään pinnankarkeutta sekä heijastavuutta eli albedoa.
Etelämantereella tapahtuvat muutokset ovat tärkeitä koko maapallon kannalta ja samoja tutkimusmetodeja voidaan hyödyntää myös pohjoista pallonpuoliskoa tutkittaessa, sanoo Ilmatieteen laitoksen ja Arktisen keskuksen tutkija Leena Leppänen.
Mittauksissa käytettiin droneja, joista toisen kyydissä oli laserkeilaimia ja toisessa säteilymittalaitteita. Mittauksia tehtiin myös maan pinnalta. Lumikuoppamittauksissa mitattiin muun muassa lumen tiheyttä, lämpötilaa ja lumikiteiden kokoa.
Lumen pinnankarkeutta tutkittiin nyt ensi kertaa laserkeilainten avulla, Leppänen kertoo. Tutkimusten tavoitteena on saada tarkempia tietoja jäätiköiden ja merijään havainnointiin.
Leppänen kertoo, että karkea lumen pinta heijastaa säteilyä takaisin heikommin, samoin lumen epäpuhtaudet. Tuore lumi puolestaan heijastaa säteilyä enemmän.
– Heijastavuus on siinä mielessä olennaista, että mitä enemmän säteilyä heijastuu maan pinnalta pois, sitä vähemmän energiaa jää maan pinnalle, ja sen hitaammin Etelämantereen jää ja lumi sulavat.
Kuuntele Yle Areenasta Tiedeykkönen:
