tulvat

Marsin muinaiset tulvat olivat paikallisia ilmiöitä

Ma, 09/14/2015 - 13:27 Markus Hotakainen
Kasei Valles Marsissa

3,2 miljardia vuotta sitten Marsissa lainehti vielä hetken ajan vettä. Aurinkokunnan suurimmissa tulvissa pohjavesi purkautui punaisen planeetan pinnalle ja koversi valtavia kanjoneita, kuten otsikkokuvan Kasei Vallesin pohjoisella pallonpuoliskolla.

Tutkijat ovat olleet pitkään siinä käsityksessä, että tulvavedet olivat lähtöisin planeetanlaajuisista kerrostumista, mutta tuoreen tutkimuksen mukaan näin ei ole. Vesi oli peräisin paikallisista esiintymistä, joissa jäätä oli kertynyt pinnan alle 450 miljoonaa vuotta aiemmin.

"Tulvat johtuivat paikallisista, eivät globaaleista prosesseista", toteaa J. Alexis P. Rodriguez, joka on Planetary Science Instituten tutkija. 

Jokien kuljettama maa-aines ja jäätiköiden sulamisvedet täyttivät muinaisen meren pohjassa olleet syvänteet planeetan pohjoisilla leveysasteilla. Vedensekaiset kerrostumat jäätyivät, mutta satoja miljoonia vuosia myöhemmin pinnan alla vellonut laava alkoi sulattaa jäisiä maakerroksia.

Seurauksena oli laajoja, satojen kilometrien mittaisia maanalaisten jokien verkostoja, joista vesi paikoitellen purkautui pinnalle. Näin syntyivät laajat tulvat, joiden muodostamat tasangot ovat edelleen näkyvissä Marsin pinnalla.

"Tutkimuksemme perusteella muinaisessa Marsissa sedimentaatio saattoi haudata ja sitoa valtavia määriä aiemmin pinnalla ollut vettä, mikä ehkä käynnisti Marsin muutoksen jäätyneeksi maailmaksi, jollainen se on ollut suurimman osan historiastaan", Rodriguez arvioi. "Todisteita muinaisista ympäristöistä, jotka ovat voineet olla elämälle suotuisia, saattaa löytyä pinnan alla olleesta aineksesta, joka sittemmin on paljastunut."

"Koska veden kerrostuminen, jäätyminen, lämpeneminen ja purkautuminen pinnalle on ollut paikallista, Marsin pinnan alla saattaa edelleen olla vesijäävarastoja. Niitä voi esiintyä sekä ammoisen pohjoisen meren reunamilla, mutta myös muilla seuduilla, missä on ollut aika ajoin meriä ja järviä", Rodriguez jatkaa. "Sillä olisi suuri merkitys tulevaisuuden miehitettyjen Mars-lentojen kannalta."

Tutkimuksesta kerrottiin Planetary Science Instituten uutissivuilla ja se on julkaistu Nature-tiedelehden Scientific Reports -sivustolla.

Kuva: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Tagit

El Niñon vaikutukset voi ennustaa aiemmin

To, 10/23/2014 - 09:50 Toimitus

El Niñon kaltaisten sääilmiöiden vaikutus katastrofaalisiin tulviin ja kuivuuksiin on ennustettavissa.

Aalto-yliopisto oli mukana El Niño Southern Oscillation (ENSO) -ilmiön vaikutuksia selvittäneessä kansainvälisessä tutkijaryhmässä, jota johti Amsterdamin VU-yliopisto. ENSO-ilmiössä on kyse luonnollisesta ilmastosyklistä, joka muuttaa meriveden lämpötilaa ja myrskyjen liikeratoja trooppisella Tyynellämerellä. Ilmiön kaksi äärivaihetta ovat El Niño ja La Niña, jotka muuttavat sääoloja maailmanlaajuisesti ja voivat aiheuttaa alueellisesti äärimmäisiä sääilmiöitä, kuten pyörremyrskyjä, tulvia tai kuivuutta.

El Niñolla ja La Niñalla on merkittävä vaikutus tulvariskiin lähes puolella maapallon pinta-alasta, ilmenee PNAS-tiedelehdessä julkaistussa tutkimuksessa. El Niño -ilmiö on kehittymässä tänä vuonna trooppisella Tyynellämerellä, missä veden lämpötila on nousussa, ja suurella todennäköisyydellä tulevien kuukausien aikana syntyy El Niño -ilmiö. Viimeisin El Niño ilmeni vuonna 2007.

Tutkimuksella merkittävää maailmanlaajuista hyötyä

El Niño vaikutus vesistötulvien taloudellisiin ja yhteiskunnallisiin seurauksiin on merkittävä useilla alueilla maailmanlaajuisesti.

Tutkimuksen tuoma uusi tieto voi auttaa maailmanlaajuisesti ja alueellisesti toimivia humanitaarisia järjestöjä, vakuutuslaitoksia ja tulvanhallinnasta vastaavia tahoja laatimaan toimintasuunnitelman ja varautumaan lähikuukausien todennäköisiin haittavaikutuksiin ja riskeihin.

"Esimerkiksi humanitääriset järjestöt voivat tilapäisesti kasvattaa tai siirtää ruoka- ja lääkevarastojaan tulevien tulvien varalle ja parantaa siten ruoan ja lääkkeiden saatavuutta tulvakaudella", kertoo Suomen Akatemian tutkijatohtori Matti Kummu Aalto-yliopistosta.

Äärimmäiset tulvat ja kuivuudet yleisiä ENSO:n aikana

Ainutlaatuisessa tutkimuksessa tarkasteltiin ENSO-ilmiön vaikutuksia maailmanlaajuisiin tulvariskeihin vertailemalla aiempien ENSO-kausien ja simuloitujen tulvaolosuhteiden välistä yhteyttä. Lisäksi tutkimuksessa arvioitiin sosioekonomisen mallin avulla maailmantaloudelle aiheutuvaa haittaa sekä kaupunki- että maaseutualueilla sekä tulvien vaikutusalueella olevien ihmisten määrää ja tulvien vaikutusta bruttokansantuotteeseen.

"34 prosentilla maapallon maapinta-alasta tulvien esiintyminen on keskimääräistä pienempää tai suurempaa El Niño -vuosina", toteaa tutkimusta johtanut Philip Ward VU-yliopistosta.

"La Niña -vuosina taas tulvien esiintyminen on poikkeavaa 38 prosentilla maapallon maapinta-alasta. Tulostemme mukaan vesistöalueilla, jotka kattavat 44 prosenttia maapallon pinta-alasta tulvien aiheuttamat vahingot kaupunkialueilla ovat keskimääräisestä poikkeavat El Niño- ja La Niña -vuosina".

Tutkimuksen mukaan aiempina El Niño -vuosina tulvavahingot olivat erityisen suuret laajoilla alueilla muun muassa Etelä-Amerikan länsi- ja kaakkoisosissa, Afrikan sarven joissakin osissa, Koillis-Intiassa, Bhutanissa, Nepalissa, Pyreneiden niemimaalla ja keskisessä Euraasiassa. Monet alueet ovat myös kärsineet tulvavahingoista keskimääräistä vähemmän noina vuosina. Tyypillisiä esimerkkejä tällaisista alueista ovat esimerkiksi eteläinen Afrikka ja Itä-Australia. Toisaalta kuivuus voi merkittävästi lisääntyä näillä alueilla El Niño -vuosina.

Tutkimus toteutettiin Amsterdamin VU-yliopiston ympäristötieteiden laitoksella yhteistyössä Deltaresin (Alankomaat), Aalto-yliopiston (Suomi), Scripps Institution of Oceanographyn ja United States Geological Surveyn (Yhdysvallat) kanssa. Tutkimusta rahoittivat Netherlands Organisation for Scientific Research (NWO), Bermuda Institute of Ocean Sciencesin Risk Prediction Initiative (RPI2.0) ja Suomen Akatemia.

Ward, P.J., Jongman, B., Kummu, M., Dettinger, M.D., Sperna Weiland, F.C., Winsemius, H.C., 2014. Strong influence of El Niño Southern Oscillation on flood risk around the world, Proceedings of the National Academy of Sciences. (pnas.org)

Juttu on kopioitu käytännössä suoraan Aalto-yliopiston tiedotteesta El Niñon vaikutus katastrofiriskeihin voidaan ennustaa kuukausia aiemmin.

Copernicus tarkkailee Maata

Copernicus on Euroopan komission johtama hanke, joka tarjoaa erilaisia palveluja ympäristönsuojeluun ja -hallintaan sekä arkielämän tarpeisiin. Euroopan avaruusjärjestö kehittää ohjelmassa käytetyt satelliitit ja huolehtii siitä, että niiden välittämä tieto on helposti saatavilla.

Tärkeä osa Copernicus-ohjelmaa ovat Sentinel-satelliitit, joista ensimmäinen laukaistiin avaruuteen huhtikuun alussa. Runsaan kahden tonnin painoinen satelliitti kiertää Maata hieman alle 700 kilometrin korkeudessa ja "kuvaa" maanpintaa 12-metrisellä tutka-antennilla. Ensitöikseen se kuvasi Belgian pääkaupungin Brysselin, missä Euroopan komissio pitää majaansa.

Kuvassa tiheät kaupunkialueet näkyvät valkoisina ja muut urbaanit ympäristöt violetteina. Kasvillisuus erottuu vihreänä ja vesialueet mustina. Asutuista alueista otetut tutkakuvat auttavat yhdyskuntasuunnittelussa, maanviljelyksen kehittämisessä, metsähakkuiden tarkkailussa ja vesivarantojen seurannassa.

Viranomaiset saavat satelliitin ottamat tutkakuvat käyttöönsä vajaan tunnin kuluttua siitä, kun ne on vastaanotettu maa-asemalla. Koska Sentinel-satelliitin tutka "näkee" pilvien ja sateen läpi ja myös pilkkopimeässä, se on erityisen hyödyllinen tulvien tarkkailussa ja pelastusoperaatioiden valmistelussa.

Tutkakuvien avulla on mahdollista seurata myös esimerkiksi jäätiköissä tapahtuvia muutoksia. Etelämantereella osa jäätiköistä on vetäytymässä nopeaan tahtiin, ja niiden seuraaminen on tärkeää, sillä niistä lohkeaa suuria jäämassoja mereen.

Sentinel-1A-satelliitilla tarkkaillaan myös yhä vilkkaammin liikennöityjen pohjoisten merialueiden jäätilannetta. Tutkakuvista on mahdollista erottaa ohuempi jääpeite paksusta ahtojäästä, mikä on ympärivuotisen merenkulun kannalta tärkeää.

Maapallon tarkkailuun keskittyvän ESAn ohjelman johtaja Volker Liebig on tyytyväinen Sentinel-satelliitin ensimmäisiin kuviin. "Ne osoittavat, kuinka paljon informaatiota on mahdollista saada monipuolisella tutkalaitteistolla, ja miten se tekee mahdolliseksi meitä kaikkia hyödyttävät Copernicus-ohjelman palvelut."

 

CryoSat mittasi Tanskan tulvat

Ma, 12/09/2013 - 19:22 Jari Mäkinen
Cryosat mittasi Tanskan tulvat

Viime viikolla 5. ja 6. joulukuuta suuri ja syvä myrskyalue kulki Brittein saarilta Alankomaiden, pohjoisen Saksan, Tanskan ja Ruotsin yli koilliseen, ja toi mukanaan hätää ja harmia. Sähköt menivät poikki, liikenne häiriintyi pahasti, tuuli teki tuhojaan ja merivesi nousi kaduille sekä rakennusten sisälle.

Kun samaan aikaan Pohjanmerellä oli korkea nousuvesi, oli tilanne paikoitellen jopa vaarallinen: olosuhteet olivat hyvin samanlaiset kuin 31. tammikuuta 1953, jolloin merivesi valtasi suuren osan ranta-alueista Englannissa ja Skotlannissa, Belgiassa, Saksassa ja Alankomaissa, missä jopa yli 2000 ihmistä kuoli koteihinsa, kun meri syöksyi yöllä alamailla sijainneisiin taloihin.

Ei ihme, että varotila oli nostettu kautta Pohjanmeren rannikon korkeimmilleen.

Tällä kerralla tulviin voitiin varautua myös avaruustekniikan avulla. ESAn CryoSat, jäätiköitä ja merijään paksuutta mittaamaan suunniteltu satellitti lensi Tanskan päältä samaan aikaan kun veden korkeus oli suurimmillaan. Jään mittaamisen sijaan satelliitti mittasi tutkallaan nyt meren pinnan korkeutta ja pystyi kertomaan hyvin tarkasti tulvatilanteesta rannikkoalueilla.

Aivan viime aikoihin saakka tarkka pinnankorkeuden mittaaminen tutkalla muualla kuin avomerellä on ollut hankalaa, koska "kuiva" maa häiritsee mittausta. Nyt uuden sukupolven tutkien, sellaisten kuin CryoSatin tutka on, mittaustiedoista voidaan kuitenkin vähentää maan aiheuttaa interferenssiä, jolloin korkeusmittaukset on saatu tarkemmiksi. Itse asiassa meren vedenkorkeuden lisäksi tiedoista saadaan nyt maan pinnanmuodot ja jopa sisämaan vesialueiden (järvet, joet ja niiden valuma-alueet) vedenkorkeudet.

Tällä kerralla CryoSatin mittauksia käytettiin lähinnä varmentamaan havaittuja tietoja ja parantamaan ennustusmalleja, mutta tekniikkaa voidaan käyttää jo nyt myös tulvatilanteen periaatteessa operatiiviseen seurantaan ja ennustamiseen. Avaruudesta saadaan tietoa paljon laajemmalta alueelta kuin paikallisesti havaitsemalla, ja tiedot ovat saman tien vertailukelpoisia.

ESAlla on eSurge -niminen hanke, jonka puitteissa paitsi tutkamittauksia, niin muita satelliittien tekemiä havaintoja käytetään luonnononnettomuuksien, kuten tulvien, ennakointiin, seurantaan ja avustustöiden tukemiseen.

Niin vakava kuin Pohjois-Euroopan ja erityisesti Tanskan tilanne olikin, oli taannoisen Haiyan-taifuunin aiheuttama tuho Aasiassa vielä suurempi inhimillinen tragedia. Pelkästään Filippiineillä yli 5900 ihmistä sai surmansa tuulen ja tulvien vuoksi.

"Pienikin parannus myrkyjen aiheuttaman vedennousun ennustamisessa voi olle hyvin merkittävä asia, koska silloin varoitukset voidaan kohdistaa tarkemmin ja se auttaa pelastamaan ihmisiä ja omaisuutta", toteaa Kevin Horsburgh Iso-Britannina Merentutkimuslaitokselta.

Tekeillä olevan ESAn Sentinel-3 -satelliitin mukana on myös tutka, joka luonnollisesti on CryoSatin laitteistoa uudempi ja parempi. Sen yksi käyttötarkoitus tulee olemaan tulvien kartoittaminen.

CryoSat vasemmalla, Sentinel-3 oikealla

Päivän kuva 18.4.2013: Lumi sulaa, tulvatilanne tarkkailussa

To, 04/18/2013 - 08:16 Toimitus

Lumi sulaa kovaa vauhtia ja Suomen ympäristökeskus SYKE seuraa tarkasti valumatilannetta. Lumen määrän ja tulvatilanteen kartoitusta tehdään paitsi kenttähavainnoin, niin myös , sillä satelliitit näkevät suuria alueita yhdellä katseella ja pystyvät sondaamaan tutkallaan jopa pinnan alle. SYKE julkaisee päivittäin ajantasaisen tulvatilanten ja -ennusteen.

Eilinen raportti oli seuraavanlainen:

Tulvavedet pengerrysalueille Kyrön- ja Lapuanjoella (17.4.2013)

Virtaamat nousevat Etelä-Pohjanmaan ja Pohjanmaan maakunnissa vielä lähipäivinä. Tulvivan veden vuoksi on teitä jouduttu sulkemaan jo ainakin Reisjärvellä, Kauhavalla ja Jalasjärvellä ja tulvavesi on paikoin noussut pihoille ja rakennusten kellareihin. Tulvavesiä on alettu tänään alkuillasta johtamaan Kyrönjoen pengerrysalueille, jotka ovat pääasiassa peltoaluetta. Mahdollisesti myös Lapuanjoen pengerrysalueet joudutaan ottamaan tulvavesien varastoksi huomenna tai ylihuomenna. Kyrönjoen pengerrysalueiden avulla vähennetään erityisesti Ilmajoen keskustan tulvavahinkoja ja Lapuanjoen pengerrysalueiden avulla suojataan Lapuan keskustaa. Kyrönjoen ja Lapuanjoen tulvahuippuja pyritään pienentämään myös tekojärvien avulla. Virtaamat nousevat voimakkaasti myös Pohjois-Pohjanmaalla Kalajoella, Siikajoella, Sanginjoella ja Tyrnävänjoella. Loimijoella vesi on noussut alavimmille pelloille ja muutamien rakennusten kellareihin ja katkonut teitä Huittisissa. Loimijoella vesi saattaa nousta viikon lopulla vahinkorajalle, jolloin rakennuksia on Ypäjällä kastumisvaarassa. Myös Aurajoella Pöytyällä tulvavesi on katkaissut tien. Uskelanjoella tulvahuippu on saavutettu ja jäät lähteneet. Vantaanjoella Lepsämänjoen vedenkorkeus on ylittänyt tulvarajan ja vesi tulvii pelloille.

Alkuviikon aikana on Lapväärtinjoen Peruksessa muodostunut jääpatoja, jotka on saatu kaivinkoneella purettua. Uudet jääpadot ovat todennäköisiä, ja tulvavesi voi noustessaan uhata Lapväärtin taajamaa. Kyrönjoella jääpato uhkaa Iso-Kyrön taajamaa. Myös Teuvanjoen Puskamarkissa, Närpiönjoella ja Kimojoella on muodostunut jääpatoja. Myös Pohjois-Pohjanmaalla jääpatojen riski kasvaa virtaamien kasvaessa. Kalajokeen on muodostunut viime yönä jääpato Kalajoen taajaman tuntumaan, ja samalla kohtaa Rinnetiellä penkereen takana tulviva sulamisvesi on kastellut ainakin yhden omakotitalon ja paria rakennusta on jouduttu suojaamaan. Nyt keskiviikkona puolen päivän jälkeen rakennusten ympärille noussut vesi on lähtenyt jo laskemaan.

Lounais-Suomen ja länsirannikon pienten jokien huiput ajoittuvat torstain ja lauantain välille. Karvianjoella jääpatojen riski on lähipäivinä suuri Pomarkussa, Merikarvialla ja Eteläjoella. Vantaanjoen latvoilla Riihimäellä tulvarajan ylittyminen on ennusteen mukaan mahdollista torstaina tai perjantaina, mikäli sää pysyy lämpimänä ja lisäksi vettä sataa sääennusteiden mukaisesti. Tulvariski on tällöin suurimmillaan vanhassa Peltosaaressa sekä Peltosaaren itäosassa. Sään on ennustettu viilenevän ensi viikonlopuksi Pohjanmaalla. Tällöin virtaamien nousu Kyrön- ja Lapuanjoessa mahdollisesti hidastuu. Jäät voivat lähteä liikkeelle Lesti-, Kala-, Pyhä- ja Siikajokien alueella jo ensi viikonloppuna. Oulujoen pohjoispuolisissa jokivesistöissä virtaamien nousu on vielä vähäistä.

Kuva:SYKE