Tutkimusta ja huoltohommia

Tällä tutkimuskaudella tehtiin meteorologiseen tutkimukseen liittyviä kenttämittauksia ja keräsi vuoden aikana tutkimuslaitteiden keräämiä jatkuvia havaintoja. Retkikunta pystytti uusia meteorologisia mittauspisteitä, lähetti päivittäin luotauspalloja ja huolsi pysyviä mittauslaitteita.

Tutkimusasemalla myös huollettiin tela-ajoneuvoja, jotka ovat palvelleet tutkimusta jo 20 vuotta. Lisäksi asemalla tehtiin suunnittelutyötä aseman muuttamiseksi entistä ympäristöystävällisemmäksi.

Suomen Etelämanner-tutkimusasema Aboa sijaitsee Kuningatar Maudin maalla 130 kilometrin päässä rannikolta, noin 5 000 kilometrin päässä Etelä-Afrikan Kapkaupungista. Tutkimusasema on pystytetty etelän kesän 1988–1989 aikana. Aboa tarjoaa hyvät työ- ja asuintilat 16 hengen retkikunnille.

Tiedetuubi on normaalisti seurannut aktiivisesti FINNARP-tutkimusretkikuntien toimia, mutta tällä kerralla mm. julkaisujärjestelmäämme tehtävät muutokset ja tavallista hiljaisempi julkaisutahti ovat sotkeneet tätä traditiota. Tämänkin retkikunnan toimia on kuitenkin voinut seurata hyvin Retkikuntaraporteissa, jotka luonnollisesti ovat luettavissa myös jälkikäteen.

Yllä olevassa kuvassa merenkulkumuseo on vasemmalla ja Fram-museo oikealla. Otsikkokuvan on ottanut David Haberthür.

Juttu on julkaistu alun perin 6. heinäkuuta 2016.

Grönlannin ja Etelämantereen jäähyllyt vaikuttavat merenpinnan nousuun tällä vuosisadalla enemmän kuin mikään muu. Nopeimpien valtameriin kulkevien jäävirtausten hidastaminen voisi tuoda muutaman vuosisadan verran lisäaikaa ilmastonmuutoksen torjumiseksi ja rannikoiden suojelemiseksi.

"Vain muutamat erittäin nopeasti virtaavat jäätiköt Grönlannissa ja Etelämantereella kuljettavat suuren osan jäätiköistä mereen, jossa ne sulaessaan nostavat merenpinnan tasoa", kertoo John Moore, joka on Lapin yliopiston Arktisen keskuksen tutkimusprofessori ja Pekingin yliopiston johtava tutkija.

"Nämä jäätiköt ovat kooltaan kymmeniä kilometrejä suuntaansa, ja niiden vakauttaminen on houkuttelevampi kohde kuin suojavallien rakentaminen maailman rannikoille."

Mooren lisäksi Nature-artikkelin tutkimusryhmään kuuluvat Rupert Gladstone Lapin yliopiston Arktisesta keskuksesta, Thomas Zwinger Tieteen tietotekniikan keskus CSC:stä ja Michael Wolovick Princetonin yliopistosta USA:sta. Tutkimuksessa on siis vanha suomalaisvivahde.

Amundsen-Scottin aseman perinteenä on ollut tehdä joka vuosi uusi merkki etelänavalle ja asettaa se uudelle, tarkalle etelänavan paikalle 1. tammikuuta.

Perinteenä on myös ollut se, että uuden merkin on tehnyt tai sen on teettänyt jokin paikalla asemalla oleva tutkimusryhmä. Tänä vuonna vastuun kantoi Martin Wolf IceCube -neutrino-observatoriosta.

Toinen perinne on se, että samaan aikaan niin sanottu 300 Club -kerho saa lisää jäseniä. Kyseessä on varsin elitistinen joukko, sillä kyseessä ovat henkilöt, jotka ovat juosseet superkylmässä Etelämantereen ilmassa etelänapamerkin ympäri alasti.

Yleensä klubiin liittyminen tapahtuu siten, että ulos lenkille lähdetään asemalla olevasta saunasta.

Kyllä, etelänavalla on sauna.

Jalkineet on sallittu, joten saunasta lähtiessä laitetaan kengät jalkaan, sen jälkeen tyypillisesti kävellään ripeästi merkille sekä sen ympäri ja palataan saunaan lämmittelemään.

Juokseminen ei ole hyvä ajatus, koska asema sijaitsee 2835 metrin korkeudessa ja siksi ilma on hyvin ohutta. Niinpä jo merkin ympäri kävely ilman rihman kiertämää on itse asiassa vaativa suoritus.

Koko Etelämannerta peittää paksu jäätikkö, ja sen vuoksi myös etelämannerasema on itse asiassa kuin se olisi vuoren huipulla, vaikka sen ympärillä on vain laaja lumi- ja jäätasanko.

Ohut ilma onkin matalien lämpötilojen, rajujen tuulien ja pitkän sysipimeän yön lisäksi eräs Etelämantereen keskellä olevien tutkimusasemien hankaluuksista.

Pysyvää asumista jo vuodesta 1956

Maantieteellisen etelänavan tutkimusaseman on perustanut Yhdysvallat vuonna 1956 ja se on ollut siitä alkaen ympärivuotisesti asuttu. Nykyisin noin 50 henkeä on siellä läpi pitkän, kylmän ja pimeän talvikauden, ja kesäisin yöttömän yön aikaan siellä on parhaimmillaan yli 200 henkilöä.

Asema perustettiin siis kylmän sodan aikaan, ja vaikka Etelämanner on demilitarisoitua aluetta, näkyy tämä siinä. että magneettisen etelänavan päällä on Neuvostoliiton/Venäjän Vostok-asema.

Kolmas suuri Etelämantereen jäätikön päällä oleva asema on ranskalais-italialainen Concordia, joka sijaitsee erään jäätikössä olevan kohoaman päällä 3233 metrin korkeudessa.

Vulkaanisten superpurkausten kaasut yksi tutkimusaihe

Tämän vuoden retkikuntaan kuuluu yhdeksän henkeä: retkikunnan johtaja, varajohtaja, kokki, konemestari, sähkömies ja lääkäri sekä kaksi tutkijaa.

Aikaisempien vuosien tapaan asemalla tehdään tutkimusten lisäksi myös erilaisia korjaustöitä. Tänä vuonna suurimmat huoltotyöt keskittyvät jätekuljetuksiin ja aseman tutkimustoiminnan edellytysten parantamiseen. Asemalle asennetaan kaksi uutta monitoimikonttia tutkijoiden majoitus- ja työtiloiksi. Samalla huolletaan Aboan ympärivuotiset mittausjärjestelmät.

Eräs tärkeimmistä tutkimusaiheista on vulkaanisten superpurkausten kaasut.  

Noin 180 miljoonaa vuotta sitten valtava, nk. Karoon vulkaaninen superpurkaus aiheutti globaalin ympäristökatastrofin ja käynnisti Pangean repeämisen nykyisiksi mantereiksi. Tutkimusasema Aboa on perustettu Karoon laavakerrostuman päälle. Purkautuvista magmoista vapautui ilmakehään megatonneittain rikkidioksidia ja muita kaasuja. Magmojen kaasukoostumusta ei tunneta tarkasti.

"Muinaisten laavakivien sisältämät, magmakammiossa muodostuneet kiteet ovat geologinen aikakapseli. Niiden sisälle on jäänyt vangiksi pieni määrä magman kaasuja, joita retken aikana on tarkoitus tutkia", kertoo Helsingin yliopiston tutkija Arto Luttinen.

Luonnontieteellisen keskusmuseon geologinen VALVE-projekti (Volatiles and Large Volcanic Eruptions) tutkii Karoon magmapurkauksen alkuperää ja ympäristövaikutuksia kiteiden kaasupitoisuuksien ja muiden geokemiallisten mittausten avulla. Keskeisimmät yhteistyötahot ovat Carnegie Institution for Science, Woods Hole Oceanigraphic Institution ja Helsingin yliopiston Geotieteiden ja maantieteen laitos.

Retkikunta vierailee Aboalla vuosittain

Suomen Etelämanner-tutkimusasema Aboa sijaitsee Kuningatar Maudin maalla noin 130 kilometrin päässä rannikolta ja noin 5000 kilometrin päässä Etelä-Afrikan Kapkaupungista. Tutkimusasema on rakennettu etelän kesän 1988/1989 aikana. Oman tutkimusaseman rakentamisen jälkeen Suomesta on tehty tutkimusmatkoja Etelämantereelle säännöllisesti. Tutkimusaiheet ovat liittyneet mm. ilmatieteisiin, geologiaan ja geofysiikkaan.  

Ilmatieteenlaitoksessa toimiva Suomen Etelämanner-logistiikka FINNARP ylläpitää tutkimusasema Aboaa ja järjestää Suomen Etelämanner-tutkimusohjelman hankkeiden kenttätyöt.  Tutkimusmatkoilla tehdään vuosittain noin kahden kuukauden ajan marras- ja helmikuun välisenä aikana, jolloin Etelämantereella on kesä, lämpötilan pysytellessä 0–20 pakkasasteen välillä. Etelämantereen kesälle on tyypillistä jatkuva valo ja voimakas auringon säteily sekä ankarat lumimyrskyt.

Aboa tarjoaa hyvät työ- ja asuintilat 12 hengen retkikunnille. Tilapäisesti asemalle mahtuu majoittumaan 18 henkilöä. 

"Retkikunnan työ on vaativaa Etelämantereella", kertoo retkikunnan johtaja Mika Kalakoski kertoo arjesta Aboan tutkimusasemalla. 

"Työskentely Etelämantereella kaukana muusta maailmasta on vaativaa ja ennakkovalmistelut ovat onnistumisen kannalta ratkaisevassa asemassa. Erityisesti henkilöstön valintaan ja valmentautumiseen kiinnitetään paljon huomiota. "Etelämantereella ei näy televisio, eikä siellä toimi internet tai puhelin. Satelliittijärjestelmän välityksellä voi lähettää ja vastaanottaa sähköpostiviestejä, mutta sekin on hidasta. Vettä suihkuihin ja juomavedeksi saadaan läheiseltä jäätiköltä tai lunta sulattamalla."

Jääkauden kylmimmässä vaiheessa mannerjäätikkö yhdisti Huippuvuoret Euraasian mantereeseen. Nykyisen Barentsinmeren kohdalla lepäsi tuolloin kaksi kilometriä paksu jäätikkö, vakaasti merenpohjalla maaten. Kylmyys jäädytti kaasut paikoilleen kiven sisään. Niitä kertyi muutaman sadan metrin syvyyteen merenpohjan alle tuhansien tai kymmenien tuhansien vuosien ajan.

Kun jäätikkö alkoi viimein oheta ja vetäytyä, olosuhteet hellittivät. Kaasut pääsivät uudelleen hitaasti liikkeelle. Ne nousivat maan alla hieman ylemmäs ja jäätyivät pian uudelleen. Sama toistui useita kertoja. Lopulta kaasut kertyivät merenpohjan tuntumaan, mutta yhä kallion sisään, ja alkoivat muodostaa pingoja. Ne ovat jääsydämisiä kohoumia, joskin näiden tapauksessa ydin oli metaaniklatraattia (jäätä, jonka hilarakenteeseen on jäänyt jumiin paljon metaania).

Pingot kasvoivat kasvamistaan, kun niihin pumppautui altapäin aina vain enemmän metaania. Myös pingojen klatraatti alkoi sulaa, vapauttaen lisää metaania. Tämä nosti painetta entisestään, kunnes kiven sietokyky ylittyi. Pingon pinta repesi ja metaani purkautui yhdessä rysäyksessä. Kaasuuntuva metaani siis räjäytti itsensä vapaaksi meriveteen asti, kallion läpi.

Kaasua vapautui kerralla valtavat määrät. Osa siitä pystyi liukenemaan meriveteen, mutta luultavasti ei kaikki. Voi olla, että valtaosa päätyi ilmakehään.

Barentsinmeren "kraatterit" on ajoitettu muutaman tuhannen vuoden tarkkuudella. Ne syntyivät mannerjäätikön vetäydyttyä alueelta 15 000 v sitten. Joissain niistä näkyy kuitenkin uurteita, jotka ovat syntyneet suurten pohjaa raastaneiden jäävuorten toimesta. Riittävän isoja jäävuoria alueella liikkui viimeksi jääkauden lopulla, noin 12 000 v sitten. Pingot siis syntyivät tuossa välillä.

Kuten retkikunnan kiinnostavat raportit kertovat, aseman kunnostus- ja huoltotyöt kuitenkin etenivät, ja etenkin kun tammikuun alussa keli parani, pystyi retkikunta myös liikkumaan alueella laajemmin.

Joukko muun muassa kävi hakemassa polttoainetynnyreitä 120 kilometrin päässä sisämaasta – keikka ei Etelämantereella tiettömällä lumi- ja jäälakeudella ei ole mitenkään helppo!

Saksalaisaseman huoltokaravaani oli jättänyt 20 diesel-polttoainetta sisältävää tynnyriä ennalta sovittuun paikkaan, mistä nelihenkinen partio kävi ne hakemassa kahdella Arctic Truck -jäätikköauton ja trailerin yhdistelmällä. Samalla paikalle vietiin jätettä, jonka saksalaiset poimivat myöhemmin mukaansa.

Edellinen Finnarp-retkikunta testasi tätä menetelmää ja se todettiin kustannustehokkaaksi sekä toimivaksi. Sää oli matkalla pääosin suosiollinen ja ajamista helpotti pääosin hyvä näkyvyys sekä sopiva nollan molemmin puolin vaihdellut kesäinen lämpötila.

Matkalla oli jopa liikenneruuhka, kun jätekonttia samalle kohtaamispisteelle kuljettanut Ruotsin Swedarp-retkikunnan telatraktori tuli paluumatkalla vastaan. Otsikkokuvana on kuva tästä pohjoismaisesta kohtaamisesta.

Keikka kesti 13 tuntia, ja kuten aina Etelämantereella liikuttaessa, oli partiolla mukana yöpymisvarusteet ja paljon ylimääräistä muonaa, koska sää saattaa muuttua epäsuotuisaksi lähes koska tahansa – eikä apuvoimia saada välttämättä paikalle saman tien.

Vain yksi tutkija mukana tänä vuonna

Tänä vuonna päähuomio on Aboan kunnostamisessa, joten tutkimustoiminta on hieman vähäisempää. Mukana on itse asiassa vain yksi tutkija, Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen Geodesian ja geodynamiikan osaston tutkimuspäällikkö Jyri Näränen.

Hän saapuu asemalle vasta tänään – jos kaikki on sujunut hyvin. Noin kuukautta muuta retkuetta myöhemmin matkaan lähtenyt Näränen lensi ensin reittilennolla Dohan kautta Kapkaupunkiin, Etelä-Afrikkaan, ja sieltä 12.1. yöllä Volga-Dnepr -yhtiön Iljushin 76 -kuljetuskoneella. Koneessa oli 48 matkustajan lisäksi tonneittain rahtia.

Kone on Kuningatar Maudin Maalla olevien asemien huoltotoimintaa hoitavan Antarctic Logistics Centre International -yhtiön vuokraama.