Oulun yliopisto

Sano PEBF! Se on pieni askel ihmiskunnalle, mutta suuri harppaus biomassamuoville

Ke, 02/28/2018 - 20:54 Toimitus
Biomassasta muovia (kuvituskuva)

Oulun yliopiston Kestävän kemian tutkimusyksikössä on kehitetty uusi synteettinen biopolymeeri, jonka tutkijat ovat nimenneet lyhenteellä PEBF. Polymeeriä voidaan valmistaa biomassapohjaisista raaka-aineista siten, että materiaalin sisältämä hiili on kokonaisuudessaan biomassaperäistä.

Muovia on nykyisin joka puolella ja siitä on tulossa (ja on jo tullut) varsinainen kiusaus. Sääli vain, että samalla se on erittäin hyvä ja käyttökelpoinen materiaali.

Tosin muoveja on monenlaisia, ja etenkin uudenlaiset biomuovit ovat erittäin kiinnostavia, koska ne tehdään ei-fossiilisesta biomassasta. Sen ansiosta niiden raaka-aine on peräisin uusiutuvista lähteistä ja se maatuu verrattain nopeasti.

Sitä ei siis päädy vuosituhansiksi ekosysteemiin, kuten perinteinen muovi.

Uuden oululaisen muovilaadun monomeeri valmistetaan käyttäen apuna Pd-katalysoitua suorakytkentämenetelmää, jonka avulla saadaan valmistettua ns. bisfuraanirakenne.

Tutkijat vertasivat uuden synteettisen biomuovin ominaisuuksia pakkausmateriaaleista tuttuun PET-muoviin. Uuden PEBF-muovin havaittiin pitkälti muistuttavan sekä mekaanisilta että termisiltä ominaisuuksiltaan PET-muovia.

PET, eli polyetyleenitereftalaatti on eritoten pakkausteollisuudessa käytetty muovi, mutta esimerkiksi fleece-kankaat kudotaan PET-kuiduista. Sitä voidaankin tehdä muun muassa kierrätetystä virvoitusjuomapullojätteestä – tai tulevaisuudessa kenties PEBF-muovista.

Itse asiassa syitä PET:in korvaamiseksi PEBF:llä on ekologisuuden lisäksi muitenkin : uuden muovin barriääri- eli läpäisyn esto-ominaisuudet osoittautuivat huomattavasti PET:iä paremmiksi. Esimerkiksi happikaasua ja vesihöyryä kulkeutui kaksinkertainen määrä PET-muovista valmistetun kalvon läpi verrattuna uudesta PEBF-muovista valmistettuun kalvoon.

Lisäksi tutkijat havaitsivat, että polymeerirakenteen sisältämä bisfuraanirakenne estää tehokkaasti UV-säteilyn kulkeutumisen materiaalista valmistetun kalvon läpi.

PET-muoviin on näet lisättävä erillisiä UV-suoja-aineita, jos materiaalista halutaan valmistaa UV-suodattava filmi.

Tutkijat arvioivatkin, että ensi vaiheessa uudelle synteettiselle biomuoville voi löytyä käyttökohteita korkean teknologian sovelluksissa, joissa tarvitaan kehittyneitä materiaalin suojaominaisuuksia.

Tutkimustulokset julkaistiin Macromolecules-lehden artikkelissa UV-Blocking Synthetic Biopolymer from Biomass-Based Bifuran Diester and Ethylene Glycol.

Lappi tähtää Suomen avaruusalan kruunuksi

To, 01/11/2018 - 15:20 Toimitus

Ilmatieteen laitos ja Oulun yliopisto ovat sopineet avaruustoiminnan lisäämisestä ja yhteistyön tiivistämisestä Sodankylän avaruuskampuksella, jossa sijaitsevat Ilmatieteen laitoksen Arktinen avaruuskeskus ja Oulun yliopiston erillislaitos Sodankylän geofysiikan observatorio (SGO).

Sodankylän kaakkoispuolella lentokentän vieressä sijaitsee Tähtelä, ja siellä on paljon avaruudellista.

Siellä on otsikkokuvassakin oleva suuri EISCAT-revontulitutkan antenni, satelliittien lähettämien tietojen vastaanottoasemia, erilaisia mittalaitteita ja kaukoputkia, sekä tusinan verran rakennuksia.

Satunnainen kävijä huomaa vasta päärakennuksen, Polarian, edessä olevia kylttejä lukiessaan, että paikalla ovat nykyisin Oulun yliopiston alainen erillislaitos Sodankylän geofysiikan observatorio sekä Ilmatieteen laitoksen Arktinen avaruuskeskus.

Nämä kaksi tahoa ovat toki toimineet läheisessä yhteistyössä aiemminkin, mutta nyt Ilmatieteen laitos ja Oulun yliopisto ovat sopineet avaruustoiminnan lisäämisestä ja yhteistyön tiivistämisestä: syntymässä on Sodankylän Avaruuskampus.

Käytännön toimenpiteenä yhteistyön tiivistämiseksi Ilmatieteen laitos ja Oulun yliopisto ovat sopineet uuden yhteisprofessuurin rahoittamisesta Sodankylän avaruuskampukselle vuoden 2018 aikana.

Uuden professorin asiantuntemuksella vahvistetaan geoavaruusympäristön ja ilmakehän vuorovaikutusten tutkimusta Suomessa. Professuurilla edistetään Sodankylän avaruuskampuksen mittaus- ja palveluinfrastruktuurin kehitystä ja modernien menetelmien hyödyntämistä esimerkiksi hahmontunnistus- ja inversiotekniikoiden käytössä sää-, ilmakehätutkimus- ja avaruussääsovelluksiin.

Professuuri avataan avoimeen kansainväliseen hakuun ja täytetään viiden vuoden määräajaksi tai pysyvästi päätoimisena sijoituspaikkana Sodankylän avaruuskampus.

Sodankylän geofysiikan observatorion johtaja Esa Turunen kertoo avaruussääilmiöiden, kuten revontulten, vaikutuksen ilmakehän kemiaan olevan yksi Sodankylän avaruuskampuksen keskeinen yhteinen tutkimuskohde.

”Tiedämme, että parittoman typen ja vedyn määrät lisääntyvät esimerkiksi sykkivien revontulten yhteydessä ja että tämä aiheuttaa katalyyttistä otsonikatoa keski-ilmakehässä joko suorana vaikutuksena 70-80 kilometrin korkeudessa tai välillisesti ilmamassojen kulkeutumisen kautta.”

Näiden prosessien globaalia merkitystä tutkitaan laajoilla tietokonemallinnuksilla, satelliittiaineistojen analyysillä ja omilla mittauksilla, joista uusimpana avaruuskampuksen laitokset ovat yhdessä pystyttämässä mesosfäärin otsonin määrän mittausta koko Suomen kattavalla havaintoverkolla.

Yhteinen havaintoverkko on myös satelliittitomografiamittaus, jolla koko Suomen alueelta saadaan kolmiulotteinen kuva yläilmakehän vapaista sähkövarauksista ja siten esimerkiksi revontulten aiheuttamista häiriöistä radioliikenteeseen ja satelliittipaikannukseen.

Ilmatieteen laitoksen avaruus- ja kaukokartoituskeskuksen johtaja Jouni Pulliainen painottaa Arktisen avaruuskeskuksen satelliittimaa-aseman kehittämisen olevan olennainen osa Suomen avaruusstrategiaa. Ilmatieteen laitoksen avaruustoiminta keskittyy kaukokartoitus- ja sääsatelliittien hyödyntämiseen sekä avaruussään, Maan ja muidenkin planeettojen kaasukehäprosessien tutkimukseen.

Monipuolista havaintotoimintaa avaruuskampuksella

Satelliittien vastaanoton lisäksi Sodankylän maa-asema kykenee myös komentamaan satelliitteja.

Satelliittiasemalla on käytössään kaksi 7-metristä paraboloidiantennia, joista toisessa on vastaanottimen lisäksi myös lähetin, yksi 2,4-metrinen vastaanottoantenni sekä superlaskentakeskus satelliittiaineistojen analyysiä varten. Tärkeä osa toimintaa on satelliittimittausten validointi ja kalibrointi omilla maanpinnalta sekä palloluotauksilla troposfäärissä ja stratosfäärissä tehtävillä havainnoilla.

Sodankylän avaruuskampuksella tuotettavia aineistoja hyödynnetään navigointiin Itämeren merijääalueilla, ilmakehän tilan seurantaan esimerkiksi tulivuorten purkautuessa, pohjoisen pallonpuoliskon ilmastotutkimukseen, tulvatarkkailuun keväisin sekä avaruussääpalvelujen tuottamiseen aurinkomyrskyjen aikaan.

Sodankylän satelliittidatakeskus tarjoaa satelliittiaineistoja, tuotteita ja infrastruktuuria myös yritystoimijoiden käyttöön Public-Private-Partnership -pohjalta.

Sodankylän geofysiikan observatorio tekee kansallisena tehtävänä geofysikaalisia mittauksia Suomen pituuspiirillä Jäämeren alueelta pohjoisen Fennoskandian, koko Suomen ja Afrikan kautta Etelämantereelle.

Havaintotoiminta kattaa monipuolisesti maan magneettikentän, ionosfäärin, revontulien, kosmisen säteilyn ja myös seismisen aktiivisuuden mittaukset.

Yli sata vuotta sitten perustetun observatorioalueen päärakennus, Polaria.

Oulun yliopisto panostaa observatorioon

Observatorion geoavaruusympäristön ja ilmakehän vuorovaikutusten tutkimus on osa yhdestä Oulun yliopiston valitsemasta strategisesta tutkimuksen keihäänkärjestä, Maan ja lähiavaruussysteemin sekä ympäristön tutkimus.

Yliopisto panostaa tämän tutkimuksen tukemiseen rahallisesti sekä infrastruktuuria kehittämällä että luomalla uusia tutkimustyöpaikkoja Sodankylään.

Kilpisjärvellä toimiva observatorion KAIRA-asema, Suomen suurin radioteleskooppi, yläilmakehää jatkuvasti kuvantava radioantennikenttä, on rakennettu pääosin yliopiston rahoituksella.

Sodankylän Tähtelässä avaruuskampuksen maisemaa hallitsee kansainvälisen tutkajärjestön EISCAT-sirontatutkavastaanottimen 32-metrinen lautasantenni. EISCAT-järjestö on juuri aloittanut uuden, maailman edistyksellisimmän yläilmakehän ja lähiavaruuden tutkimukseen tarkoitetun sirontatutkan EISCAT_3D rakentamisen, jonka odotetaan valmistuvan vuoden 2021 loppuun mennessä. Siihen kuuluvat lähetinvastaanotin Norjassa ja vastaanottimet Suomessa ja Ruotsissa. Observatorio koordinoi Suomen Karesuvantoon suunnitellun 10 000 yksittäisen antennin vastaanotinaseman rakentamista.

*

Jutun pohjana on Oulun yliopiston tiedote.

Video: Lappiin rakennetaan uusi, jättimäinen radioteleskooppi revontulitutkimusta varten

Kauan suunnitellun ja vielä pitempään haaveillun uuden EISCAT-tutkan rakentaminen alkaa viimein! Tämän EISCAT_3D -sirontatutkan avulla saadaan uutta tietoa siitä, miten aurinkomyrskyt ja avaruussää vaikuttavat arktisen alueen ilmakehään.

Tämä video (tuotanto: FFAB) kertoo siitä tarkemmin.

EISCAT on 1975 perustettu ja vuonna 1981 toimintansa aloittanut tutkimushanke, joka käyttää kolmea erilaista tutkasysteemiä Suomessa, Norjassa ja Ruotsissa ionosfäärin ja magnetosfäärin tutkimiseen. Nykyisin EISCATin (European Incoherent Scatter Scientific Association) jäseniä ovat Norja, Ruotsi, Suomi, Iso-Britannia, Japani ja Kiina.

Kyseessä on eräänlainen laajalle alueelle levittäytynyt tutka: Tromsassa oleva antenni lähettää lähiavaruuteen säteilyä, joka heijastuu ja siroaa ionosfääristä ja tätä takaisin päin tulevaa säteilyä otetaan vastaan Kiirunassa, Sodankylässä ja Huippuvuorilla olevilla maa-asemilla.

Laitteistoja on parannettu olennaisesti 1980-luvun jälkeen, mutta 2000-luvun alusta alkaen on pohdittu suurempaa harppausta eteenpäin. Nimensä mukaisesti EISCAT_3D pystyy havaitsemaan ilmakehän ja avaruuden välimaastoa kolmiulotteisesti.

EISCAT_3D-tutkajärjestelmään kuuluu kolme asemaa Pohjois-Skandinaviassa: lähetin-vastaanotin Skibotnissa Norjassa sekä vastaanottimet lähellä Kaaresuvantoa Suomessa ja lähellä Kiirunaa Ruotsissa.

Skibotnin suurteholähettimen teho on viisi megawattia ja kukin asema sisältää noin 10 000 antennia. Hankkeen kokonaisbudjetti on 70 miljoonaa euroa ja projekti alkaa syyskuun 2017 alussa. Asemien valmistelutyöt alkavat kesällä 2018 ja tutkajärjestelmän arvioidaan olevan käytössä vuonna 2021.

EISCAT_3D -lähettimessä on 109 kuusikulmaista antenniryhmää, joista jokainen sisältää 91 antennielementtiä. Antennikentän halkaisija on noin 70 m.

EISCAT_3D:stä tulee maailman edistyksellisin sirontatutka, joka yhdessä nykyisen Huippuvuorten EISCAT-tutkan kanssa toimii ikkunana arktisen alueen yläilmakehään ja lähiavaruuteen. 

Toteutuksessa käytetään uusinta digitaalista ja analogista tekniikkaa, jolla ylemmästä ilmakehästä saadaan kolmiulotteinen kuva. Vaiheistetut signaalit yhdistetään elektronisesti, ja näin tutka voi mitata jopa sataan eri suuntaan kunakin ajanhetkenä.

EISCAT_3D:n avulla voidaan tutkia sitä, miten avaruudesta peräisin olevat suurienergiset hiukkaset ja sähkövirrat vaikuttavat ilmakehän eri osissa, sekä avaruussäähäiriöiden vaikutusta teknologisiin järjestelmiin, kuten satelliitteihin, satelliittipaikannukseen ja sähkönjakeluverkkoihin. EISCAT_3D-tutkan avulla voidaan tutkia myös revontulia, jotka esiintyvät ylemmässä ilmakehässä noin sadan kilometrin korkeudella

Sijainti kartalla
EISCAT_3D-tutkajärjestelmän asemien sijainnit kartalla: lähetin-vastaanotin Norjassa ja vastaanotinasemat Suomessa ja Ruotsissa.

EISCAT_3D:tä on suunniteltu useissa EU-rahoitteisissa projekteissa viimeisten kymmenen vuoden aikana. Suomen Akatemia rahoittaa investoinnista 12,8 miljoonaa euroa.

Suomessa EISCAT_3D-hanketta koordinoi Oulun yliopisto ja sen yhteydessä toimiva Sodankylän geofysiikan observatorio.

Observatorion johtaja Esa Turunen toteaa, että nyt tehty rakentamispäätös on merkittävä kansainvälinen investointi Suomeen, Ruotsiin ja Norjaan seuraaviksi 30 vuodeksi. Investoinnin taloudelliset heijastusvaikutukset ovat moninkertaiset.

Oulun yliopiston avaruusfysiikan professori Anita Aikio kertoo puolestaan, että hanke on tärkeä suomalaiselle korkeatasoiselle avaruustutkimukselle: ”Ensimmäistä kertaa voimme kolmiulotteisesti mitata avaruudesta tulevien hiukkasten ja sähkövirtojen vaikutusta ylä- ja keski-ilmakehään samanaikaisesti ja näin tutkia yhteyksiä avaruusfysiikan ja ilmakehäfysiikan välillä.”

Uutinen perustuu Oulun yliopiston tiedotteeseen.

Kosmiset säteet auttavat pohjavesien suojelussa

La, 05/27/2017 - 20:36 Toimitus

Oulun yliopiston tutkijat ovat kehittäneet kosmista säteilyä hyödyntävän mittausmenetelmän, jonka avulla voidaan löytää ja suojella maapallon arvokkaita pohjavesivarantoja. Mittausteknologiaa kehitetään kovaa vauhtia kansainvälisten vesivoimaviranomaisten ja vesitoimijoiden käyttöön, sillä kuivuus ja puhtaan veden puute ovat suuri ongelma eri puolilla maapalloa.

Keksintö on peräisin Oulun yliopiston Kerttu Saalasti -instituutin maanalaisfysiikan tutkimusryhmän vuonna 2003 alkaneessa EMMA-kokeessa, jossa tutkitaan kosmisten säteiden ominaisuuksia ja toimintaa.

Ryhmä mittasi vaikeasti havaittavien myonihiukkasten kulkua kallioperässä ja oivalsi, että niiden avulla on mahdollista havaita tiheyden muutoksia maa- ja kallioperässä; mitä harvempaa ainesta, kuten vettä, sitä enemmän myoneja kulkee aineksen läpi.     

Myonihiukkasten dynamiikka ei ole uusi juttu, mutta kosmisten hiukkasten mittaus- ja laskentateknologian kehittäminen sekä sen soveltaminen geologisiin maa- ja kallioperätutkimuksiin on ainutlaatuinen askel.

Tutkijat innostuivat asiasta niin, että perustivat yhdessä eri alojen asiantuntijoiden kanssa Muon Solutions Oy:n, joka kehitti seuraavaksi monitorointilaitteiston prototyypin.

Laitteiston herkkä mittausanturi lasketaan maaperään kairanreiästä. Laitteisto keilaa ja mittaa laajalla alueella myonihiukkasten kulkua maa- ja kallioperässä kartiomaisesti alhaalta ylös jopa kilometrin syvyydestä saakka. Mittauksen tuloksena syntyy röntgenkuvamainen esitys maa- ja kallioperän laadusta ja rakenteista tiheyseroineen.

Enää ei siis tarvitse olla kairattujen maa- ja kallioperänäytteiden varassa.

Saa selville muitakin maaperän salaisuuksia

Maanalaisfysiikan tutkimusryhmän jäsen projektitutkija Jari Joutsenvaara kertoo, että mittausmenetelmää voidaan soveltaa monipuolisesti maa- ja kallioperän analysoinnissa.

"Myonimonitorilla voidaan kartoittaa tai tunnistaa myös kallioperän malmiaineksia. Menetelmä on tässä tarkoituksessa erittäin ekologinen ja taloudellinen", Joutsenvaara toteaa.

Mittausmenetelmän kehittämistä jatketaan innovaation pohjalta perustetun yrityksen toimesta. Yritysyhteistyö mahdollistaa kehitystyön pitkäjänteisyyden sekä tuotteen kaupallistamisen.

Kuin tilauksesta tutkijoille tuli samaan aikaan mahdollisuus osallistua valtakunnalliseen keksintökilpailuun Helsinki Challengeen 2017. Kilpailun kautta he ovat saaneet apua ja tukea eri alojen asiantuntijoilta.

"Olemme saaneet arvokasta ammattilaisten tukea menetelmän ja laitteiston liiketoiminnallistamiseksi, oikeiden kontaktien löytämiseksi ja ideoidemme testaamiseksi", kertoo Oulun yliopistossa tutkijana työskennellyt ja nykyisin Muon Solutions -yrityksen toimitusjohtajana toimiva Marko Aittola.

Helsinki Challenge -ideakilpailussa Myonit -nimellä esiintyvä tiimi täydensi kilpailua varten omaa osaamistaan Jyväskylän yliopistosta.

Kyseessä on on Suomen yliopistojen tiedepohjainen idea- ja kiihdyttämökilpailu, jossa haetaan ratkaisuja maailman suuriin haasteisiin ja tulevaisuuden hyvinvoinnin rakentamiseen.

Myonit -tiimiin kuuluu hiukkasfyysikkoja Oulun ja Jyväskylän yliopistosta sekä geologian, elektroniikan ja yritystoiminnan osaajia Muon Solutionsin puolelta. 

Vuonna 2003 alkanut EMMA-koe on antanut tietoa korkeaenergisten myonihiukkasten käyttäytymisestä ja kuinka niitä on mahdollista mitata. Koe piti tehdä 75 metriä paksun kalliokerroksen alla Pyhäsalmen kaivoksessa, jotta kaikki muut varatut hiukkaset voitiin suodattaa pois mittauksesta. 

Monitoroinnilla seurataan, ettei pohjavesivarantoja kuluteta liikaa

Puhtaan veden puute on globaaliongelma, joka pahenee ilmastonmuutoksen edetessä. Kuivuudesta kärsivät ennen kaikkea köyhien maiden sadat miljoonat ihmiset, mutta myös teollisuusmaat ovat riippuvaisia pohjavesistään ja niiden kestävästä käytöstä.

Myonit -tiimi on mukana Helsinki ratkaisumalli maailman pohjavesivarantojen kartoittamisesta ja suojelemisesta sopii erinomaisesti kilpailun tavoitteisiin.

"Myonimonitorilla on mahdollista paitsi löytää uusia vesivarantoja myös seurata, ettei vettä kuluteta liikaa, vaan että varantojen uusiutuminen on kestävällä pohjalla. Uudella tekniikalla monitorointi on kokonaisvaltaisempaa ja tehokkaampaa kuin koskaan aikaisemmin", toteaa Joutsenvaara.

 

Juttu perustuu Oulun yliopiston tiedotteeseen, jonka on kirjoittanut Tapio Mäkinen.

 

Jättimäinen aurinkomyrsky oli tuhota maapallon vuonna 774 – nyt tapaus tunnetaan paremmin

To, 04/06/2017 - 18:14 Toimitus

1200 vuotta sitten tapahtui poikkeuksellisen voimakas Auringon hiukkasmyrsky, voimakkain viimeisten kymmenentuhannen vuoden aikana. Se aiheutti häiriöitä napaseudun stratosfäärissä vähintään yhden vuoden ajan, nosti pohjoisen pallonpuoliskon talvilämpötiloja usealla asteella ja nyt se on mallinnettu.

Auringon hiukkasmyrskyt ovat satunnaisia, voimakkaiden auringonpurkausten aiheuttamia tapahtumia, joilla on erilaisia vaikutuksia Maahan.

Leudoimmillaan ne vain saavat aikaan pientä vipinää lähiavaruudessa Maan luona, mutta toisinaan – kuten alkuviikosta – ne aiheuttavat toimintahäiriöitä ja -katkoksia nykyaikaisiin navigaatio- ja viestintäjärjestelmiin. Joskus niistä tulee myös säteilyvaara astronauteille ja napa-alueen ylittävien suihkukoneiden miehistöille ja matkustajille.

Tällaisia tapahtumia on havaittu viime vuosikymmenten aikana tuhansia, ja jotkin niiden vaikutuksista on arvioitu vaarallisiksi.

Pahimmillaan aurinkomyrsky saa aikaan hyvinkin suuria häiriöitä jopa maapallon pinnalla, ja saisi aikaan kenties katastrofaalisia ongelmia nykyaikaisille sähkölaitteille. 

Nähtävästi vuonna 774 tapahtui tällainen geomagneettinen myrsky, joka nyt tapahtuessaan sysäisi yhteiskunnat ympäri planeettamme täyteen kaaokseen.

Tuosta tapahtumasta ei luonnollisesti ole suoria mittaustuloksia, mutta epäsuorasti käyttämällä pohjoisen ja eteläisen napaseudun jääkerrostumista mitatusta kosmisesta beryllium-10:stä ja puiden vuosirenkaiden radiohiilestä (hiili-14) saatua dataa on kansainvälinen tutkijaryhmä onnistunut osoittamaan, että hiukkasmyrsky oli todella raju tapaus. 

Tulosten perusteella voi ennustaa luotettavasti kymmenientuhansien vuosien ajanjaksolla pahinta mahdollista uhkaa, jonka auringonsäteily aiheuttaa. Tuloksen perusteella voidaan asettaa havaintorajat ankarien Auringon hiukkasmyrskyjen riskinarviointiin.

Maa säästyi vain onnella

Kansainvälinen tutkimuskonsortio, johon kuuluu 11 ryhmää kuudesta maasta (Australia, Italia, Japani, Suomi, Sveitsi ja Venäjä) on sveitsiläisten ja suomalaisten tieteilijöiden johdolla tutkinut, mitä ilmastollisia vaikutuksia tuolla voimakkaimmalla tunnetulla Auringon hiukkasmyrskyllä oikein oili.

Se siis tapahtui yli 1200 vuotta sitten, vuoden 774 myöhäiskeväällä tai alkusyksyllä. Samaan aikaan kun Kaarle Suuri oli valloitusretkillään nykyisen Pohjois-Italian alueella, rykäisi Aurinko pinnaltaan erittäin voimakkaan purkauksen.

Onneksi se tapahtui toisella puolella Aurinkoa Maasta katsottuna, sillä suora osuma maapalloon olisi todennäköisesti saanut aikaan liki maailmanlopun.

Tuytkijaryhmä on arvioinut tapahtuman ilmakehälliset ja ilmastolliset vaikutukset ja osoittanut, että vastaava geomagneettinen myrsky voisi häiritä napaseudun stratosfääriä vähintään yhden vuoden ajan. Se johtaa paikallisiin pintalämpötilan muutoksiin, jotka nostavat pohjoisen pallonpuoliskon talvilämpötiloja jopa useita asteita.

Oulun yliopistoa tutkimuksessa edustivat tohtorikoulutettava Eleanna Asvestari ja professori Ilya Usoskin, jotka työskentelevät ReSoLVE Centre of Excellence -yksikössä. He tuottivat yksityiskohtaisia ja tämänhetkistä huipputasoa edustavia kosmisten radionuklidien synnyn ja siirtymisen mallinnuksia äärimmäisen tapahtuman aikana vuotta 775 vastaavissa olosuhteissa.

Tutkimus julkaistiin Nature Groupin Scientific Reports -sarjassa 28. maaliskuuta 2017.

Juttu perustuu Oulun yliopiston tiedotteeseen.

Tässä tulevat Suomen ensimmäiset 5G-verkon demolaitteet

To, 02/09/2017 - 13:55 Toimitus
5G-tekniikkaa laboratoriossa

Nokia on toimittanut Oulun yliopiston Centre for Wireless Communications -tutkimusyksikölle sekä VTT:lle Suomen ensimmäiset 5G-teknologiaan perustuvat esikaupalliset radiolaitteet.

Kyseessä ovat siis esikaupalliset, eli vielä kehitysvaiheessa olevat, mutta jo tutkimusversioihin verrattuna edistyneet 5G-verkon radiolaitteet.

Niillä voidaan tutkia tämän uudenlaisen huippunopean mobiiliyhteyden vaatimia sovelluksia ja palveluita sekä demonstroida 5G:n tarjoamia mahdollisuuksia yrityksille ja muille kumppaneille.

Jo nyt Oulun yliopiston Linnanmaan kampuksen kattaa 5G-testiverkko, joka on rakennettu yhteistyössä yliopiston langattoman tiedonsiirron keskuksen ja VTT:n kanssa. Verkkoteknologiaa on kehitetty pääosin Nokian kanssa, mutta mukana on myös joukko pienempiä teknologiayrityksiä Oulun seudulta.

Suuren kaistanleveyden ansiosta järjestelmä yltää jopa useiden gigabittien sekuntinopeuksiin. Uudet 5G-radiot supistavat lisäksi viiveen päätelaitteen ja tukiaseman välillä muutamaan millisekuntiin, mikä mahdollistaa uudet teknologiset ratkaisut.

Jatkossa testiverkkohankkeen painopiste on siirtymässä 5G-teknologian ja sen mahdollistamien palveluiden tutkimiseen, kehittämiseen ja kokeilemiseen mahdollisimman todenmukaisessa ympäristössä.

5G-demoradiot yhdessä 5G-testiverkon kanssa toimivat tutkijoille ja yhteistyökumppaneille testiympäristönä, joka tarjoaa suuren datanopeuden ja lyhyen viiveen. Tämän ansiosta tutkijat ja palvelunkehittäjät voivat kehittää entistä vaativampia langattomia sovelluksia.

Oulun lisäksi 5G-tekniikkaa ja sen käyttöä tutkitaan voimakkaasti myös mm. Otaniemessä ja Tampereella.

5G-antenni
Korkeaa radiotaajuutta käyttävä 5G ei läpäise seiniä, joten verkko vaatii sisätiloihin sijoitettuja tukiasemia ja antenneja. Linnanmaan kampusalueen kattava antenniverkko on laatuaan ensimmäinen alueellista yhteisöä palveleva 5G-tietoliikenneverkko maailmassa.

Juttu perustuu Oulun yliopiston tiedotteeseen. Kuvat: Oulun yliopisto.

Luonnon oma pakkasneste pitää eläimet hengissä talvella

Ti, 01/24/2017 - 16:04 Toimitus

Talvi ja pakkanen ovat vaaraksi eläimille. Jos solut pääsevät jäätymään, ne rikkoutuvat ja eläin kuolee. Eläinten talvikausi kuluukin pakkasen vastaisessa taistelussa, jossa konstit ovat monet.

Vaihtolämpöiset eläimet, kuten matelijat, sammakkoeläimet ja selkärangattomat, eivät pysty estämään jäähtymistä omalla lämmöntuotolla.

Ne ratkaisevat asian jäänestoaineilla tai alijäähtymisellä, johon liittyy hallittu jäätyminen. Jälkimmäistä esiintyy esimerkiksi sammakkoeläimillä, jotka voivat vaikuttaa hyvinkin jäisiltä.

”Jäätyminen vaatii siemenen, hiukkasen, josta jäätyminen alkaa. Mutkikas mekanismi ohjaa jäätymissiemenet solujen ulkopuolelle”, selittää biologian emeritusprofessori Esa Hohtola Oulun yliopiston mainiossa nettijutussa.

”Tällöin lämpötila on jäätymispisteen alapuolella ilman että solu jäätyy, eli se on alijäähtynyt.”

Monet vaihtolämpöiset, mm. eräät arktiset kalalajit, alijäähtyvät toisella tapaa.

”Niin sanotut anti-freezeproteiinit eristävät jääkiteen solun sisällä niin, ettei se pääse kasvamaan.”

Jäänestoaineet puolestaan alentavat solun jäätymispistettä. Niitä käyttävät ennen kaikkea hyönteiset. Glykolin tyyppisten aineiden ansiosta jäätymispiste voi olla jopa alle −30°C; kylmänhorroksessa olevan perhosen lämpötila on sama kuin ympäristön, mutta jos lämpötila laskee vähänkin kriittisen rajan alle, solut jäätyvät ja rikkoutuvat.

Solunesteen jäätymispiste alenee myös väkevöittämällä, poistamalla siitä vettä. Näin esimerkiksi kyy pystyy talvehtimaan paikassa, jossa sen lämpötila laskee nollan alapuolelle.

Toisinaan väkevöityminen liittyy hallittuun jäätymiseen, ja myös jäänestoaineiden ja alijäähtymisen yhdistelmiä esiintyy.

Pikkunisäkkäät pysyvät aktiivisina hangen alla

Vaihtolämpöisten, ympäristön lämpötilaa seurailevien eläinten horrosta sanotaan kylmänhorrokseksi. Tasalämpöisillä eläimillä eli nisäkkäillä ja linnuilla taas esiintyy talvihorrosta, jossa aineenvaihdunnan taso ja ruumiinlämpö eivät laske yhtä dramaattisesti.

Talvihorros on säädellympää. Jos ruumiinlämpö uhkaa painua alle jäätymispisteen, elimistössä käynnistyvät tämän estävät reaktiot.

”Ulkoisiin ärsykkeisiin eläin ei yleensä reagoi. Se ei liiku, syö tai ulosta, mutta lämmittää itsensä muutaman viikon välein normaalilämpötilaan. Yksi teoria on, että horros kerryttää univelkaa ja eläimen on pakko ’herätä nukkumaan’. Talvihorrostavia nisäkkäitä on Suomessa kuitenkin hyvin vähän: siilitammihiirikoivuhiirilepakot.”

Moni nisäkäs on talvisaikaan aktiivinen.

”Esimerkiksi kärppä majailee onkaloissa, ja lumen alla elää pikkunisäkkäitä, jotka eivät altistu koville pakkasille. Mutta vaikka asiaa ei ole tutkittu, veikkaan että myyrillä ja päästäisillä esiintyy lyhytaikaista horrosta”, Hohtola sanoo.

Talvihorroksella on monia muotoja. Kesto vaihtelee ja venyy jopa puoleen vuoteen. Arktinen maaorava pudottaa lämpötilansa hieman nollan alapuolelle. Toisessa ääripäässä on karhun talviuni.

”Ruumiinlämpö laskee vain muutaman asteen, aineenvaihdunta ja syke suhteessa enemmän. Karhu kääntyilee pesässään, emo myös synnyttää siellä. Lisäksi se reagoi ympäristöönsä, kuten tietävät metsästäjät, jotka saavat pesästä kimppuunsa pirun vihaisen karhun. Mäyrällä ja supikoiralla esiintyy samantapaista talviunta.”

Lumivaaksiainen. Kuva: Esa Hohtola
Erityisesti hyönteiset käyttävät jäänestoaineita, jotka alentavat niiden solujen jäätymispistettä. Kuvan lumivaaksiainen pystyy liikkumaan pakkaslumella aina -5 °C asti. Kuva: Esa Hohtola.

Linnut ovat minikokoisia lämpövoimalaitoksia

Säästöliekillä eläminen ja ruumiinlämmön laskeminen ovat tarpeen, sillä lämmöntuotto vaatii energiaa, ravintoa, josta on talvella puutetta.

Rasvakudos ei kuitenkaan kuluta energiaa vaan varastoi sitä. ”Samalla rasvaprosentilla iso eläin on paremmassa asemassa, koska ulkopinta on pienempi ja energiaa kuluu vähemmän suhteessa painoon”, Hohtola sanoo.

Siksi onkin yllättävää, että linnuista vain yksi laji, pohjoisamerikkalainen horroskehrääjä, vaipuu viikkokausien talvihorrokseen. Useimmat linnut hyödyntävät lyhytkestoista horrosta, joka voi olla syvää tai matalaa ja kestää yön tai päivän yli.

”Linnuilla on valtava kyky lihaslämmöntuottoon. 40 asteen pakkanen ei ole mikään ongelma”, Hohtola selittää. ”20­−30 asteen pakkanen nostaa energiantarpeen ehkä kolminkertaiseksi lepotasoon nähden, lentäminen kymmenkertaiseksi.”

Suomen noin 250 lintulajista parisataa muuttaa toki talveksi etelään, mutta niistäkin jokunen yksilö jää aina testaamaan kylmänkestävyyttään. Osittaismuuttajilla määrä on paljon suurempi.

Talveksi jäävät linnut huolehtivat energiatasapainostaan lisäämällä syömistä ja vähentämällä lentämistä.

”Yöpymispaikasta ruokapaikalle, lepoa, ruokailu ja takaisin”, Hohtola kuvailee. ”Pikkulinnuilla ei ole pienen kokonsa takia paastonkestävyyttä: päivällä kerätty rasva kulutetaan yöllä. Esimerkiksi talitintti käyttää ison osan talvipäivästä syömiseen ja voi nousta pimeälläkin ruokailemaan.”

Useimpien lajien tapaan tintit ovat individualisteja eivätkä lämmitä toisiaan keräytymällä yhteen. Moni paleltuu yöllä kuoliaaksi koloonsa.

Yhdessä yöpyjiä ovat ainakin peltopyypyrstötiainen ja peukaloinen. Päiväsaikaan peltopyyt myös ruokailevat ja lepäävät kylki kyljessä, kun taas puukiipijät voivat mennä rinkiin puunkylkeen.

”Lintujen yöpymisestä tiedetään harmittavan vähän. Esimerkiksi tilhet vain katoavat yöksi jonnekin. Pikkulinnuista urpiainenpulmunen ja punatulkku menevät kieppiin pehmeän lumen alle, isommista teeri ja pyy hurauttavat kovemmankin läpi.”

Uusin tutkimustieto lintujen talvehtimisesta kertoo, että ne säästävät energiaa perifeerisellä jäähdyttämisellä. Oulun yliopisto on osallistunut tutkimukseen kuvaamalla kyyhkyjä infrapunakameralla.

”Ne voivat rajata lämmityksen elintärkeisiin ydinkudoksiin. Höyhenpuvun alla oleva kudos on viileämpää. Eihän ihmisen sormien lämpötilakaan ole 37 astetta, mutta linnuilla tämä on kehittynyt pitemmälle.”

Juttu on käytännössä suoraan lainattu Oulun yliopiston artikkeli aiheesta. Sen on kirjoittanut Jarno Mällinen. Otsikkokuva: flickr / Mathias Erhart

Video: Japani lähetti avaruuteen revontulivakoojan

Japanin avaruustutkimusvirasto JAXA aikoo lähettää tänään tiistaina avaruuteen ERG-niminen satelliitin, jonka tehtävänä on tutkia suomalaisittainkin hyvin kiinnostavia asioita: Maan säteilyvyöhykkeiden suurenergisiä hiukkasia ja niiden käyttäytymistä magneettisten myrskyjen aikana. 

Suomi on mukana lennolla muutenkin kuin vain aiheen puolesta: Sodankylän geofysiikan observatorio vastaa tutkimuksessa maanpintamittauksista pohjoisen Skandinavian alueella sekä satelliittihavaintoihin liittyvien ilmakehävaikutusten mallinnuksesta. Tutkimukseen liittyen japanilainen Nagoyan yliopisto ja SGO ovat sijoittaneet Sodankylään uuden 100 kuvaa sekunnissa kuvaavan  revontulikameran tutkimuksia varten. Tutkimuksessa on mukana myös Ilmatieteen laitos.

SGO:n ja japanilaisen Nagoyan yliopiston tutkijat ovat todenneet tuoreessa tutkimuksessaan, että sykkiviin revontuliin liittyvät, ilmakehään iskeytyvät suurienergiset hiukkaset voivat mahdollisesti aiheuttaa merkittävää otsonituhoa yläilmakehässä.. ERG:n havainnoista sekä SGO:n mallinnuksista saatetaan saada tästäkin lisätietoa.

350-kiloisen revontulitutkijan lyhennenimi tulee sanoista Energization and Radiation in Geospace, eli "geoavaruuden energiaatio ja säteily", ja se tulee kiertämään maapalloa radalla, joka vie sen planeettaamme suojaavien säteilyvöiden (van Allenin säteilyvöiden) läpi.

Rata on hyvin soikea, sillä lähimmillään luotain tulee olemaan vain 219 kilometrin päässä Maan pinnasta, mutta kaukaisimmillaan se on 33 200 kilometrin etäisyydellä. Radan kaltevuus päiväntasaajan suhteen on 31,4°.

Erityisesti tutkijat haluavat ERG:n avulla selvittää prosessia, miten aurinkomyrskyjen aikaan hiukkaset hivuttautuvat päiväntasaajan luota kohti maapallon napa-alueita ja saavat siellä aikaan muun muassa revontulia.

Satelliitissa on neljä aurinkopaneelia ja sen rungosta ulospäin työntyviä antenneja, jotka avataan luonnollisesti vasta avaruudessa; raketin nokassa ollessaan satelliitti, sen aurinkopaneelit ja antennit ovat tiukasti pakattuina.

nokkakartio ja sisusta
Raketti nousee
ERG laukaistiin onnistuneesti (kuva ja tieto laukaisusta lisätty klo 16:20).

Se, että ERG tulee lentämään radallaan koko ajan säteilyvöiden läpi, tuo lentoon lisäjännitystä, koska näiden alueiden voimakas säteily voi vaurioittaa satelliittia ja haitata yhteydenpitoa siihen. Joka tapauksessa säteily tulee heikentämään nopeasti aurinkopaneelien sähköntuotantokykyä, joten satelliitista ei odoteta kovin pitkäikäistä; sen lasketaan kestävän vuoden päivät.

Jo nyt avaruudessa on kaksi NASAn vastaavanlaista satellititia, kaksi vuonna 2012 laukaista Van Allen -luotainta, joiden lisäksi kuvaa maapallon magneettisesta lähiavaruudesta täydentävät Euroopan avaruusjärestön neljä Cluster-satelliittia.

ERG on tarkoitus laukaista maan eteläkärjessä olevalla Kiushu-saarella sijaitsevasta Uchinouran avaruuskeskuksesta klo 13 Suomen aikaa.

Päivitys klo 12.30: Lisätty tieto SGO:n osallistumista hankkeeseen. Klo 16:40 lisätty tietoa Oulun yliopiston julkaisemasta tiedotteesta.

Kuvat: JAXA

Uutta voimaa antibiooteille? Oululaistutkijat keksivät bakteerien suojausmekanismin

To, 03/17/2016 - 12:00 Jari Mäkinen

Oulun yliopiston kasvimikrobiologian dosentti Anna Maria Pirttilän tutkimusryhmä on löytänyt uudenlaisen bakteerien puolustusmekanismin. 

Tietoa voidaan käyttää hyödyksi etsittäessä uusia antibiootteja tai lääkkeitä sellaisiin sairauksiin, jotka johtuvat hapen haitallisten muotojen eli niin sanottujen happiradikaalien toiminnasta. Tällaisia ovat muun muassa silmänpohjanrappeuma ja Alzheimerin tauti.

Tutkimuksen lähtökohtana oli ymmärtää, miten männyn ja bakteereiden välinen yhteiselo toimii. Kasvit ja eläimet puolustautuvat mikrobeja vastaan, olivatpa ne sitten hyviä tai pahoja. Ne tuottavat suuria määriä happiradikaaleja infektiokohtaan estääkseen mikrobien pääsyn eteenpäin.

Bakteerit ovat kehittäneet oman suojautumistavan happiradikaaleja vastaan. Bakteerien runsaana energiavarastona toimivan pitkän rasvahappoketjun, polyhydroksibutyraatin, havaittiin yllättäen toimivan antioksidanttina, kun se oli pilkottuna pieniin osiin.

Bakteerit kykenevät tuottamaan rasvahappoketjua todella suuria määriä, jopa 90 prosenttia solun massasta. Tämä kuvastaa miten tärkeä yhdiste on bakteerille silloin, kun antioksidanttia tarvitaan nopeasti suuria määriä.

Tiedon avulla voidaan etsiä sellaisia antibiootteja, jotka tuhoavat bakteereilta kyvyn tuottaa pitkää rasvahappoketjua.

Osana tohtorikoulutettava Janne Koskimäen kasvimikrobiologian alaan kuuluvaa väitöskirjaa, tutkimus osoitti tämän suojautumistavan olevan erittäin laajalle levinnyt bakteerikunnassa ja liittyvän yleisesti bakteerien kykyyn sietää vaikeita olosuhteita.

Tutkimuksessa havaittiin, että bakteerien energiavaraston hajotusprosessissa syntyneet lyhyet rasvahappoketjut hävittivät hapen myrkyllisintä muotoa, hydroksyyliradikaalia, jopa kolme kertaa tehokkaammin kuin tunnetuin solujen luonnollinen antioksidantti, glutationi, ja peräti yli kymmenen kertaa paremmin kuin C-vitamiini. Yhdisteiden havaittiin suojaavan myös hiivasoluja hapettavilta olosuhteilta.

Tutkimuksen tulokset julkaistiin 14. maaliskuuta 2016 Nature Chemical Biology-lehdessä.

Saatuja tuloksia hyödynnetään parhaillaan Oulun yliopistossa käynnissä olevassa Tekesin TUTLi (tutkimuksesta uutta tietoa ja liiketoimintaa)-rahoitteisessa hankkeessa, jossa kehitetään hoitomuotoa silmänpohjanrappeumaan. Suomen Akatemia on tukenut Koskimäen tutkimusta.

Juttu perustuu käytännössä kokonaan Oulun yliopiston viestinnän artikkeliin, jonka on kirjoittanut Maarit Jokela.

Otsikkokuvassa yksittäiset Methylobacterium extorquens -bakteerin solut näkyvät harmaina. Solujen sisällä punaisena hohtavat pyöreät jyväset ovat polyhydroksibutyraattia.

Tiede selitti viimein flunssan (ainakin melkein)

La, 02/13/2016 - 15:21 Toimitus
Aivastus!

Influenssa- ja flunssaepidemioiden esiintyminen kylminä vuodenaikoina on arkijärjellä selvä, mutta tieteellisesti moniselitteinen asia. Matalan lämpötilan ohella keskeiseksi tekijäksi on havaittu matala absoluuttinen ilmankosteus. Taustalla on toisaalta infektioalttiuden kasvu, toisaalta mikrobeille suotuisat olosuhteet.

Influenssakausi alkaa Suomessa yleensä vuodenvaihteen tienoilla, ja tavallinen flunssakin on ennen kaikkea kylmän vuodenajan vitsaus. Arkipuheessa näitä hengitystieinfektioita nimitetään ”vilustumiseksi”, ja niiden välttämiskeino lienee jokaiselle lapsuudesta tuttu: lämmintä ylle, jotta et kylmety ja vilustu.

Kylmyyden ja hengitystieinfektioiden yhteys vaikuttaa siis itsestään selvältä kansanviisaudelta, mutta seikan tieteellinen varmistaminen ja selittäminen ovat päässeet vauhtiin vasta 2000-luvulla.

Tutkimusten tulokset käytännön elämän kannalta voi tiivistää näin: ääreisosat, varsinkin pää, kannattaa suojata talvella.

"Ja hengitystiesairaalla ihmisellä, kuten astmaatikolla, hengityssuojain voi pitää hengitysteiden lämpötilan ja kosteuden terveellisemmällä tasolla", sanoo flunssaan toden teolla tutustunut tutkinut dosentti Tiina Ikäheimo Oulun yliopiston ympäristöterveyden ja keuhkosairauksien tutkimuskeskuksesta.

”Maailmalla on tehty monia väestötutkimuksia, joiden mukaan matala lämpötila ja matala absoluuttinen ilmankosteus lisäävät sairastavuutta ja kuolleisuutta hengitystieinfektioihin.”

Edeltävä ei flunssapotilaille (ja äidin neuvoja lapsena kuunnelleille) tule varsinaisena yllätyksenä, mutta Tiina Ikäheimo voi perustella asiaa tieteellisesti ja heittää mukaan lisätietoa. Näyttää siltä, että ilmankosteudella saattaa olla hengitystieinfektioissa jopa lämpötilaa merkittävämpi vaikutus. 

Myös eläinkokeet viittaavat kylmyyden ja kuivumisen vaikutukseen. Syy-seuraussuhde ei silti ole aukoton.

”Hengitystieinfektioiden vuodenaikaisvaihtelu voi johtua myös muista tekijöistä, kuten ihmisten kesää läheisemmästä toisensa lähellä olemisesta sekä yleisesti pakkautumisesta sisätiloihin talvisaikaan. Lämpötila- ja kosteuskysymyksellä on kuitenkin oma roolinsa.”

Nollakeli on vaaran vyöhyke

Ikäheimo kuuluu tutkimusryhmään, joka ensimmäisenä maailmassa selvitti lämpötilan ja ilmankosteuden vaikutusta hengitystieinfektioihin kylmässä, –30°C asti jäähtyvässä ilmastossa. Tutkimusaineisto kerättiin Kainuun prikaatissa vuosina 2004–2005 seuraamalla lähes 900 varusmiehen terveydentilaa.

Tutkimuksesta on valmistunut kaksi julkaisua, joista ensimmäinen käsittelee hengitystieinfektioita yleensä ja jälkimmäinen influenssaa.

Löydökset ovat hyvin samansuuntaisia: sekä influenssa että  virus- kuin bakteeriperäisetkin hengitystieinfektiot lisääntyivät, kun ilman absoluuttinen kosteus laski ja lämpötila painui noin +5 ja –5 asteen välille.

Tarkkoja arvojakin saatiin, esimerkiksi influenssan kohdalla 1°C lämpötilan lasku kolmena sairastumista edeltävänä päivänä lisäsi sairastumisriskiä 11 prosenttia. Veden määrän väheneminen 0,5 grammalla ilmakuutiometrissä puolestaan lisäsi riskiä 58 %.

Tutkimus kuitenkin huomauttaa, että ilmankosteuden ja lämpötilan keskinäisen riippuvuuden vuoksi niiden vaikutuksen tarkka erottelu ei välttämättä ole mielekästä. Tietty suurpiirteisyys koskee myös lämpötilarajoja, toteaa Tiina Ikäheimo.

”Olisi hienoa, jos voisi antaa yhden lämpötilan, jota kylmempää pitäisi varoa. Tämä oli kuitenkin yksittäinen tutkimus, jota ei voi vahvasti yleistää. Monissa tutkimuksissa hengitystieinfektiot lisääntyvät jo korkeammissa lämpötiloissa.”

Monen tekijän summa

Joka tapauksessa ilmankosteuden vaikutus näyttää lämpötilaakin merkittävämmältä.

”Mutta kun lämpötila laskee selvästi nollan alapuolelle, esimerkiksi –10 asteeseen, jolloin myös ilmankosteus on alhainen, hengitystieinfektioiden riski alkaa vähetä”, Ikäheimo kertoo.

Muista tutkimuksista tiedetään, että taudinaiheuttajamikrobeilla on ihanneolosuhteensa, joissa ne menestyvät parhaiten. Toisaalta kylmyys ja ilmankosteuden aleneminen ilmeisesti lisäävät infektioalttiutta hengitysteiden jäähtymisen ja kuivumisen kautta. Tarkempia mekanismeja ei täysin tunneta.

”Aiemmat tutkimukset viittaavat siihen, että jäähtyminen ja kuivuminen vaikuttavat hengitysteiden värekarvojen liikkeeseen ja jopa vaurioittavat limakalvon pintaa, mikä voi herkistää infektioille”, Ikäheimo sanoo, mutta varoittaa liian suorista johtopäätöksistä.

”Ryhmäytymisellä on oma merkityksensä. Lisäksi on mahdollista, että ihmisen immuunipuolustusjärjestelmässä tapahtuu vuodenaikaisia muutoksia ja infektioita saadaan herkemmin talvisaikaan. Jopa se vaikuttaa, että hengitystieinfektiot leviävät usein pisaratartuntana ja kylmässä pisarat ovat pienikokoisempia ja pysyvät kauemmin ilmassa.”

Kylmässä hengitysteiden lämpötila voi laskea useamman asteen, varsinkin hengästyessä. Mutta asia voi olla myös kokonaisvaltaisempi.

”Tutkimusten perusteella on arveltu, että koko kehon viilentyminen lisää verisuonten supistumista myös hengitysteissä ja sitä kautta infektioalttiutta”, Ikäheimo sanoo.

 ”Lisäksi siihen, miten ihminen jäähtyy, vaikuttavat monet yksilölliset tekijät, kuten sukupuoli, fyysinen kunto, krooniset sairaudet, ravitsemustila, nesteytys ja liikunnan laji. Ja mitä enemmän jäähdyt, sitä merkittävämpiä ovat vaikutukset.”

Vanhat keinot kunniassaan

Aihe on siis todella monitahoinen, ja tutkimus etenee osa-alue kerrallaan. Tuoreimpana työnään Oulun yliopiston ympäristöterveyden ja keuhkosairauksien tutkimuskeskus on paneutunut  flunssaa aiheuttaviin rhinoviruksiin. Tässäkin viesti on sama, eli kylmyys ja matala ilmankosteus ovat pahasta.

Toistaiseksi käytettävissä ovat vain tutut pöpöntorjuntakeinot – influenssarokotus, pärskijöiden kaihtaminen, käsienpesu, kylmettymisen välttäminen. 

*

Artikkeli on suurelta osin kopioitu suoraan Oulun yliopiston viime joulukuussa julkaistusta tiedotteesta, jonka on kirjoittanut Jarno Mällinen.
Otsikkokuva: Allan Foster / Flickr