Pohjoinen jäämeri haastaa tutkijat: ”Pitää luottaa toisiin ja itseensä”
Tutkijat on koulutettu toimimaan turvallisesti ääriolosuhteissa. Luottamus työkaveriin on ehdoton edellytys työn sujumiselle jäätiköllä. Kuva: Alfred-Wegener-Institut / Esther HorvathPohjoista jäämerta kartoittavan MOSAiC-tutkimushankkeen viimeinen osuus on alkamassa. Ilmatieteen laitos osallistuu historialliseen hankkeeseen useamman tutkijan voimin. Mitä tutkimusretki vaatii tutkijoilta – ja mitä se antaa?
Arktinen alue lämpenee nopeammin kuin maapallo keskimäärin. Vuoden mittaisessa MOSAiC-tutkimushankkeessa kerätään tietoa alueen ilmakehästä, merijäästä, valtamerestä, ekosysteemeistä ja biogeokemiasta. Tiedot auttavat ymmärtämään ilmastonmuutoksen vaikutuksia ja mekanismeja aiempaa paremmin.
Hankkeen näyttävin osuus on kenttämatka, johon osallistuu vuoden aikana noin 300 tutkijaa. Tutkijoiden tukikohtana on Polarstern-tutkimusalus, joka lähti matkaan Norjan Tromssasta ja ankkuroitiin merijääkenttään Laptevinmerellä lokakuussa 2019. Sieltä se on ajelehtinut jäiden mukana ensin kohti pohjoista, ja nyt alus on Framinsalmessa, Grönlannin ja Huippuvuorten välissä.
Polarsternin kyydissä matkaava tutkijaryhmä vaihtuu vuoden aikana viisi kertaa. Ilmatieteen laitoksen tutkimusprofessori Jari Haapala osallistui kenttämatkan ensimmäiselle osuudelle loppuvuodesta 2019, tutkijat Roberta Pirazzini ja Henna-Reetta Hannula lähtevät matkaan, tutkimusretken viimeiselle osuudelle, näinä päivinä.
Suunnitelmallisuus ja huolellisuus ovat valttia
Tutkimusmatkaa on suunniteltu vuosia. Tutkijoita on koulutettu toimimaan ääriolosuhteissa, jotta työskentely on turvallista ja kaikki suunnitellut mittaukset saadaan tehtyä. Jari Haapalan mukaan tutkijan tärkeimmät ominaisuudet haastavissa olosuhteissa ovat suunnitelmallisuus ja huolellisuus.
”Tutkimusvälineistöä ei voi jäätiköllä heitellä minne sattuu. Ruuvimeisseliä ei voi jättää lumihankeen, eikä jääkairan adapteria voi lähteä jäätiköltä kesken kaiken hakemaan, jos se on unohtunut laivaan”, Jari Haapala toteaa.
Saksalaisen isäntäorganisaation Alfred Wegener Institutin johdossa tutkimusmatka on sujunut ryhdikkäästi aina suunnitellusta käytännön logistiikkaani. Tutkijaryhmät ovat tutustuneet toisiinsa jo ennen matkaa yhteisissä suunnittelukokouksissa ja koulutuksissa.
Osallistujat ovat saaneet pelastautumis- ja ampumisoppia sekä harjoitelleet mittausten tekemistä arktisissa olosuhteissa. Luottamus on ehdoton edellytys tutkimusmatkalla työskentelylle.
”Kaikkien kanssa on pystyttävä tekemään yhteistyötä. Pitää luottaa toisiin ja itseensä.” Laivalla yhtä aikaa olleista tutkijoita muodostui tiivis yhteisö, jonka työskentely yhdessä on ollut reissun jälkeenkin vaivatonta.
Olosuhteet muuttuvat vuodenkierron mukaan
Jari Haapala osallistui tutkimusmatkaan talvella. Silloin Pohjoisella jäämerellä oli pimeää ja kylmää, pakkanen vaihteli viidestätoista asteesta kolmeenkymmeneen asteeseen. Kun Roberta Pirazzini ja Henna-Reetta Hannula aloittavat matkan, alueella on koko ajan valoisaa.
”On tärkeää pitää huolta rytmistä. Aamulla herätys samaan aikaan ja illalla nukkumaan samaan aikaan”, Jari Haapala vinkkaa.
Myös vaarat jäätiköllä työskentelyssä ovat erilaiset talvella ja kesällä. Talvella jäähän saattoi ilmestyä äkillisestikin isoja railoja, ja siksi kenttätyöhön liittyviä hiihtoretkiä tehtiin kokeneen arktisen alueen kävijän johdolla. Kesällä on enemmän sulavesialueita, joita pitää varoa.
Myös kohtaamiset jääkarhujen kanssa ovat nyt todennäköisempiä. Mitä lähempänä Framinsalmea ollaan, sitä enemmän jääkarhuja alueella esiintyy.
Staattiselta näyttävä jää elää
Jari Haapala tutkii jään dynamiikka eli sitä, miten jää liikkuu, miten se avautuu ja miten se puristautuu kasaan. Jään liikkeitä tutkittiin Polarstern-tutkimusalukseen asennetun tutkan sekä laivan ympäristöön sijoitettujen yli sadan poijun avulla. Tutkijat asensivat jäälle myös ns. stressimittareita, jotka mittaavat jääkentän sisäistä painetta. Jäästä myös kairattiin näytteitä, joilla selvitettiin laivan laboratoriossa, mitä kaikkea jää sisältää.
Reissulta kerätystä aineistosta julkaistiin jo ensimmäisiä tuloksia. Tutkimuksessa selvisi, että merijää sisältää sedimenttiä, kiviä ja simpukoita. Epäpuhtaudet ovat kulkeutuneet Atlantin puolelle Uuden-Siperian saaristosta. Jäästä on tullut ohuempaa, ja se liikkuu nopeammin kuin paksumpi jää.
”Kun jäätä syntyy, se nappaa mukaansa meren orgaanisia aineksia. Aikaisemmin merijää liikkui vähemmän ja suli lähempänä synnyinpaikkaansa. Kun jää liikkuu nopeammin, se ehtii kauemmaksi”, Jari Haapala selventää.
Tutkijat ovat jo aiemmin nähneet satelliittiaineistosta, että jään liike arktisella alueella on nopeutunut ja alueelle syntyy isojakin railoja. Kun kaikki mittausdata on tutkimusmatkan jälkeen saatavilla, Jari Haapala ryhtyy selvittämään aineistosta tarkemmin sitä, miten jää avautuu ja railoutuu.
Heijastavuutta selvitetään drooneilla
Jäänpinta näyttäytyy sinisen ja valkoisen eri sävyissä. Tummat sävyt viittaavat nuoreen ja ohueen jäähän ja vaaleat vanhimpaan jäähän, joka on paksumpaa ja sisältää enemmän ilmakuplia. Sulavesien muodostamat lammet näyttäytyvät myös useissa eri sävyissä. Jääkenttien väliin muodostuvat railot ovat puolestaan erittäin tummia. Tämä kiinnostaa Roberta Pirazzinia ja Henna-Reetta Hannulaa, sillä he tutkivat albedoa, eli sitä, miten jään pinta heijastaa auringonsäteilyä.
Vaaleasävyinen jää heijastaa tummaa jäätä sekä avointa vettä enemmän. Viimeisten vuosikymmenten aikana arktisen merijään laajuus sekä vanhan ja paksun merijään määrä ovat pienentyneet radikaalisti. Tämän seurauksena albedo pienenee eli yhä suurempi osa auringonsäteilystä imeytyy jäähän sekä mereen. Tämä muodostaa niin kutsutun positiivisen takaisinkytkennän (ns. noidankehä), jossa ilmastonmuutoksen aiheuttamat muutokset aiheuttavat lisää lämpenemistä.
Albedoa tutkitaan jään pinnalle pystytettyjen, kiinteiden mittauspisteiden ja jään yllä lennätettävien droonien avulla. Roberta Pirazzini ja Henna-Reetta Hannula ovat tehneet lumitutkimusta ja albedoon liittyviä mittauksia lukuisia kertoja, mutta nyt he pääsevät käyttämään drooneja ensimmäistä kertaa.
”Kevät ja kesä ovat kuluneet tiiviisti drooneihin erikoistuneen Ilmatieteen laitoksen tutkijakollega David Brusin opissa”, Roberta Pirazzini kertoo.
Korona vaikuttaa myös retkikuntaan
Koronaepidemia on vaikuttanut myös MOSAiC-tutkimushankkeeseen. Osa suunniteluista tutkimuksista on jouduttu perumaan ja kolmannen osuuden osallistujien kotimatka viivästyi usealla kuukaudella.
Kaikki viimeiselle osuudelle lähtijät ovat viettäneet ennen lähtöä kahden viikon karanteenia lähtökaupungin hotellissa, jotta he lähtevät matkaan varmasti terveenä.
”Kevät on ollut työntäyteinen, joten koronan vuoksi asetettu karanteeni tuo toivotun hengähdystauon”, Henna-Reetta Hannula sanoo.
Vinkki lähtijöille: kirjoja ja omat herkut
Laivalla on rajalliset tietoliikenneyhteydet ulkomaailmaan, joten tutkijoille on luvassa pakon sanelema somepaasto. Jari Haapala kannustaa lähtijöitä pakkaamaan matkalaukkuun jotain, jonka avulla pääsee hetkeksi henkisesti muihin maisemiin. Hänellä itsellään oli mukana pino kaunokirjallisuutta.
Laivalta löytyy tutkijoille myös muuta tekemistä. On lautapelejä, pingispöytä, uima-allas ja sauna. Yhteyttä ulkomaailmaan voi pitää WhatsApp-viestein tai soittaa kotiin puhelinkopista. Löytyypä laivalta baari ja kauppakin.
”Kaupasta loppuivat virvokkeet kesken eli omia lempiherkkujaan kannattaa ottaa mukaan”, Jari Haapala vinkkaa.
Jari Haapalan nauttiessa kotona jälleen hedelmiä ja tuoretta kalaa, joita tutkimusmatkan aikana on tarjolla niukasti, Roberta Pirazzini ja Henna-Reetta Hannula keskittyvät pitämään sormet lämpiminä operoidessaan droonia Pohjoisella jäämerellä.
MOSAiC-tutkimushankkeen kenttämatkan viimeinen osuus päättyy 12. lokakuuta, jolloin tutkijat saapuvat Polarsternin kyydissä Bremerhavenin satamaan.
