Suomalaiset jäljittävät Etelämantereella superpurkausten arvoitusta – Hirmumyrskyssä naapuriin mennään köyttä myöten ja nukutaan tulpat korvissa
Arto Luttinen ja Jussi Heinonen selvittävät Etelämantereella sukupuuttoja aiheuttaneiden valtavien purkausten arvoitusta. Se voi auttaa ymmärtämään myös nykyistä ilmastokriisiä. Johtolangat ovat hautautuneet maailman kylmimmän ja eristyneimmän mantereen vuoriin.
Horisontissa kohosi korkea ja pystysuora jäävalli, kymmeniä metrejä korkea. Siinä kellui mannerjäätikön reuna.
Arto Luttinen oli herännyt hytissään tutkimusalus Arandalla ja kiivennyt kannelle. Elettiin vuoden 1989 joulukuuta ja Luttinen, parikymppinen kolmannen vuoden geologian opiskelija, oli tullut ensimmäistä kertaa elämässään Etelämantereelle.
Luttisesta tuntui, että jäävalli oli kuin salatun valtakunnan muuri ja sen takana alkaisi jotain mieletöntä.
Kun hän sitten nousi yhdessä muun tutkimusryhmän kanssa helikopterilla ilmaan ja jäävallin yli, ympärillä näkyi päättymätöntä jäätikköä. Jossain kaukana pilkotti vuorenhuippuja.
Nyt, yli 30 vuotta ensimmäisen matkan jälkeen, Luttinen valmistautuu seitsemänteen tutkimusmatkaansa Etelämantereelle.
Hän työskentelee yli-intendenttinä Helsingin yliopiston Luonnontieteellisessä keskusmuseossa ja vetää Suomen Akatemian rahoittamaa projektia, johon on palkattu mukaan myös toinen geologi, tutkijatohtori Jussi Heinonen.
Luttinen ja Heinonen ovat osallistuneet syksyllä Etelämantereen matkaa varten valmistavaan leiriin Tuusulassa ja opetelleet eräensiaputaitoja Helsingin Paloheinässä.
Marraskuun 8. päivä on tosi kyseessä: retkikunta lähtee kohti Antarktista.
Geologikaksikko nousee lentokoneeseen, joka vie heidät Oslon kautta Kapkaupunkiin ja sieltä Etelämantereelle norjalaisten Troll-tutkimusasemalle.
Kun sää on kelvollinen, Luttinen ja Heinonen jatkavat lentäen matkaa suomalaisten Aboa-tutkimusasemalle, joka sijaitsee Kuningatar Maudin maalla Etelämantereen pohjoisosassa.
Luttisen ja Heinosen tehtävä on löytää ratkaisu muinaiseen mysteeriin. Tai ainakin koota paloja, joilla ratkaisu on askeleen lähempänä.
190 miljoona vuotta sitten nykyisen Etelämantereen alueella syntyi suunnattoman suuria laavapurkauksia, jotka muokkasivat nykyisten mantereiden kasvoja.
Purkaukset myös muuttivat ilmastoa ja aiheuttivat sukupuuttoaaltoja.
Nykyisin ihminen pumppaa kasvihuonekaasuja ilmakehään samaa tahtia kuin suurimmat näistä purkauksista. Siksi niiden tutkiminen voi auttaa meitä ymmärtämään paremmin myös nykyistä ilmastonmuutosta.
Plogen-vuori sijaitsee noin 25 kilometrin päässä suomalaisten Aboa-tutkimusasemalta. Taustalla Basen-vuori. (kuva: Jussi Heinonen)
Suomalaisten tutkimusasema Aboa on rakennettu 1988. Aboaan kuuluu päärakennus, neljä asuin- ja tutkimuskonttia, lääkärin kontti, verstasrakennus ja kaksi ajoneuvohallia. (kuva: Jussi Heinonen)
Etelämanner on kylmin, tuulisin ja eristynein paikka koko maailmassa. Etelänapa on viimeisiä paikkoja maan pinnalla, johon ihminen on päässyt.
Britti Robert Scottin ja norjalaisen Roald Amundsenin kuuluisa kilpajuoksu navalle päättyi onnistumiseen ja murhenäytelmään vuonna 1912.
Scott saavutti etelänavan vain huomatakseen, että Amundsen oli ehtinyt ensin. Viimeiseen asti kamppaillut Scottin seurue nääntyi paluumatkalla vastatuulessa ja 30 asteen pakkasessa. Heidät löydettiin kuolleina teltastaan.
Nykyään tutkijat voivat lentää perille tutkimusasemalle, eikä heidän tarvitse pelätä, että ruoka loppuu kesken kaiken. Pitkät matkat tehdään maastoautoilla tai moottorikelkoilla.
Olot ovat silti karut. Tutkijat asuvat useita kuukausia 18 neliömetrin teräksisissä konteissa ja kun myrsky saapuu, on parempi pysytellä sisällä, vaikka sisätiloissa oleskelua kestäisi kaksi viikkoa.
Luttinen ja Heinonen tietävät mihin lähtevät, sillä myös Heinonen on käynyt Etelämantereella aiemmin.
Luttinen ja Heinonen kuuluvat suomalaiseen Finnarp-retkikuntaan. Sen taustalla vaikuttaa kansainvälinen Etelämannersopimus, johon Suomi kuuluu. Sopimus edellyttää, että osallistujamaat suojelevat Etelämannerta, ja että osa maista –Suomi on yksi näistä– tekee merkittävää tieteellistä tutkimusta.
Suomalaiset ovat vuosien varrella tutkineet paitsi alueen geologiaa, myös otsonikerrosta, lunta ja jääpeitettä.
Geologit tuntevat toisensa jo parinkymmenen vuoden takaa. Heitä yhdistää palava innostus maapallon uumenien tutkimukseen jo nuoresta.
Heinonen sanoo uransa olleen tiedossa jo tarhaikäisenä.
Hän oli monien muiden lasten tapaan kiinnostunut dinosauruksista, mutta toisin kuin muilla, dinosaurusvaihe jäi päälle, Heinonen sanoo. Opinnot Helsingin yliopistolla tarkentuivat magmapetrologiaan. Se tarkoittaa kuumista kivisulista kiteytymällä syntyneiden kivien tutkimusta.
Arto Luttinen tajusi lukiossa geologian olevan hänen alansa. Asiaan vaikutti muiden seikkojen ohella järvenpääläisestä Einarin osto- ja myyntiliikkeestä löytynyt tieteisromaani Käärmeen sydän, jossa päähenkilö oli seikkaileva geologi.
Arkinen tutkijan työ ei ole toki ollut mitään Indiana Jones -meininkiä. Enimmäkseen työ on samanlaista kuin muukin toimistohomma, jossa kysytään enemmän pakaralihaksien kestävyyttä kuin mitään muuta.
Siltikin, kun Luttinen ja Heinonen puhuvat magmoista, tulivuorista, kivinäytteistä ja laavakerroksista, tuntuu kuin kirjan seikkailijageologi heräisi eloon.
Kuulija tempautuu mukaan tarinoihin, jossa tuhatasteinen kivisula syöksyy ulos maan uumenista ja jähmettyy laavakerroksiksi, jotka näyttäytyvät meille miljoonia vuosia myöhemmin vuoren rosoisena seinämänä.
Luttisen tulivuoria koskevissa selostuksissa on mukana salapoliisimaisia vertauskuvia. Hän puhuu mysteeristä, johtolangoista ja sormenjäljistä.
Luttisen ja Heinosen ratkoma arvoitus toki on kokoluokassaan hieman erilainen kuin Hercule Poirotin. Mysteeriin liittyy muinainen valtava mullistus maapallolla.
Sen sormenjäljet ovat 190 miljoonaa vuotta vanhat ja löytyvät Antarktikselta, lähellä suomalaisten asemaa kohoavasta Vestfjellan vuoristosta.
Joulunalusviikolla tutkimusasema Aboan nurkissa tärisee. Kun tuuli puhaltaa hirmumyrskyn lukemissa, jopa yli 40 metriä sekunnissa, Heinonen käyttää korvatulppia nukkumiseen saadakseen unta tuulen möykkäämiseltä.
Lumi pöllyää kaikkialla. Se kerrostuu tutkijoiden teräskonttien seinille ja peittää ikkunat. Aboalla päärakennuksen ja asuinkonttien välimatka on vain noin kymmenen metriä, mutta rakennukselta toiselle hädin tuskin näkee lumipyryssä. Tuuli on niin kova, että se voi viedä jalat alta. Siksi konttien välille pitää virittää turvaköysi, jota pitkin pääsee kontilta toiselle.
Marraskuussa ja joulukuussa Etelämantereella on ollut myrskyä, mutta myös aurinkoisia päiviä, sillä Antarktiksen kesä lähestyy. Ankarassa ympäristössä ei ole juurikaan eläimiä, mutta kauniina päivinä rauhankyyhkyä muistuttavat lumimyrskyliitäjät kaartelevat taivaalla. Välillä räpyläjalkaiset kihut tulevat ihan lähelle. Ne eivät ole tottuneet näkemään ihmisiä. Osa retkikunnasta on onnistunut näkemään rannikolla myös keisaripingviinejä.
Aurinkoisella ilmalla jäätikön pinnalle muodostuneet lammikot väikkyvät turkoosina ja taivas piirtyy terävän sinisenä valkoista horisonttia vasten. Hyvällä ilmalla saattaa nähdä vuoria jopa 200 kilometrin päässä. Tällaiset päivät ovat oivallisia myös laavakerrosten tutkimiseen.
Aamuisin Luttinen ja Heinonen pakkaavat reppuunsa termospullot, kivihakut, radiopuhelimet ja muistiinpanovälineet ja ajavat moottorikelkoilla jäätikön halki Basen-vuoren juurelle.
Basen on geologeille erityisen tärkeä. Geologit sanovat Vestfjellan vuoristoon kuuluvaa Basenia kotivuorekseen, sillä tutkimusasema Aboa sijaitsee sen päällä. Luttinen tuntee aiempien tutkimusretkien myötä Basenin hyvin, joten jylhä vuori tuntuu muutenkin kodilta. Hän kutsuu Basenia majesteetilliseksi.
Basen-vuoren edustalla jäätikkö hohtaa turkoosina ja jyrkänne vaikuttaa loputtoman korkealta (kuva: Jussi Heinonen).
Katse vuorenseinämään kertoo historiallisista tapahtumista. Vaalea hiekkakivikerros vuoren seinämässä osoittaa, että tulivuorenpurkausten välissä on ollut rauhallisia ajanjaksoja (kuva: Arto Luttinen).
Tämänkertaisella Etelämantereen tutkimusmatkalla Luttinen ja Heinonen ovat löytäneet erityisen hyvän paikan laavakerrosten tarkasteluun. Basen-vuorella on kuru, jota Luttinen ei ole aiemmin huomannut.
Siellä vallitsee syvä hiljaisuus, eikä aurinkokaan porota. Kurussa on rakkakivikkoa, jota pitkin pääsee kiipeämään ylös kivinäytteiden ottoa varten. Kurua ympäröivät pystysuorat seinämät koostuvat laavakerroksista, joissa vaihtelevat kahvinruskea, punaruskea, okra ja erilaiset vihreän sävyt.
Kuru on niin jännittävä löytö ja rauhallinen paikka, että Luttinen ja Heinonen kutsuvat sitä Shangri-Laksi.
Jurakaudella, noin 190 miljoonaa vuotta sitten, nimitys olisi voinut kuvata seutua paremmin. Etelämantereella oli kesäisin vihreää ja vehmasta. Maapallolla ei ollut erillisiä mantereita, vaan yksi yhtenäinen Pangea, jättiläismanner.
Sitten tapahtui jotain suunnatonta. Pangean eteläosissa, myös Etelämantereen alueella, alkoi jytistä. Tulivuoret ryöppysivät laavaa, joka peitti Euroopan kokoisen alueen. Sulaa kiveä tuli miljoonia kuutiokilometrejä.
Purkausten jälkeen jäi valtavia, kivettyneitä laavavirtoja. Geologiassa tästä laavamuodostelmasta käytetään nimitystä Karoon laakiobasalttiprovinssi.
Pangea hajosi, ja mannerlaatat liikkuivat nykyisille paikoilleen vuosimiljoonien mittaan. Karoon provinssi sijoittuu sen vuoksi nykyään Etelämantereen lisäksi Afrikkaan ja Tasmaniaan.
Karoon provinssi on vain yksi maailman poikkeuksellisten suurten laavapurkausten jäänteistä. Yhteistä laakiobasalteille, joita kutsutaan myös tulvalaavoiksi, on se, että niiden synty aiheutti useita joukkosukupuuttoja. Niiden syyksi arvellaan purkauksissa vapautuneita kaasuja, esimerkiksi hiilidioksidia ja rikkidioksidia.
Vastaavia valtavia purkauksia on syntynyt maapallolla noin 20 miljoonan vuoden välein.
– Miksi näin poikkeuksellisen suuria laavapurkauksia tapahtuu? Se on mysteeri, Luttinen sanoo.
Karoon laakiobasalttien synty on Luttisen vetämän tutkijaryhmän pääkysymys, joka jakautuu pienempiin osa-alueisiin. Geologit haluavat saada vastauksia siihen, kuinka monta tulivuorta tutkittavalla Vestfjellan alueella oli, ja miten ne purkautuivat.
Syöksivätkö tulivuoret kivisulaa raivokkaasti vai hieman rauhallisemmin? Kuinka kauan purkaukset kestivät?
Johtolankoja löytyy, kun tarkentaa katseensa Shangri-Lan kiviseinämän laavakerroksiin. Geologit puhuvat laavapatjoista, joista voi päätellä moniakin asioita. Paksu laavapatja vihjaa, että kivisulaa on ollut paljon.
Laavapatjan pinta kertoo myös oman tarinansa. Kun tuhatasteinen laava purkautuu maan pinnalle, sen pinta alkaa heti jähmettyä. Maan pinnalla laavaan muodostuu lasinen kuori, jonka sisällä se virtaa. Jos laava liikkuu kuoren alla rauhallisesti, on laavapatjan pinta sileä. Jos laava taas virtaa pinnan alla voimakkaasti, laavapatjan pinta jähmettyy rosoiseksi.
Jos laavapatjat ovat paksuja ja rosoisia, tulivuorenpurkaus on todennäköisesti ollut raju.
Laavapatjoissa näkyy myös reikiä tai pieniä valkoisia juovia. Ne ovat joskus olleet kaasukuplia, jotka ovat pyrkineet ulos kivisulasta, mutta jääneet vangiksi lasisen kuoren alle.
Mitä kauemmin laavapatjan jäähtyminen kestää, sitä enemmän pintaan kerrostuu kaasukuplia. Mittaamalla kaasukuplien muodostaman kerroksen paksuutta pystytään arvioimaan purkauksen kestoa.
Näin Luttinen ja Heinonen käyvät läpi Basen-vuoren kiviseinämää kerros kerrokselta. Heinonen nakuttelee vasarallaan myös kivinäytteitä, jotka päätyvät Aboalla alkuaineita mittaavan koneen analysoitavaksi.
Tulivuorella on ikään kuin kemiallinen sormenjälki, jonka se jättää kiviin. Alkuainekoostumuksen perusteella saadaan tietää, millaisesta tulivuoresta kivi on peräisin.
Jouluun mennessä geologit ovat saaneet Basen-vuoren tutkimuksen valmiiksi.
Aboalla juhlitaan joulua siinä missä muuallakin maailmassa. FINNARP-retkikunnan kokki Sanna Häkkänen on valmistanut riisipuuroa, rosollia ja laatikoita. Joulupukki, joka saattaa hyvinkin olla joku retkikunnan jäsenistä, vierailee, ja tuo lahjaksi villasukkia. Ikkunassa roikkuu Luttisen ripustama joulutähti. Joulun välipäivinä Heinonen hiihtää jäätiköllä. Ruuhkaa ei ole.
Tammikuun alussa geologit siirtyvät Basen-vuorelta 25 kilometrin päähän Plogen-vuorelle saadakseen kattavan kuvan alueen laavakerroksista.
Yhdeksäs päivä tammikuuta Plogen-vuoren huipulle pääsee helpottunut geologikaksikko. Tunnelmat ovat hieman samankaltaiset kuin maratonjuoksijan maaliin pääsyssä. Etelämantereen matkoja suunnitellaan jopa viisi vuotta etukäteen, mutta siitä huolimatta jokin voi mennä pieleen. Nyt maaliviiva on ylitetty.
Tehtävä Antarktiksella on onnistunut yli odotusten. Tutkimuskontin hyllyssä lepää kaikkiaan 343 analysoitua kivinäytettä, joista kaksi laatikollista lähtee mukaan Suomeen jatkotutkimuksia varten. Mikä parasta, geologeilla on vastauksia, joita he tulivat hakemaan.
Tammikuun lopussa FINNARP-retkikunta jättää jäähyväiset Aboa-tutkimusasemalle ja palaa Suomeen. Helmikuun viides päivä Heinonen kirjoittaa sosiaaliseen mediaan: ”Onnellisesti kotona! Etelämanner edelleen suuri, ihminen pieni.”
Luttinen ja Heinonen onnistuivat täydentämään palapeliä, joka näyttää kenttätutkimusten jälkeen tältä: Aboan tutkimusaseman lähistöllä oli kolme tulivuorta, jotka purkautuivat rauhallisesti.
Tästä kertoo esimerkiksi se, että laavakerrostumien pinnat olivat pääosin sileitä. Laavakerroksien välissä oli myös paksuja hiekkakerroksia, jotka viittaavat siihen, että purkausten välillä oli hiljaisia jaksoja. Kaikkiaan laavakerrostumien muodostuminen kesti alle puoli miljoonaa vuotta.
Rauhallinen tahti antaa ymmärtää, että tulivuortenpurkauksissa levinneet kaasut eivät päässeet yläilmakehään. Vaikutukset ympäristöön olivat lievempiä kuin Karoon laakiobasalttipurkausten päävaiheessa noin kymmenen miljoonaa vuotta myöhemmin.
Alkuvaiheen purkauksetkin johtivat silti sukupuuttoihin, esimerkiksi joidenkin dinosauruslajien häviämiseen.
Linkki nykyiseen ilmastonmuutoksen on olemassa. Tulivuoret päästävät ilmaan esimerkiksi hiilidioksidia ja rikkidioksidia, toisin sanoen samoja kaasuja, joita myös ihmiskunta pumppaa ilmaan.
Heinosen mukaan ihmisten aiheuttamat hiilidioksidipäästöt ovat vuositasolla samaa luokkaa kuin suurimmissa sukupuuttoja aiheuttaneissa laakiobasalttipurkauksissa.
Jos ymmärretään, miten kaasut aiheuttivat tuhoa ennen, voidaan ehkä ymmärtää, kuinka luonto tulee reagoimaan nykyiseen ilmastonmuutokseen.
Satojen miljoonien vuosien takaisen tuhon ja nykyisen ilmastonmuutoksen välille ei voi kuitenkaan vetää suoria yhtäläisyysmerkkejä. Salapoliisitarinassa on aina ratkaisu, mutta maailmaa koskeva tieteellinen tutkimus ei tule koskaan valmiiksi. Ei ole olemassa tyhjentävää tilannetta, jossa tiedetään kaikki kotiplaneettamme toiminnasta. Kun yksi maapallon mysteereistä selviää, avaa se tien kahdelle uudelle mysteerille.
– Yli neljä miljardia vuotta jatkunut maapallon kehitys avaruuspölystä eläväksi planeetaksi on kaikkien aikojen suurin kertomus, jonka käänteet tarjoavat vahvoja elämyksiä. Lisäksi sivilisaatiomme ja ihmiskunnan olemassaolo perustuvat kotiplaneettaamme muokkaaviin ilmiöihin, Luttinen sanoo.
Luttinen vertaa maapalloa merellä olevaan risteilijään, joka jo natisee liitoksissaan. Häntä kummeksuttaa, että monet eivät tunnu olevan kiinnostuneita siitä, kuinka laiva toimii. On totuttu siihen, että risteilijä menee eteenpäin ja tarjoilu pelaa. Pelastuslauttoja ei kuitenkaan ole.
Luttinen ja Heinonen eivät halua olla risteilijän aurinkokannen lepolassessa makoilevia risteilymatkustajia, vaan pikemminkin mekaanikkoja, jotka yrittävät tutkia, mistä natina johtuu. On parempi yrittää ymmärtää maapalloa mahdollisimman rikkaasti ja seurattava johtolankoja, jotka voivat johdattaa muutoksen äärelle – sen, joka voisi vielä korjata nitisevän risteilijämme.
Jutussa lähteenä käytetty myös: Herbert, Kari ja Lewis-Jones, Huw: Etelänapaa etsimässä. Kustannusyhtiö Moreeni 2011.
Suomi Etelämantereella
- Suomen tutkimusasema Aboa rakennettiin Etelämantereelle 1988.
- FINNARP-retkikunnat käyvät Etelämantereella marras-helmikuussa, koska silloin Etelämantereella on kesä.
- Retkikunnan kokoonpano vaihtelee kausittain. Jokaisessa retkikunnassa on kuitenkin kokki, lääkäri ja konemestari sekä retkiseurueen johtaja Ilmatieteen laitokselta.
- Suomen Akatemia rahoittaa Etelämannertutkimusta.
