Äärimmäistä tutkimusta Pohjoisella jäämerellä

Tutkijat paneutuvat puoli vuotta – talvesta kesään – kestävän matkan aikana merijään käyttäytymiseen Pohjoisella jäämerellä. Muuttuvat jääolot ovat norjalaisen R.V. Lance -aluksen kyydissä työskenteleville tutkijoille arkipäivää.

maanantai 2. maaliskuuta 2015 teksti Andy Isaacson

R.V. Lance, 82,6 astetta pohjoista leveyttä

Liian lähelle tutkijoita uskaltautuneita uteliaita jääkarhuja on pitänyt hätistellä loitommalle hätäraketeilla. 40 asteen kylmemmälle puolelle äitynyt pakkanen on katkonut kaapeleita ja hyydyttänyt sähkölaitteita. Kuusiviikkoisen säkkipimeyden jälkeen hento päivänvalo yltää viimein jään peittämälle Jäämerelle, jolla norjalainen tutkimusalus on ajelehtinut ankkuroituneena paksuun merijäämöhkäleeseen.

Koko hanke perustuu juuri ajelehtimiseen. Päästäkseen paremmin perille arktisen merijään käyttäytymisestä R.V. Lancen väki on Norjan napatutkimusinstituutin (NPI) tuella lähtenyt puolivuotiselle tutkimusmatkalle tarkkailemaan merijäätä lähietäisyydeltä sen koko elinsyklin ajan – uuden jään muodostumisesta talven aikana aina siihen asti, kun se alkukesästä sulaa.

Talvitutkimus antaa uutta tietoa Pohjoisen jäämeren ekosysteemistä

Tulevina kuukausina tutkimusalus liikkuu samoilla vesillä kuin kuuluisa Fram, jonka Fridtjof Nansen miehistöineen antoi kiinnittyä jäihin vuonna 1893. Vaikka norjalaisilla onkin pitkä kokemus arktisen alueen tutkimisesta, hekään eivät ole kokeilleet tällaista menetelmää aiemmin.

”Suurin osa Jäämerellä tehtävistä tieteellisistä tutkimusmatkoista toteutetaan kesäaikaan, joten suurin osa datasta käsittelee kesää”, sanoo Lancen kyydissä kulkeva NPI:n merijääfyysikko Gunnar Spreen. ”Talvesta kevääseen tapahtuvien muutosten kohdalla on valtava tiedollinen aukko esimerkiksi sen suhteen, kuinka arktiset ekosysteemit heräilevät henkiin kevään edetessä tai kuinka merijään päälle muodostuu sulavesilammikoita.”

Huippuvuorilta tammikuun alussa liikkeelle lähtenyt Norjan rannikkovartioston alus aukoi Lancelle tietä merijään läpi pohjoiseen aina 83. leveyspiirille asti, missä alus jäi ajelehtimaan. Kilometrin levyiselle jäälautalle asennettiin poijuja, oseanografisia mittauslaitteita, jäänäytteenottokairoja, hiukkasilmaisimia, säämasto – siis kokonainen laboratorio.

Valokuvaaja Nick Cobbing ja minä saavuimme Lancelle viime viikolla rannikkovartioston laivalla ja sitten helikopterilla maailman pohjoisimmasta kaupungista, Longyearbyenistä. Samalla kyydillä paikalle saapui toinen tutkijaryhmä, joka jatkaa tutkimustyötä. Siinä oli jäseniä Norjasta, Venäjältä, Koreasta, Japanista, Portugalista, Saksasta, Ranskasta, Tanskasta ja Yhdysvalloista. Tehtävämme on raportoida neljän viikon ajan siitä monenlaisesta toiminnasta, mitä täällä maailman katolla harjoitetaan.

Tutkijat valmistautuvat lähtemään jäälautalta ja keräävät merkkitolpat mukaansa. Uraauurtavan puolivuotisen tutkimusmatkan aikana tutkitaan merijäätä sen muodostumisesta aina sulamiseen saakka.
Kuva: Nick Cobbing, National Geographic

Pohjoisen jäämeren viilentävä päälaki

Arktisen alueen päällä kelluva jättimäinen valkea peite on vuosituhansien ajan viilentänyt maapalloa heijastamalla auringonvaloa takaisin avaruuteen. Vaikka napalakki on aina laajentunut ja kutistunut vuodenaikojen mukaan ja ollut suurimmillaan maaliskuussa ja pienimmillään syyskuussa, se on pienentynyt dramaattisesti kahdenkymmenen viime vuoden aikana.

Yhdysvaltojen kansallisen lumi- ja jäätietokeskuksen (NSIDC) mukaan arktisen merijään ala oli syyskuussa 2012 pienempi kuin koskaan mittaushistorian aikana – vain 52 prosenttia vuosien 1981–2010 keskiarvosta. Jää on myös ohuempaa; syyskuussa 2012 sen kokonaistilavuus oli vain noin 40 prosenttia pitkäaikaisesta keskiarvosta. Aiemmin aluetta peitti paksujen jäälauttojen kerros, joka pysyi koossa useita vuosia, mutta nyt siellä on laajoja ohuen jään alueita, joihin muodostuva jää ei kestä kesän yli.

Merijään väheneminen kiihdyttää arktisen alueen lämpenemistä. Tutkijat ovat havainneet, että ensimmäisen vuoden jää heijastaa takaisin noin 10 prosenttia vähemmän auringon energiaa kuin monivuotinen jää. Siksi se myös sulaa nopeammin. NPI:n tietojen mukaan yksivuotinen jää menettää paksuudestaan noin 13 senttimetriä enemmän kuukaudessa kuin monivuotinen jää. Kun jää sulaa kokonaan, paljastuu tumma merivesi, johon imeytyy enemmän aurinkoenergiaa, mikä puolestaan synnyttää lisää pilvisyyttä ja nostaa lämpötiloja.

Tiedot osoittavatkin toden totta, että lämpötilat ovat arktisilla alueilla nousseet kaksi kertaa maailman keskiarvon verran. ”Tulokset näkyvät laskentamalleissa todella selvästi”, sanoo NPI:n kansainvälisten asioiden johtaja Kim Holmén. ”Arktis lämpenee ensin, eniten ja nopeimmin.” Kaikki ilmastomallit ovat nyt samoilla linjoilla sen suhteen, että kesäisen merijään määrä jatkaa vähenemistään. Myöhemmin tällä vuosisadalla on mahdollista purjehtia pohjoisnavalle avovedessä.

Muutoksella on tietenkin katastrofaalisia seurauksia koko merijäästä riippuvaiselle ekosysteemille jääkarhuista aina ravintoketjun toisessa ääripäässä elävään kasviplanktoniin. Arktisen merijään katoaminen vaikuttaa todennäköisesti myös säämalleihin koko pohjoisella pallonpuoliskolla. Jotkut tutkijat näkevät jo nyt yhteyden napapyörteeseen, joka on tuonut Yhdysvaltojen itäosiin kovia pakkasia tänäkin talvena.

Norjalainen jäänmurtaja K.V. Svalbard palaa jälleen Lancelle saattamaan sitä pidemmälle kasvavaan jäämassaan ja vaihtamaan tutkimusmiehistöä.
Kuva: Nick Cobbing, National Geographic

Sukellus arktiseen tietomereen

Puoli vuotta kestävän hankkeen (9.1.–27.6.2015) aikana tutkijat mittaavat erittäin tarkasti merijään käyttäytymistä ja siihen vaikuttavia tekijöitä pinnanalaisista lämpötiloista ja virtauksista sen yläpuolella vaikuttaviin lumeen ja pilvisyyteen. Jään alapintaa ja meriveden leväkasvustoja tutkitaan sukellusroboteilla.

”Jokainen edistysaskel jään käyttäytymisen ymmärtämisessä auttaa kehittämään ilmastomalleja”, sanoo Holmén. Satelliittien tai lentokoneiden avulla kerättyihin tietoihin paneutuville muille tutkijoille Lancen ympäristöstä muodostuu ainutkertainen paikallistiedon viitelähde.

Juuri nyt miehistö on kuitenkin toipumassa pienestä takaiskusta. Norjan rannikkovartioston jäänmurtaja K.V. Svalbard saattoi Lancen tammikuussa vakaaksi arvioituun kohtaan kasvavien jäämassojen keskelle. Kuuden viime viikon aikana puhaltanut voimakas tuuli työnsi aluksen kuitenkin kohti etelää liian lähelle jään rikkonaista reunaa. Tutkimuskohteena ollut jäälautta hajosikin kappaleiksi vain päivää ennen kuin Nick Cobbing ja minä saavuimme paikalle Huippuvuorilta uusien tutkijoiden kanssa.

Tutkijat pelastivat välineistöään kolmen vuorokauden ajan reippaassa pakkasessa vaihtelevalla menestyksellä. ”Arktis määrää tutkimuksemme tahdin, ja Arktis on arvaamaton”, sanoo NPI:n merentutkija Amelie Meyer. ”Osa instrumenteistamme hajoaa, emme pääse sinne minne luulimme pääsevämme, emmekä tiedä, mitä sää heittää eteemme. Tämä on todella ääritiedettä.”

Tätä kirjoittaessani, sunnuntaina 22. helmikuuta, K.V. Svalbard on avaamassa meille uutta reittiä, jota pitkin Lance pääsee idemmäs ja pohjoisemmas ja siten syvemmälle jään sisään. Muutaman päivän sisällä ajelehdimme toivottavasti jälleen.

Norjan napatutkimusinstituutin Dmitry Divine ja muut tutkijat yrittävät saada laitteet ja tiedot ajoissa Lancen suojiin.
Kuva: Nick Cobbing, National Geographic

Ehkä sinua kiinnostaa...

Ehkä tämä kiinnostaa sinua ...