Kirgisian jäätikkötutkimuksessa ovat apuna hevoset ja nykyteknologia

Keski-Aasia on herkkä alue sään ja ilmastonmuutoksen vaikutuksille. Oman erityispiirteensä tuovat alueelle elintärkeät jäätiköt, jotka ovat tärkeä makean veden lähde ja puskuri kuivuuden varalle. Jäätiköiden kohtalosta ollaankin alueella huolissaan. Ilmaston lämpeneminen sulattaa niitä vääjäämättä, ja toisaalta ympäristöongelmat saattavat vaikuttaa jäätiköiden ekosysteemeihin tuntemattomin tavoin.

Jäätiköiden tilaa on aikoinaan mitattu aktiivisesti, mutta Neuvostoliiton hajottua seurantaohjelmat on jouduttu lopettamaan. Kirgisian ja Tadzikistanin hydrometeorologiset laitokset aloittivat syksyllä 2018 uudestaan maiden jäätiköiden tilan seurannan Ilmatieteen laitoksen tukemana osana 3-vuotisia FINKMET II – ja FINTAJ II -projekteja. Työn rahoittaa Suomen ulkoministeriö IKI-kehitysyhteistyöinstrumentilla.

Joku voisi kysyä, miten suomalainen osaaminen liittyy jäätiköihin, meillä kun niitä ei juuri ole. Pohjoisen sijainnin vuoksi meillä on kuitenkin reilusti kokemusta lumesta ja jäästä, ja juuri näistä elementeistä jäätiköt on tehty. Ilmatieteen laitos onkin tehnyt lukuisia tutkimuksia Arktisella alueella, Antarktiksella sekä maailman ”kolmannella navalla” – Himalajan jäätiköillä.

Kirgisiaan projektissa on tarkoitus tehdä kolme tutkimusmatkaa, joista ensimmäisen teimme elokuussa 2018. Tavoitteenamme oli kartoittaa jäätikön olosuhteita, tehdä alustavia mittauksia ja etsiä parhaita työtapoja.

Hevosvoimin määränpäähän

Retkikuntien työ alkoi jo aiemmin kesällä, kun aloimme hankkia tarpeellisia jäätikkövarusteita sisarlaitoksillemme. Ostoslistaan kuului niin osallistujien vaatetusta, jäätikköturvallisuusvälineitä kuin mittalaitteitakin. Isoimmat yksittäiset hankinnat olivat aurinkopaneelein varustetut automaattiset sääasemat, jotka toimitti Vaisala. Kirgisian ensimmäiseen retkikuntaan sääasema ei harmillisesti ehtinyt.

Keskiviikkoaamuna 8.8. lähdin Mikan ja Davidin kanssa kantamuksinemme Helsinki-Vantaalta kohti Kirgisiaa. Kirgisiassa kohteemme oli Turgan-Aksuu-jäätikkö, joka sijaitsee pääkaupungista Bishkekistä n. 450 kilometrin ajomatkan ja 18 kilometrin maastosiirtymän päässä. Turgan-Aksuu on kuulunut aikoinaan vain lyhyen aikaa Neuvostoliiton jäätikköseurantaohjelmaan, joten kyseinen jäätikkö on käytännössä tutkimaton. Kooltaan Turgan-Aksuu on n. 5 km2, ja sen korkein kohta on n. 4 400 m.

Bishkekissä tapasimme retkikunnan muut osallistujat, ja kuljimme jeepeillä Karakol-nimisen kaupungin kautta Kyrgyzhydrometin syrjäiselle säämittausasemalle Turgan-Aksuussa. Täällä retkikuntamme täydentyi paikallisoppailla; lopulliseen retkikuntaan kuului 12 jäsentä mukaan lukien kirgiisialaiset asiantuntijat, kaksi jäätikköeksperttiä Tadzikistanista, tulkki ja kokki. Sääasemalla saimme kokea kirgisialaista vieraanvaraisuutta, kun retkikuntamme kunniaksi teurastettiin lammas. Tämä keitettiin elävän tulen päällä ja tarjoiltiin paikallisena perinneruokana, beshbarmakina.

Jouduimme pitämään yhden päivän asemalla sadetta, mutta lopulta pääsimme kulkemaan viimeisen etapin kohti jäätikköä. Tämä hoitui paikallistyyliin hevosten selässä. Itse en ollut aiemmin ratsastanut, ja vaati hieman totuttelua luottaa siihen, miten hankalista paikoista hevonen pystyykään kulkemaan.

Työhevoset. Kuva: Antti Hyvärinen
Työhevoset. Kuva: Antti Hyvärinen

Jäätikölle pääseminen Bishkekistä kesti lopulta neljä päivää johtuen syrjäisestä sijainnista ja maastosiirtymän alkua viivästyttäneestä sateesta. Siirtymä oli näin isolle retkikunnalle jo pienimuotoinen ponnistus, mutta varsinainen työmme oli vasta alkamassa.

Jäätikön tutkiminen ei ole riskitöntä

Jäätikkötutkimukset suoritettiin perusleiristä päivämatkoina jalan jäätikölle ja takaisin. Kävelyä tuli päivittäin siten kymmenisen kilometriä. Maastotoimintaan näin haastavissa oloissa kuuluu luonnollisesti riskejä. Niin maastoa kuin keliä tulee osata lukea ja niihin liittyviä riskejä arvioida. Jäätikössä on aina railoja, jotka voivat olla hyvin petollisia, mutta myös perusleirin ja jäätikön väliin mahtui niin sameita ylitettäviä jäätikköjokia kuin vyöryherkkiä, jyrkkiä kivikoita.

Perusleiri n. 3 500 metrin korkeudessa. Ilmatieteen laitoksen asiantuntijat majoittuivat punaisissa teltoissa. Kuva: Antti Hyvärinen
Perusleiri n. 3 500 metrin korkeudessa. Ilmatieteen laitoksen asiantuntijat majoittuivat punaisissa teltoissa. Kuva: Antti Hyvärinen

Pitkän päivän aikana tehdään jatkuvaa fyysistä työtä, joten nesteytys ja riittävä energian saanti tulee varmistaa – muuten toimintakyky heikkenee, ja riski tehdä virheitä kasvaa. Vuoristossa keli vaihtuu myös nopeasti, joten on tärkeä seurata milloin harmittomat cumulus-pilvet kehittyvät kuuropilviksi tai pahempaa, ukkospilviksi. Koska perusleirissä tulee olla takaisin ennen pimeän saapumista, pitää kelloa ja oletettua takaisinpaluuaikaa jatkuvasti arvioida.

Olimme hyvin onnekkaita kelin kanssa, sillä meillä oli kahtena päivänä täydellinen sää, ja pystyimme suorittamaan koko aiotun mittausohjelman. Tärkein jäätikön tilaa kuvaava mittaus on sen massabalanssi eli jäätikön tilavuuden muutos. Massabalanssimittauksessa jäätikköön asennetaan n. 8 metrin pituisia keppejä ainakin 6 metrin syvyyteen jäätikön pitkittäis- ja poikittaissuunnassa. Keppien paikat ja korkeudet merkitään ylös.

Massabalanssikepin reikää poraamassa. Kuva: Antti Hyvärinen
Massabalanssikepin reikää poraamassa. Kuva: Antti Hyvärinen

Mittauksen tulosta joudutaan odottamaan tovi, sillä se saadaan vasta seuraavana vuonna, kun keppien paikat ja korkeudet mitataan uudestaan. Turgan-Aksuu-jäätikön n. 2,5 km2:n alavyöhykkeen mittaaminen vaati 20 kepin asentamisen.

Massabalanssimittauksen lisäksi isoin yksittäinen urakkamme oli jäätikön 3D-kartoittaminen drooneilla eli kauko-ohjattavilla lennokeilla. Droonia lennätetään n. 80 metrin korkeudella, josta se pystyy kuvaamaan jäätikköpinnan 3 cm:n resoluutiolla. Mittauksen tarkkuus on siten ylivoimainen perinteisiin menetelmiin verrattuna. Kartoitus oli oppimisprosessi tiimille, ja etenkin jäätikön jyrkät reunat olivat haastavia. Drooni saattoi olla vielä kahdensadan metrin päässä reunasta, vaikka näytti, että se on juuri törmäämässä kallion kylkeen.

Drooni lähetetään lennolle. Kuva: Antti Hyvärinen
Drooni lähetetään lennolle. Kuva: Antti Hyvärinen

Luminäytteistä tutkitaan mustaa hiiltä ja aavikkopölyä

Allekirjoittaneelle hiuksia nostattavin kokemus oli kuitenkin luminäytteiden kerääminen kaukana jäätikön yläosuudella yli 4 000 metrin korkeudessa, jossa vielä kesän jälkeenkin oli tuoretta lunta. Jäätikön yläosassa oli runsaasti railoja piilossa lumen alla, joten köysistön muodostaminen oli pakollista ja eteneminen hidasta. Tuossa vaiheessa päivä alkoi olla myös pitkällä, joten olisi ollut haasteellista päästä perusleiriin ennen pimeää, mikäli jotain olisi sattunut.

Luminäytteenottokuoppa. Kuva: Antti Hyvärinen
Luminäytteenottokuoppa. Kuva: Antti Hyvärinen

Luminäytteistä pystytään määrittämään esimerkiksi, aiheuttavatko epäpuhtaudet, kuten musta hiili ja aavikkopöly, lumen ja jään ennenaikaista sulamista jäätiköllä, joten näytteiden saaminen oli tärkeää. Mustaa hiiltä mittasimme myös ilmasta koko retkikunnan ajan.

Pilottiretkikunta oli onnistunut, ja paluumatkakin sujui ongelmitta. Vuoden päästä palaamme Turgan- Aksuun jäätikölle ja näemme, miten jäätikkö on kehittynyt. Suunnitelmissa on myös laajentaa mittausohjelmaa. Koko projekti tähtää Kyrgyzhydrometin kapasiteetin kasvattamiseen siinä määrin, että jatkossa he pystyvät itsenäisesti järjestämään jäätikön monitoroinnin ja ne tutkimukset, joita nyt teimme Ilmatieteen laitoksen johdolla. Koska jäätiköiden tila on kriittinen osoitin ilmastonmuutoksesta, meistä jokainen hyötyy tutkimuksessa kerättävistä tiedoista.

Antti Hyvärinen

Kirjoittaja toimii Ilmatieteen laitoksella Ilmakehän pienhiukkaset- tutkimusryhmän päällikkönä.

Tiimi yhteiskuvassa jäätiköllä. Kuva: Tynchtyk Aktanov, Kyrgyzhydromet
Tiimi yhteiskuvassa jäätiköllä. Kuva: Tynchtyk Aktanov, Kyrgyzhydromet

Poliisisaattueessa Bishkekissä

Syyskuussa 2015 meitä kutsui jälleen Bishkek ulkoministeriön FINKMET-projektin puitteissa. Tällä kertaa Kirgisian matkamme tarkoitus oli kaksivaiheinen; toisaalta jatkoimme aiemmin asentamamme ilmanlaatuaseman koulutusta Bishkekissä (ks. ”Ilmanlaatumittauksia Kirgisiaan”), toisaalta olimme järjestämässä seminaaria Suomen ja Kirgisian ilmastonmuutoksen ja ympäristöalan yhteistyöstä.

Saavuimme Matin kanssa maanantaiaamuna Bishkekiin ilman suurempia ongelmia matkalla. Nopean suihkussa käynnin jälkeen siirryimme ilmanlaatuasemalle toteamaan, että mittaukset pyörivät edelleen nätisti – paikallisella hydrometeorologisella laitoksella oli siis jo useampi kuukausi uutta ilmalaatudataa käsissään! Päivän aikana listalla oli myös maston asentaminen sääanturia varten. Tämän avulla pystyisimme osoittamaan esim. mistä tuuli tuo suurimmat saastepitoisuudet asemalle. Paikallisen asennusfirman työvälineet osoittautuivat loppuun ajetuiksi, joten Bilteman poranteräsarja tuli tarpeeseen.

Säämastoa nostamassa ilmanlaatuasemalla. Kuva: Antti Hyvärinen
Säämastoa nostamassa ilmanlaatuasemalla. Kuva: Antti Hyvärinen

Tiistaiaamuna tapasimme hotellilla Harrin, joka oli saapunut isännöimään keskiviikkopäivän seminaaria Ilmatieteen laitoksen puolesta. Koska Harrilla oli tiistai ylimääräistä aikaa, lähdimme näyttämään hänelle ilmalaatuasemaa. Lounaan jälkeen Matti jäi säätämään mittalaitteita samalla, kun Harri ja minä teimme päivän kovan työn projektin johtokunnan kokouksessa.

Heräsin keskiviikkoaamulla hotellin ohuiden seinien vain vaivoin peittämään ääneen, kun joku puhui ”norjaa” viereisen hotellihuoneen WC:ssä. Edellisillan georgialaisen ravintolan sihisevät ruokapadat iskivät kostollaan Mattiin. Tilanne on varmasti tuttu ja herättää myötätuntoa monessa kaukomatkaajassa. Matilla oli päivällä vuorossa ilmanlaatudatakoulutusta keskustoimistolla. Huonovointisuudesta huolimatta hän jaksoi hoitaa homman ammattilaisen tavoin. Loppureissun Matti oli kuitenkin poissa pelistä ja joutui tekemään kuolemaa hotellihuoneessa. Tuli siinä Kirgisian TV:n tarjonta tutuksi…

Sillä välin Harri ja minä osallistuimme viereisessä Hyatt-hotellissa pidettävään seminaariin. Itse olin järjestelykomiteassa, Harri puolestaan toimi koko päivän seminaarin puheenjohtajana. Seminaarin olivat organisoineet Suomen ympäristökeskus ja Geologian tutkimuskeskus yhdessä Ilmatieteen laitoksen kanssa. Paikalla oli edustusta myös Suomen ulkoministeriöstä. Seminaariin saapui n. 80 osallistujaa Kirgisiasta, Suomesta ja Tadzikistanista. Harri ohjasi seminaarin tottuneesti aikataulussa läpi (ei aina helppoa aasialaisissa kulttuureissa!). Eri ympäristöalan toimijat esittelivät projektejaan Keski-Aasiassa, ja tauoilla keskusteltiin yhteistyön mahdollisuuksista. Saimme seminaarista runsaasti positiivista palautetta, ja myöhemmin kuulimme, että paikalliset toimijat olivat keskustelleet seminaarin annista vielä viikkojen ajan.

Suurlähettiläs Juhani Toivonen pitämässä avauspuheenvuoroa keskiviikon seminaarissa. Kuva: Antti Hyvärinen
Suurlähettiläs Juhani Toivonen pitämässä avauspuheenvuoroa keskiviikon seminaarissa. Kuva: Antti Hyvärinen

Illalla pääsimme osallistumaan Suomen kunniakonsulaatin avajaisiin Bishkekin keskustassa. Avajaisissa oli otettu huomioon seminaariaikataulumme, ja meitä tultiin noutamaan Hyatt-hotellilta mustien autojen kavalkadilla. Hotellin pihasta lähdettyämme saattuetta siirtyi vetämään poliisiauto valot vilkkuen. Eipä sitä ihan joka päivä tule näissä hommissa liikuttua poliisisaattueessa… Lähetystön avaaminen oli juhlapuheista ja kansallislauluista huolimatta varsin rento tapahtuma, joka huipentui härmäläistä perinnettä kunnioittaen mahdollisuuteen saunoa. Itse jouduin kohteliaasti kiittämään illasta jo hyvissä ajoin – seuraavan päivän työt odottivat.

Kazakstanin ja Kirgisian suurlähettiläs Ilkka Räisänen ja kunniakonsuli Anvar Prazdnikov Suomen Bishkekin kunniakonsulaatin avauspuheenvuoroja pitämässä. Kuva: Antti Hyvärinen
Kazakstanin ja Kirgisian suurlähettiläs Ilkka Räisänen ja kunniakonsuli Anvar Prazdnikov Suomen Bishkekin kunniakonsulaatin avauspuheenvuoroja pitämässä. Kuva: Antti Hyvärinen

Torstaina oli asemalla vuorossa koulutusta. Olimme keväällä kouluttaneet perusasiat, ja nyt oli tarkoitus mennä syvemmälle mittaus- ja kalibrointikoulutuksessa. Tällaiset koulutukset noudattavat usein samanlaista kaavaa: niin kauan kuin koulutettavat seuraavat vierestä, kaikki on ”I understand” ja ”Very clear”. Mutta kun sanot taikasanat: ”And now your turn to do it!”, kädet nousevat poskille ja nyökyttely vaihtuu päätä pudistavaan puhetulvaan. Tarpeeksi monen toiston jälkeen oppi menee kuitenkin yleensä perille – tälläkin kertaa asemalta poistuivat tyytyväisenä niin kouluttaja kuin koulutettavat.

Perjantaiksi olimme saaneet Matin taas tarpeeksi hyvään kuntoon, että jätimme Bishkekin taaksemme. Seuraavaan kertaan!

Mistä pitää painaa? Hiukkaskeräimen käyttöä kouluttamassa. Kuva: Antti Hyvärinen
Mistä pitää painaa? Hiukkaskeräimen käyttöä kouluttamassa. Kuva: Antti Hyvärinen

-Antti

Ilmanlaatumittauksia Kirgisiaan

Kirgisia on maa Keski-Aasiassa, jonka rajanaapureita ovat Kiina, Kazakstan, Uzbekistan ja Tadzikistan. Ulkoministeriön rahoittamassa kehitystyöhankkeessa parannetaan Kirgisian hydrometeorologisen laitoksen toimintaa ja siten maan kykyä varautua ympäristöongelmiin ja luonnonkatastrofeihin.

Osa-alueena hankkeessa on tutustuttaa laitoksen ilmanlaatua tutkiva henkilöstö nykyaikaisiin mittauksiin ja menetelmiin. Aikaisemmalla visiitillämme olimme havainneet, että laitos mittasi ilmalaatua vanhoilla neuvostoaikaisilla menetelmillä: näytteet haettiin jokaiselta asemalta erikseen, ja nämä analysoitiin keskuslaboratoriossa kemikaalien ja mittalaitteiden avulla. Valitettavasti nuo laitteet ja kemikaalit olivat menetelmien tavoin neuvostoaikaisia. Ero on valtava nykyaikaisiin menetelmiin, joissa mittaukset ovat jatkuvatoimisia, ja tulokset saadaan toimistoon tietokoneen nappia painamalla.

Vanhalla mittausasemalla käytettiin vielä tällaisia menetelmiä. Kuva: Pia Anttila
Vanhalla mittausasemalla käytettiin vielä tällaisia menetelmiä. Kuva: Pia Anttila

Projektissa asennetaankin koulutustarkoitukseen tehtävä pilottimittausasema Bishkekiin, Kirgisian pääkaupunkiin. Kotitoimistolla tehdyn ahkeran työn jälkeen lähetimme laitteet Kirgisiaan, ja muutaman byrokraattisen ongelman jälkeen olimme viimein siinä pisteessä, että pääsimme asentamaan laitteita asemalle paikan päällä. Sain houkuteltua reissuun mukaan pari huippuasiantuntijaa eli Timon ja Matin.

Bishkekiin päästyämme jouduimme viettämään pakollisen lomapäivän, koska kirgiisit juhlivat perustuslakinsa vuosipäivää. Toki tämä mahdollisti lepäilyn yön-yli lennon jälkeen sekä ensitutustumisen kaupunkiin, jota olikin jo koristeltu lähestyvän voitonpäivän 70 v. -juhlaa varten.

Matti voitonpäivän julisteen vieressä. Kuva: Timo Anttila
Matti voitonpäivän julisteen vieressä. Kuva: Timo Anttila

Seuraavana päivänä päästiinkin jo itse asiaan. Isännät veivät meidät mittausasemalle, joka sijaitsi rauhallisella alueella meteorologisen mittausaseman vieressä, Bishkekin kaupungin laitamilla. Suomesta lähetetyt pahviset tavaralaatikot odottivat nurmella asemakopin vieressä. Hetken aikaa olimme huolissamme laitteista, sillä illalla ja aamulla oli satanut jonkin verran vettä. Huoli osoittautui kuitenkin turhaksi, sillä laatikot olivat täysin kuivia – laatikot oli kyllä säilytetty asianmukaisesti sisätiloissa. Loppuvierailumme ajan saimmekin nauttia liki 30 asteen helteestä, joten kastumisesta ei ollut enää vaaraa.

Ensimmäinen päivä mittauskopilla meni kamoja purkaessa ja mukanamme tuoman ilmastointilaitteen asennuksessa. Olimme järjestäneet paikallisen firman asentamaan ilmastointilaitteen paikoilleen. Firman nuoret pojat asensivatkin tottuneesti laitteet seinälle ja laittoivat ilmastoinnin hyrräämään. Kopin terässeinät antoivat pientä vastusta putkien vedolle, mutta tämäkin ongelma saatiin ratkaistua improvisoiden. Päivä meni kaikkiaan hyvin, ja olimme todella tyytyväisiä hyvän alun jälkeen.

Ihmettelemässä ilmastointilaitteen asennusta. Purettuja tavaralaatikoita mittausaseman edessä. Kuva: Timo Anttila
Ihmettelemässä ilmastointilaitteen asennusta. Purettuja tavaralaatikoita mittausaseman edessä. Kuva: Timo Anttila

Toisena päivänä iskikin näissä hommissa pakolliset vastatuulet. Tuomamme UPS-laite (Uninterruptible Power Supply) valitti virhetilaa, eikä sähköjä mittalaitteille ollut. Suoraan seinästä mitattu jännite osoitti 180V toivotun 220V sijasta. Lisäksi havaitsimme, että seiniin asennetut maadoitukset olivat pistorasioissa vain näön takia, eli sähköt olivat todella ”kirgisialaiset”. Tuumimme tilanteeseen ratkaisua Timon kanssa, kun Matti tuli ilmoittamaan, että Suomessa mittauskoneeseen esiasennettu tietokanta oli kaatunut ja piti konfiguroida nollista täysin uudelleen. Tässä välissä päätimme pitää tuumaustauon, ja lähdimme tulkin ja kuskin kanssa lounaalle.

Muutaman lammas- ja kanashashlikin jälkeen onnistuimmekin ohjelmoimaan UPS:n virhetilan pois, ja saamaan sen ymmärtämään kirgiisisähköä. Loppupäivä meni taas mukavasti eteenpäin ja päivän päätteeksi olimme saaneet täysiverisen ilmalaatuaseman pörräämään Bishkekiin.

Se pyörii sittenkin! Uudet laitteet toiminnassa mittauskopissa. Kuva: Timo Anttila
Se pyörii sittenkin! Uudet laitteet toiminnassa mittauskopissa. Kuva: Timo Anttila

Viimeisenä päivänä aloitimme vierailun tärkeimmän osuuden eli koulutuksen. Yleensä ekalla kerralla on turha yrittää täyttää uuden henkilön päätä miljoonalla ykstyiskohdalla, joten vedimme todella yksinkertaiset ja rautalankamallin koulutukset aseman pyörimisen kannalta. Kun olimme tyytyväisiä koulutettavien osaamiseen, totesimme asennuskeikan onnistuneeksi. Lopuksi kävimme vielä paikallisten keskustoimistolla päivittämässä johtajat siitä, mitä olimme tehneet, ja mitä tulisimme seuraavalla koulutus-/ asennusmatkalla tekemään. Nyt olisi vielä puolitoista vuotta projektissa aikaa opettaa laitteiden käyttöä ja datan hyödyntämistä. Kolmen päivän auringossa tehdy työn jälkeen olimme palaverissa niskat punaisina. Loppupäivä ennen paluulentoa meni voitonpäivän valmisteluja seuratessa ja paikallista normiruokaa, hevosenpihviä maistellessa – verisenä kuinkas muuten.

Antti kertoilemassa uuden aseman toiminnasta. Hiukkaskeräin kaverina. Kuva: Timo Anttila
Antti kertoilemassa uuden aseman toiminnasta. Hiukkaskeräin kaverina. Kuva: Timo Anttila

– Antti