Onko niissä elämää? Voitelevatko ne jään liikkeitä? Kuka upottaa niihin kairansa ensimmäisenä? Tutkijoiden jäänalainen kilpailu alkaa olla ratkaisuvaiheessa.



Julkaistu Tiede -lehdessä 2/2010

Vuonna 1911 norjalainen Roald Amundsen ja brittiläinen Robert Falcon Scott kilpailivat siitä, kumpi ehtisi ensin etelänavalle. Kun Scott ymmärsi jäävänsä toiseksi, hän kertoman mukaan lausahti: - Hyvä Jumala, tämä on kauhistuttava paikka.

Kauhistuttava totisesti, ainakin Scottille, sillä koko hänen ryhmänsä menehtyi paluumatkalla kylmään ja nälkään.
Sata vuotta Amundsenin ja Scottin jälkeen Etelämantereella on käynnistynyt uusi kilpajuoksu. Jääkannen alta on paljastunut järviä, jotka ovat täynnä makeaa vettä. Nyt tutkimusryhmät kilpailevat siitä, kuka pääsee tutkimaan niitä ensin.


Ensimmäinen löytyi 1969

Sulat järvet yli neljä kilometriä paksun jään alla kuulostavat järjenvastaisilta. Järvet ovat kuitenkin kiistaton tosiasia, ja niitä löydetään koko ajan lisää.

Kun neuvostoliittolaiset tutkijat vuonna 1957 perustivat tutkimusasemansa Vostokiin, heillä ei ollut aavistustakaan, että yli kolmen kilometrin syvyydessä on jättimäinen makean veden allas. Kun lennot tutkimusasemalle alkoivat, lentäjät havaitsivat, että alue erottui muusta ympäristöstä tasaisen ja soikean muotonsa ansiosta. - He kutsuivat sitä järveksi tietämättä, että alla todella on sellainen, kertoo tutkija Neil Ross skotlantilaisesta Edinburghin yliopistosta.

Viitteitä oli saatu jo 1950-luvulla, kun kaukoluotaintutkimukset ja seismiset laitteet antoivat outoja lukemia. Tulokset voitiin tulkita vain siten, että jääpeitteen alla piili sulaa vettä. Ensimmäinen järvi, Itä-Antarktiksella sijaitseva Sovjetskaja, löytyi jo niin varhain kuin vuonna 1969. Neljän vuoden kuluttua tutkija Neil McIntyre teki Etelämantereella ensimmäisen järvilaskennan ja sai summaksi seitsemäntoista. Samoihin aikoihin kansainvälinen tutkijaryhmä, joka mittasi jääpeitteen paksuutta Vostokin alueella, havaitsi, että sen alla täytyy olla vettä.


Vostok maailman 6. suurin

Aluksi järvihavainnot eivät herättäneet suuria intohimoja. Etelämantereen tutkimus ei ollut muodikasta, eikä kukaan vielä puhunut ilmastonmuutoksesta. Asenne alkoi kuitenkin vaihtua viimeistään 1990-luvun puolivälissä. Silloin tutkijat tutustuivat ERS-1-satelliitin tallentamaan aineistoon, joka paljasti Vostokjärven mitat. Vesimassaltaan maailman kuudenneksi suurimmasta järvestä tuli mediasensaatio (ks. Biologit himoitsevat Vostokjärveen, Tiede 3/2001, s. 42-43, tai tiede.fi/arkisto).

Tämän jälkeen Edinburghin yliopiston tutkijat ovat kartoittaneet jäänalaisia vesiä kahteen otteeseen. Vuonna 2005 määrä nousi jo yli 140:n. Yhdysvaltain ilmailu- ja avaruushallinnon Nasan äskettäisessä laskennassa, jossa tarkasteltiin myös järvien toimintaa, saatiin lukemaksi 280.
Kartoitusta johtanut Martin Siegert Edinburghin yliopistosta uskoo, että järviä voi olla tuhansia. Onhan suuri osa mantereesta vielä tutkimatta.


Maalämpö sulattaa, jää eristää

Etelämanner on ollut jäässä ainakin 35 miljoonaa viime vuotta. Miten sulat vedet ovat kertyneet jääpeitteen alle? Neil Rossin mukaan järvet syntyvät maapallon sisältä tulevan geotermisen lämmön ja jääpeitteen eristyksen ansiosta.

- Parhaat olot järvien muodostumiseen on paikoissa, joissa maankuori on ohut mutta jääpeite paksu, Ross sanoo. Näissä paikoissa geoterminen lämpö sulattaa lumen vedeksi ja paksu jääpeite eristää sen ulkoilman hyytävistä pakkasista. Myös peitteen paine alentaa veden sulamislämpötilaa.

Kukaan ei tiedä jäänalaisten järvien ikää, mutta mitä syvemmällä järvi sijaitsee, sitä vanhempi se luultavasti on. Parhaimmillaan vesi saattanee olla kymmenien miljoonien vuosien ikäistä. Voisiko siellä piillä elämää ja millaista? Mikrobeja? Leviä? Kenties selkärangattomia eläimiä?


Kolme kairaushanketta menossa

Vastauksia ei saada, ennen kuin jokin tutkijaryhmä kairaa järveen asti. Mutta mikä ryhmä? Tämä kysymys on johtanut tutkijat nokkapokkaan siitä, miten kairataan, missä kairataan ja kuka kairaa.

Etelämantereella on käynnissä kolme eri projektia, joissa aiotaan porata järviin asti ja ottaa niistä näytteitä. Venäläiset aikovat luonnollisesti porata Vostokjärveen. Edinburghin yliopiston tutkijat valmistautuvat porautumaan kolmen kilometrin syvyydessä sijaitsevaan Ellsworthjärveen vuonna 2012 tai 2013 ja yhdysvaltalaiset Whillansin jäävirran alla sijaitsevaan järveen 2011 tai 2012.

Käytännössä kilpajuoksun tulevat voittamaan venäläiset, jotka ovat jo poranneet Vostokjärven yläosiin asti. He ovat vain parinsadan metrin päässä tavoitteestaan.

Aiheesta syntyneen kiistan asetelma on venäläiset vastaan muut. Brittiläiset ja amerikkalaiset tutkijat syyttävät venäläisiä siitä, että he kairaavat Vostokjärveen vaikka "likaisin käsin", kiinnittämättä huomiota riskienhallintaan vain ehtiäkseen perille ensimmäisinä. Brittiläiset ja amerikkalaiset ryhmät taas testaavat ja kehittävät välineistöään vuosia minimoidakseen saastumisen riskin.

Vostokjärveen porautuminen on arvostelijoiden mielestä myös tieteellisesti toisarvoista. Vostok on täysin toisenlainen kuin alueen muut järvet, joten sen ei uskota kertovan mitään yleistämiskelpoista. Toisaalta jos venäläiset löytävät sieltä mikrobeja, tieteellinen sensaatio on valmis.


Järvien vesi liikkuu

Etelämantereen järvien ihmeet eivät kuitenkaan pääty mahdolliseen elämään. Aivan hiljattain on nimittäin havaittu, että jotkin järvet tyhjenevät salaperäisesti.

Ensimmäisen havainnon järvien aktiivisuudesta teki luultavasti yhdysvaltalaisen Scrippsin valtameritutkimuslaitoksen Helen Fricker vuonna 2006. Hän koetti kartoittaa satelliittikuvien avulla, missä kohden jääpeitteen alla kiinteä maa loppuu ja meri alkaa. Rajakohdassa meren päällä olevalla alueella jää "keikkuisi", mikä näkyisi maanpinnan korkeuden muutoksina, mutta kiinteällä maalla jää pysyisi paikoillaan. Selvitys perustui satelliitteihin, jotka mittaavat maanpinnan korkeuseroja laserin avulla.

Fricker teki oudon havainnon. Hän näki selvän vajoaman alueella, joka oli vuorenvarmasti sisämaata. Pinnan alla oli siis liikahtanut jotakin. Mutta mitä?

Fricker selvitti asiaa Nasan ja Goddardin avaruuskeskuksen tutkijoiden kanssa. He havaitsivat, että vajoaman liepeillä oli muutakin omituista. Joissakin paikoissa jääkansi nousi, joissakin se laski. Pinnan alla möyri jotakin - ja pian he ymmärsivät, että se oli vettä. Kohdassa, jossa jää oli vajonnut, oli tyhjentynyt järvi. Se kulki nyt omia polkujaan jääkannen alla ja pullisteli sitä kulkiessaan. (Ks. Antarktiksen alla velloo vesistö, Tiede 3/2007, s. 4.)


Vesi voi liukastaa jäävirtoja

Miksi järvet tyhjenevät ja minne vesi menee, ei toistaiseksi tiedetä. Todennäköisin selitys on, että jään paino yksinkertaisesti pusertaa veden liikkeeseen, jolloin se leviää laajalle alueelle jääpeitteen alle. - Jään alla vesi voi kulkea jopa ylämäkeen, sanoo Neil Ross. Tutkijat ovat nyt yhä kiinnostuneempia siitä, miten vesi vaikuttaa jään liikkeisiin, jäävirtoihin.

Professori Matti Leppäranta Helsingin yliopistosta vertaa Etelämantereen jäätikköä pöydälle läiskäistyyn taikinamassaan. - Kun tarpeeksi kauan odottaa, se alkaa valua reunoiltaan.

Samoin Etelämantereen jäätikkö valuu vähitellen mereen, mutta ainoastaan, kun maaston muoto antaa siihen mahdollisuuden. Näihin kohtiin syntyy jäävirtoja, joista tunnetuin on Recoveryn jäävirta Itä-Antarktiksella. Se työntää vuosittain 35 miljardia tonnia jäätä Weddellinmereen.

Tutkijat uskovat, että jääjärvet ja jäävirrat vaikuttavat toisiinsa. Järvien vesi voi toimia liukasteena, joka saa jäävirrat kulkemaan nopeammin. Esimerkiksi Recoveryn yläjuoksulla, missä ei ole järviä, jäävirta etenee 2-3 metriä vuodessa, mutta järvialueella vuosivauhti kiihtyy 50 metriin.

Ross kuitenkin muistuttaa, että järvillä voi olla myös päinvastainen, hidastava vaikutus. - Ne voivat pitää veden säilössä, jolloin se ei pääse levittäytymään jäävirtojen alle.

Kysymyksiä riittää. Mitkä järvet ovat yhteydessä toisiinsa ja mitkä ovat erillään? Mitkä järvet tyhjenevät ja mitkä säilyttävät vetensä? Mitkä liukastavat jäävirtoja ja mitkä toimivat liukastetta poistavina nieluina? Seuraavaksi tutkijat haluavat selvittää, miten jäänalainen vesiverkko toimii.


Jani Kaaro on vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.





Vostok: elämää vai ei?


Venäläiset kairasivat jo aiemmin Vostokjärven jäätyneisiin yläosiin, ja silloin otetuista näytteistä etsittiin mikrobeja. Tulokset olivat kahtalaisia.

Kun Yhdysvalloissa tutkittiin Vostok-näytettä, millilitrasta sulatettua jäävettä löytyi satoja, jopa tuhansia kuolleita bakteereja.

Sen sijaan ranskalais-venäläinen ryhmä, joka analysoi toista näytettä, ei löytänyt bakteerisoluja käytännössä lainkaan. Dna-testit tosin viittasivat siihen, että näytteessä olisi mukana termofiilisiä eli kuumassa eläviä bakteereja.

Tiedeyhteisö ei ole ottanut Vostokin näytteisiin kantaa. Yleisesti ajatellaan, että saastumisen riski maastossa tai laboratoriossa on niin suuri, että asia ratkeaa vasta uusien näytteiden myötä.







Mistä jäätyminen alkoi?

Jani Kaaro


Järvien ohella tutkijoita pohdituttaa Etelämantereen jääpeite. Se syntyi keskellä lämpökautta ja ilmeisesti hyvin nopeasti.



Miksi Etelämanner alkoi jäätyä noin 35 miljoonaa vuotta sitten, on edelleen arvoitus. Maapallo oli tuolloin paljon lämpimämpi paikka kuin nyt, ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuus oli 3-4 kertaa nykyistä suurempi.

Tutkijat ovat pitkään arvelleet, että Etelämantereen jäätyminen olisi seurausta sen ja Etelä-Amerikan mannerlaattojen irtaantumisesta toisistaan. Syntynyt Drakensalmi olisi ohjannut lämpimät merivirrat pois Etelämantereen ympäriltä, jolloin alue olisi alkanut jäähtyä.

Teoria sai vahvistusta vasta neljä vuotta sitten merenpohjan kerrostumista kairattujen kalanhampaiden isotooppien analyysistä. Tulokset osoittivat, että Drakensalmi todella syntyi samanaikaisesti kun jäätyminen alkoi.


Vuoret, joita ei pitäisi olla

Toinen puoli jäätymisen arvoituksesta ovat vuoret, jotka seismisiä tutkimuksia tehneet venäläiset 1950-luvulla havaitsivat jääpeitteen alta. Nykyään näiden Gamburtsevinvuorten uskotaan olevan kiintopiste, josta jääpeitteen synty mantereen itäosaan alkoi. Jäätä olisi muodostunut ensin vuorten rinteille, mistä se olisi laajentunut ympäristöön.

Gamburtsevinvuoret ovat kiinnostaneet geologeja suuresti, sillä niiden olemassaolo sotii alan käsityksiä vastaan. Yleensä poimuvuoret syntyvät mannerlaattojen reunoille kahden laatan törmätessä toisiinsa, mutta Gamburtsevin jono sijaitsee laatan keskellä. Toinen vaihtoehto on, että vuoret eivät olisi poimuttuneita vaan tuliperäisiä, mutta tämä on epätodennäköistä. - Niiden ei pitäisi olla olemassa, totesi vuorijonoja tutkinut yhdysvaltalaisgeologi Robin Bell BBC:n haastattelussa toissa vuonna.


Terävyys viittaa pikajäätymiseen

Tuoretta tietoa Gamburtsevinvuorista saatiin viime keväänä. Tuolloin tuloksensa julkaisi kansainvälinen tutkijaryhmä, joka selvitti vuorijonon rakennetta tutkalaitteilla ja seismisillä menetelmillä. Ne vahvistivat, että vuoristo sijaitsee noin neljän kilometrin syvyydessä ja on laajuudeltaan Alppien luokkaa. (Ks. Antarktiksen jäävuori varmistui, Tiede 4/2009, s. 9.)

Tutkijoiden yllätykseksi vuorijonot osoittautuivat Alppien lailla terävähuippuisiksi. Koska jää kuluttaa maaperää, jäätiköitymisen olisi odottanut hiertäneen vuoret tasaisiksi. Terävät huiput viittaavat siihen, että jääpeite muodostui nopeasti.



 


Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25760
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1187
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.