Kemiallinen joulukalenteri 2/24: Parasetamolilla joulukipujen kimppuun

Alkuperäinen kuva: Eva Rinaldi / Flickr
Alkuperäinen kuva: Eva Rinaldi / Flickr
Parasetamoli

Tiedetuubin kemiallisen kierrätysjoulukalenterin toisesta luukusta putkahtaa pillereitä.

Päivän kuva

Voi vain kuvitella, mikä olo Joulupukilla on urakkansa päätteeksi, säkin raahauksen ja reessä pomppimisen jälkeen. Osviittaa siitä ehkä saa jouluostoksilla. Pahimmassa tapauksessa mukaansa saa myös flunssan.

Apuun rientää valkoinen ja hajuton parasetamoli. Se lievittää kipuja ja alentaa kuumetta. Tulehduskipulääkkeet kuten aspiriini ja ibuprofeeni (esim. Burana) tekevät saman, ja hyssyyttelevät lisäksi tulehduksia. Niistä enemmän aiemmassa jutussamme Hoffmannin tipoista.

Parasetamolin etu on, ettei se ärsytä limakalvoja tai aiheuta verenkierto- ja munuaisongelmia kuten tulehduskipulääkkeet. Aine sopii siksi useimmille, myös lapsille ja odottaville, kunhan annosteluohjeita noudatetaan. Yliannostus johtaa maksavaurioihin. (Lisäksi lähes kaikille lääkkeille löytyy aina jonkin verran allergisia tai yliherkkiä, ja näin on myös parasetamolin kanssa. Ja pitkäkestoinen käyttö voi laukaista uusia oireita.)

Pikkujoulukrapulaa kannattaa kuitenkin hoitaa ihan muuten kuin parasetamolilla, helpoiten esimerkiksi harrastamalla kohtuutta edellisenä iltana. Parasetamoli rasittaa maksaa, joka on alkoholin jäljiltä jo muutoinkin tiukoilla. Yhteisvaikutus voi helposti olla vaarallinen. (Joillekin eläimille, kuten kissoille, parasetamoli on hengenvaarallista muista syistä.)

Vaikka parasetamoli keksittiin jo 1800-luvulla, sen toimintamekanismia ei vieläkään tunneta. Jotenkin se estää COX-entsyymien toimintaa keskushermostossa, mutta ääreiskudoksiin vaikutus ei ulotu. Ainetta käytetään usein voimakkaampien kipulääkkeiden tehosteena.

Suomen suosituin parasetamolilääke on kansainvälisen lääkejätti GlaxoSmithKlinen Panadol, mutta kotimaisiakin vaihtoehtoja on (linkin takana otsake "kodin lääkeopas").

Parasetamoli

Parasetamoli, asetaminofeeni, para-asetyyliaminofenoli, N-(4-hydroksifenyyli)etanamidi, C8H9NO2 — rakkaalla kemiallisella yhdisteellä on monta nimeä.

Muista käydä vilkaisemassa Tiedetuubin joulukalenterin muidenkin luukkujen taa!

Lähteet: Lääkealan turvallisuus- ja kehittämiskeskus Fimea, Terveyskirjasto, Wikipedia.

Otsikkokuva: Eva Rinaldi / Flickr (kuvaa muokattu alkuperäisestä)

Kemiallinen joulukalenteri 1/24: Mitä steariini oikein on?

Kuva: Flickr / Jyväskylän seurakunta
Kuva: Flickr / Jyväskylän seurakunta
Steariini
Kuva: FaceMePLS / Flickr

Tiedetuubi käyttää kierrätyskaleneria: viimevuotinen kemiallinen joulukalenteri sai sen verran kiitosta, että se kannattaa laittaa pramille toisenkin kerran. Siis tänä juhlakautena esittelemme uudelleen 24 erilaista joulun tekevää ainetta ja kerromme niiden tarinan.

Päivän kuvaOn joulukuu ja Ensimmäisenä otamme esiin kynttilät, koska niistä on iloa jo nyt joko synkkää syystalven säätä piristämään tai adventtipyhiä juhlistamaan.

Vaikka kynttilöiden valumia ja niistä jääviä tahroja sanotaankin steariiniksi, ei aine itse asiassa aina ole steariinia.

Se aito ja oikea steariini on peräisin nautojen, lampaiden tai vuohien rasvasta, tai vaihtoehtoisesti palmuöljystä. Steariinia on osattu valmistaa vasta 1800-luvun alusta lähtien. Sitä ennen kynttilöiden vaha tehtiin pahanhajuisesti savuttavasta talista, kalliista mehiläisvahasta, sekä valaanrasvasta. Steariini paransi tilannetta.

Nykykynttilöiden vaha on kuitenkin usein öljynjalostuksen sivutuotteena saatavaa parafiinia. Steariinista sen erottaa hajun perusteella: hyvälaatuinen parafiini ei haise oikein millekään, huonompi taas voi jopa löyhkätä pahalle, ja savuttaa poltettaessa. Steariini tuoksuu hyvälle, ikään kuin "oikealle" kynttilälle.

Steariini

Steariini on 173 atomin muodostama pitkä orgaaninen molekyyli (C57H110O6). Se on triglyseridi, joka koostuu kolmesta rasvahaposta ja glyserolista. Rasvahapot voivat käytännössä olla joko steariinihappoapalmitiinihappoa, tai oleiinihappoa, riippuen hieman valmistustavasta ja lähtörasvoista.

Steariini on polymorfinen aine. Sellaisella on useita erilaisia kidemuotoja, steariinin tapauksessa kolmenlaisia. Rakenteesta riippuen steariinikiteet voivat sulaa jo 54 asteessa, mutta kynttilöissä käytetty steariini kestää noin 70 asteen kuumuuden.

Steariinin valmistuksessa hyödynnetään juuri aineen verrattain korkeaa sulamislämpötilaa sekä hydrolyysiä.

Alla olevassa kuvassa on Goudassa sijaitsevan hollantilaisyhtiön ääriperinteisiä kynttilöitä, mutta kannattaa muistaa, että myös Suomessa on useita kynttilänvalmistajia pienistä käsityöpajoista suurehkoihin vientiyrityksiin – ja näiden kotimaista työtä kannattaa tukea etenkin näin jouluaikaan! 

Suurimpia suomalaisia kynttilätekijöitä ovat "se perinteisin" Havi ja Fiskarsin ruukkikylässä oleva modernimpi Desico. Oitissa toimiva perheyritys Lahtisen vahavalimo paljastaa sivuillaan myös kynttilöidensä koostumuksen! 

Lisätietoja kynttilöiden materiaaleista löytyy myös esim. Kuningaskuluttajan artikkelista.

Muista käydä vilkaisemassa Tiedetuubin joulukalenterin muidenkin luukkujen taa!

Otsikkokuva: Jyväskylän seurakunta / Flickr
Valokuvat alla: FaceMePLS / Flickr

Kuva: FaceMePLS / Flickr

Maailman pienimmät kultaketjut tehtiin Jyväskylän nanotiedekeskuksessa

Maailman pienimmät kultaketjut
Maailman pienimmät kultaketjut

Noin yhden nanometrin kokoisia kultahiukkasia yhdistettiin molekyyleillä toisiinsa, jolloin ne muodostivat kultahiukkasten ketjuja ja renkaita. Tutkimus on merkittävä edistysaskel valon kanssa voimakkaasti vuorovaikuttavien nanomateriaalien ymmärtämisessä.

Nanoteknologian avulla pystytään metalleista muodostamaan vain muutamasta sadasta atomista koostuvia nanometrien kokoisia hiukkasia. Tässä superpienessä mittakaavassa metallit saavat uusia mielenkiintoisia ominaisuuksia, esimerkiksi niiden vuorovaikutus valon kanssa on erittäin voimakasta.

Nanohiukkasia hyödynnetään jo lukuisissa sovelluksissa, esimerkiksi herkkinä kemiallisten yhdisteiden ilmaisimina sekä kemiallisia reaktioita nopeuttavina katalyytteinä.

”Yleensä nanohiukkasten valmistusprosessi tuottaa jakauman erikokoisia ja muotoisia hiukkasia”, kertoo Jyväskylän yliopiston Nanotiedekeskuksen lehtori Tanja Lahtinen.

”Meidän käyttämämme menetelmä on poikkeuksellinen, sillä puhdistuksen jälkeen saamme tuotteena yhtä ainoaa nanohiukkasta. Nanohiukkasessa on tietty lukumäärä kutakin atomia ja ne ovat järjestäytyneet hyvin määritellyksi rakenteeksi. Se on kuin suuri molekyyli, jonka ydin on kultaa.”

Nanohiukkaset yhdistettiin molekyylisilloilla, jolloin saatiin nanohiukkaspareja, -ketjuja ja renkaita.

Ihan kaulaan tai ranteeseen nämä korut eivät mahdu, sillä ne ovat kooltaan noin tuhat kertaa hiuksen halkaisijaa pienempiä. Sen sijaan niillä on yllättävää, muuta käyttöä.

”Kun tällaiset rakenteet ovat vuorovaikutuksessa valon kanssa, viereisten hiukkasten metalliytimien elektronipilvet kytkeytyvät toisiinsa”, selittää Suomen Akatemian tutkijatohtori Eero Hulkko.

Vuorovaikutus muuttaa oleellisesti sitä, kuinka välissä olevat molekyylit kokevat valon aiheuttaman sähkökentän.

”Kun pystymme tutkimaan tällaisia atomitasolla hyvin määriteltyjä nanorakenteita sekä kokeellisin että laskennallisin menetelmin, voimme ymmärtää syvällisesti kytkeytyneiden metallirakenteiden vuorovaikutusta valon kanssa”, jatkaa akatemiatutkija Lauri Lehtovaara. Hänen mukaansa syvällinen ymmärtämys on tärkeää uusien sovelluksien kehittämisessä.

Tutkimus on jatkumoa pitkäjänteiselle monitieteelliselle yhteistyölle.

”Olen erittäin tyytyväinen, että pitkäjänteinen työ molekyylisuojattujen kultahiukkasten tutkimuksessa on luonut meille ainutlaatuisen monitieteellisen osaamiskeskittymän, joka pystyy jatkuvasti tuottamaan huipputason julkaisuja”, iloitsee Nanotiedekeskuksen johtaja akatemiaprofessori Hannu Häkkinen.

Tutkimukseen osallistuivat myös tutkijat Karolina Sokołowska, Tiia-Riikka Tero, Ville Saarnio, Johan Lindgren ja professori Mika Pettersson. Tutkimus julkaistiin Nanoscale -lehdessä viime keskiviikkona.

Akatemian rahoituksen lisäksi Jyväskylän yliopisto myönsi tutkimukselle liikkuvuusrahoitusta. Laskennallinen tutkimus tehtiin CSC:n tarjoamilla supertietokoneresursseilla.

Uutinen perustuu Jyväskylän yliopiston tiedotteeseen.

Onko tämä muka taidetta? Kerro ja auta tutkijoita.

Mikä on taidetta ja mikä ei? Sitä pohtitaan joka päivä kahvipöydissä ja kapakoissa, mutta sitä miettivät myös tutkijat: miten oikeasti ymmärrämme kauneuden ja taiteen? Nyt suomalaistutkijat kaipaavat apua tämän selvittämisessä.

Professori Lauri Nummenmaan laboratorio Aalto-yliopistossa on oman määritelmänsä mukaisesti Inhimillisten tunnejärjestelmien laboratorio, tai englanniksi Human Emotion Systems laboratory. Nimessä voi olla pientä insinöörihenkeä, mutta sen tekemä tutkimus ihmisen neurokemiasta ja aivojemme toiminnasta sosiaalisissa yhteyksissä on monessa mielessä varsin teknistä.

Paitsi että tutkimuksessa käytetään varsin teknisiä laitteita, kuten Turun yliopiston PET-keskuksen erilaisia kuvannuslaitteistoja, niin ihminen toimii kaikesta inhimillisyydestään huolimatta monessa mielessä kuin kone.

Estetiikka on kuitenkin yksi monista inhimillisen toiminnan alueista, joita on hyvin vaikea ymmärtää teknisessä mielessä. Siksipä laboratorio on nyt yhdessä Aalto-yliopiston Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulun kanssa tutkimassa asiaa ja pyytää siihen yleisön apua: nettikyselyyn vastaamalla voit olla mukana selvittämässä mikä tekee taiteesta miellyttävää.

Kyselyn nimi jatkaa laboratorion hieman hupaisaa nimilinjaa, sillä tutkimuksen nimi on suomeksi Esteettinen perseptio, eli Aesthetic Perception.

Noin kymmenen minuuttia kestävässä kyselyssä näytetään kuvia ja pyydetään vastaamaan neljään yksinkertaiseen kysymykseen. Ensimmäisessä tiedustellaan oletko nähnyt kuvan aikaisemmin, toinen utelee onko kuva mielestäsi taidetta, kolmas täsmentää tivaa onko se hyvää taidetta ja kolmas pyytää määrittelemään miltä kuvan katsominen tuntuu yleisesti ottaen.

Vastaaminen käy anonyymisti, eikä Otaniemessä ole taidepoliisia, joka tulee tukistamaan vääristä vastauksista – koska vääriä vastauksia ei yksinkertaisesti ole olemassa.

Kysely on täällä: emotion.becs.aalto.fi/aesthetics_EN

Imutieliikennettä säätelevä molekyyli löytyi Turusta

Näytteitä laboratoriossa
Näytteitä laboratoriossa

Turun yliopiston tutkijat löysivät aiemmin tuntemattomia ja yllättävän suuria eroja ihmisen elimistön imuteiden välillä. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin uusi imutieliikenteestä vastaava molekyyli. Tulokset voivat avata mahdollisuuksia esimerkiksi syövän leviämisen kontrollointiin.

Niin sanottu imutieliikenne on yksi puolustusmekanismimme perusta. Valkosolut kulkeutuvat kehon ääreisosista imuteitä pitkin imusolmukkeisiin, ja kuljettavat mukanaan taudinaiheuttajia, joita kohtaan imusolmukeissa syntyy immuunivaste.

Immuunivasteen kehittymisen seurauksena syntyy valkosoluja, jotka kykenevät eliminoimaan taudinaiheuttajan. Valkosolut poistuvat imusolmukkeista imuteitä pitkin päätyen verenkiertoon ja lopulta sinne, missä kyseinen taudinaiheuttaja lymyilee. 

"Tiedetään, että kaikki valkosolut pääsevät ihmisen ääriosista, kuten iholta, imusolmukkeisiin, mutta vain tietty ryhmä valkosoluista pääsee lähtemään imusolmukkeista eteenpäin vievien imuteiden kautta", selittää akatemiaprofessori Sirpa Jalkanen

"Tällaista valikoivaa liikennettä säätelevät mekanismit ovat olleet tähän asti tuntemattomia huolimatta siitä, että ne vastaavat myös useiden syöpien leviämisestä. Arvelemme löydön avaavaan uusia mahdollisuuksia kontrolloida elimistön puolustusvastetta ja myös haitallista soluliikennettä, kuten esimerkiksi syövän leviämistä."

Jalkasen johtama tutkimusryhmä julkaisi juuri tuloksensa ja löytönsä Proceedings of National Academy of Sciences USA -julkaisusarjassa.

Juttu käytännössä suoraan kopioitu Turun yliopiston tiedote.

Unohda Loch Ness: tässä on Storr Lochsin hirviö (ja se on totta)

Storr Lochsin monsteri
Storr Lochsin monsteri
Skyen sijainti

Legenda Loch Ness -järvessä elävästä hirviöstä elää edelleen, vaikka siitä ei ole saatu moderneillakaan laitteilla minkäänlaisia merkkejä. Sen sijaan Storr Lochs -järvestä Skotlannissa on löydetty oikea todiste toisesta jurakauden hirviöstä. Tosin tämä omituisen delfiinin näköinen, 170 miljoonaa vuotta sitten elänyt monsteri on oikeastaan aika sympaattisen näköinen!

Se on nähtävästi ichthyosaurus, eli dinosaurusten vedessä elänyt serkku, joka kylvi pelkoa pienempiinsä merissä samaan aikan kun dinoraurukset marssivat kuivalla maalla.

Eläimen fossilin löysi SSE Storr Lochs -voimalaitoksen johtaja Norrie Gillies jo vuonna 1966 Skotlannin länsirannikolla, Hebridien saariryhmän itäpuolella sijaitsevalta Skye-saarelta voimalaitoksen luota, mutta se saatiin vasta nyt kunnolla tutkittavaksi. 

Edinburghin yliopisto, Skotlannin kansalliset museot sekä SSE-energiayhtiö irrottivat miljoonien vuosien ajan kivessä olleen fossiilin ja toimittivat sen tutkittavaksi. 

Kyseessä on jurakauden puolivälissä elänyt delfiinin kaltainen eläin, joka oli noin neljä metriä pitkä ja sen etupäässä oli pitkä, tuhansien terävien hampaiden täyttämä suu. Tutkijoiden mukaan eläin käytti ravinnokseen todennäköisesti silloisia kaloja ja kalmareita.

Skyen sijainti

Skye on eräs harvoista paikoista maailmassa, missä on tältä ajalta säilyneitä fossiileita. Tämä Storr Lochsin hirviöksi nimetty otus on eräs parhaimmin säilyneistä fossiileista tuolta noin 170 miljoonaa vuotta sitten olleelta ajalta ja auttaa osaltaan selvittämään keskijurakauden eläimistöä.

Kunhan fossiili on tutkittu kunnolla, se viedään kiertueelle ympäri Skotlannin, jotta yleisö pääsee näkemään tämän harvinaisuuden. Yksi paikoista on SSE-yhtiön uusi vierailijakeskus Pitlochry -padolla, joka tosin on aika kaukana löytöpaikasta, mutta silti Skotlannissa. Tämä SSE:n uusin voimala vierailijakeskuksineen sijaitsee noin 110 km pohjoiseen Edinburghista.

Otsikkokuvassa on Todd Marshallin tekemä piirros Storr Lochsin hirviöstä (via Edinburghin yliopisto).

Metallipurjevene Tara – tutkimusmatkalla Tyynellä valtamerellä

Metallipurjevene Tara – tutkimusmatkalla Tyynellä valtamerellä

Tara on ranskalainen 36-metrinen purjealus, jonka tutkimusmatkoja olemme seuranneet aikaisemminkin Tiedetuubissa (Jäämeri vuonna 2013 ja yleisjuttu viime vuonna)

06.09.2016

Nyt tämä alumiinirakenteinen alus on Tyynellä valtamerellä olosuhteissa, missä sen jäävahvistuksesta ei ole mitään hyötyä. Alus lähti matkaan toukokuussa ja on juuri nyt Pääsiäissaarilla, mistä matka jatkuu eteenpäin Polynesiaan ja muille Tyynen valtameren korallisaarille, Japaniin, Uuteen Seelantiin, Kiinaan ja lopulta päättyy Kanadaan, Vancouveriin vuonna 2018. 

Taran kartta

Tämän Tara Pacific -tutkimusmatkan päätutkimusaihe on korallit. Koralliriuttoja on vain 0,02 % maailman meristä, mutta Taran mukaan niillä on 25 % maailman biodiversiteetistä. Merien eläinten ja kasvien lisäksi noin miljardi ihmistä etenkin Aasiassa ovat riippuvaisia koralleista suoraan tai epäsuorasti. 

Korallit ovat kärsineet huomattavasti ilmastonmuutoksesta: noin 20 % koralliriutoista on tuhoutunut 25 % on vaarassa ja 25 % lisää koralleista on vaarassa tulevaisuudessa, kun arvioidaan tilannetta vuonna 2050. 

Yllä oleva video kertoo enemmän Taran nyt käynnissä olevasta tutkimusmatkasta ja laivan nettisivut ovat erinomainen paikka tutustua tarkemmin matkalla tehtävään ja aiemmin Taralla tehtyyn tieteelliseen tutkimukseen.

Tiedetuubikin seuraa purjehdusta varmasti myös jatkossa.

Hämmentävä muodonmuutos: meren jodi muuntuu pienhiukkasiksi ilmassa

Atlantin vuorovesirannikkoa läntisessä Irlannissa
Atlantin vuorovesirannikkoa läntisessä Irlannissa
Mace Headin tutkimusasema, National University of Ireland

Nyt tiedetään, miten merten makrolevien ja kasviplanktonin tuottamat jodiyhdisteet muuntuvat ilmakehän pienhiukkasiksi. Pienhiukkasilla on merkittävä vaikutus ilmastoon, sillä ne toimivat pilvien tiivistymisytiminä ja säätelevät pilvien ominaisuuksia, kuten Auringon valon heijastumista takaisin avaruuteen.

Havainto on erittäin kiinnostava siksi, että se auttaa ymmärtämään luonnon ilmastoa sääteleviä omia mekanismeja herkillä arktisilla alueilla.

Helsingin yliopiston fysiikan laitoksen apulaisprofessorin ja akatemiatutkijan Mikko Sipilän johdolla on tehty mittauksia Irlannissa, Grönlannissa ja Etelämantereella, ja tuloksena saatu tutkimus julkaistiin eilen illalla Nature-lehden ennakkoversiona verkossa.

Avainasia on vuorovesi!

Valtamerten rannikkoaluilla vuoroveden vaihtelut paljastavat rannikon makroleväesiintymät ja päästävät ne kosketuksiin ilmakehän kanssa. Levät päästävät ilmakehään erilaisia jodiyhdisteitä, jotka nyt reagoivat ilmakehässä synnyttäen jodihappoa ja muita tiivistymiskykyisiä jodipitoisia höyryjä.

"Heti kun jodiyhdisteet ovat syntyneet, ne takertuvat toisiinsa ja muodostavat pienen pieniä, alkujaan vain noin 1 nanometrin kokoisia, molekyyliryppäitä, klustereita, jotka jatkavat kasvuaan höyrymolekyylien törmäillessä näiden klustereiden pintaan", selittää Mikko Sipilä.

Kun pienhiukkasryppäät ovat kasvaneet riittävän suuriksi, hiukkaset voivat toimia tiivistymisytiminä, jotka synnyttävät pilviä.

Mace Headin tutkimusasema, National University of Ireland

Sama hiukkasten syntymekanismi näkyy napa-alueilla

Jodiyhdisteitä pääsee ilmaan paitsi rannikoiden makrolevistä myös valtamerien ja etenkin napa-alueiden merijäässä elävistä mikroskooppisista kasviplanktoneista.

Tutkijat havaitsivatkin, että sama pienhiukkasten syntymekanismi selittää hiukkasmuodostusta myös merijään alueella Pohjois-Grönlannissa sekä Etelämantereella, Weddellin meren läheisyydessä.

"Löytö on tärkeä, sillä se auttaa ymmärtämään luonnon ilmastoa sääteleviä omia mekanismeja, paitsi rannikkoseuduilla, myös arktisilla alueilla, jotka ovat erityisen herkkiä", Sipilä sanoo.

Tutkijan suunnitelmissa onkin jatkaa tutkimusta napa-alueilla entistä herkemmillä mittausmenetelmillä, joita hänen ryhmänsä jatkuvasti kehittää.

Mittaamiseen tarvitaan pienten pitoisuuksien laitteita

Hiukkasten, ja sitä kautta pilvien, kannalta oleellisten höyryjen pitoisuudet ilmakehässä ovat äärimmäisen pieniä, vain noin yksi molekyyli sataa biljoonaa ilmamolekyyliä kohti. Klustereiden pitoisuudet ovat vielä tätäkin pienempiä. Näin pienten pitoisuuksien poimiminen ilmanäytteestä vaatii kehittynyttä mittalaiteteknologiaa.

"Uusien menetelmien kehittäminen on tärkeää, kun yritetään ratkoa suuria tutkimuskysymyksiä", toteaa Sipilä.

Sipilän ryhmän tutkimus on uraa uurtava, sillä se on ensimmäinen laatuaan, jossa ilmakehässä syntyneiden sähköisesti neutraaleiden klustereiden kemiallinen koostumus on pystytty mittaamaan ja hiukkasmuodostus selittämään molekyylitasolla. 

Aiemmin Sipilä ja kumppanit ovat kyenneet tähän vain laboratoriokokeissa, jotka tehtiin Euroopan hiukkastutkimuskeskuksessa Cernissä, Genevessä.

Mikko Sipilän tutkimusryhmä on osa professori Markku Kulmalan johtamaa ilmakehätieteiden osastoa Helsingin yliopistossa.

Juttu perustuu Helsingin yliopiston tiedotteeseen. Kuvissa on Atlantin vuorovesirannikkoa läntisessä Irlannissa ja Mace Headin tutkimusasema, National University of Ireland (kuvaaja Nina Sarnela)

Suora linkki artikkeliin: Molecular-scale evidence of aerosol particle formation via sequential addition of HIO3

Turkulaistutkimus perehtyy glyfosaatin haittoihin

Kuva: Chafer Machinery / Flickr
Kuva: Chafer Machinery / Flickr

Uudessa suomalaistutkimuksessa selvitetään urakalla glyfosaatin ympäristövaikutuksia sekä sitä kuinka haittoja voidaan vähentää. Tutkimuksia tehdään koealoilla Turun Ruissalossa.

Glyfosaatti on tehokas ja varmatoiminen rikkakasvien torjunta-aine. Sen vaikutuksia ympäristöön ei kuitenkaan tunneta vielä kunnolla.

Glyfosaattia markkinoidaan yleensä ympäristöystävällisenä myrkkynä sen tehokkaan maaperään sitoutumisen sekä nopean biohajoamisen vuoksi. Aineen puoliintumisajaksi lupaillaan tyypillisesti vain muutamia viikkoja. Käytäntö on kuitenkin osoittautunut, että etenkin kylmillä alueilla ja kasveihin sitoutuessaan hajoaminen on hitaampaa.

Aiemmassa suomalaistutkimuksessa glyfosaatilla käsitellyn alueen maaperästä löydettiin ainetta varsin suuria määriä, pyöreästi vuosittaisesti ruiskutettu glyfosaattiannos.

Nyt meneillään oleva tutkimus jatkaa viljelyalueilla, joista puolta on käsitelty glyfosaatilla kolmen vuoden ajan. Tänä vuonna alalla on kasvatettu ruokakasveja. Tarkoitus on selvittää aineen vaikutusta sekä viljelykasveihin, kasvinsyöjäeläimiin, että maaperän mikrobeihinkin. Myös kulkeutumista vesistöihin kartoitetaan. Kasvihuoneissa taas perehdytään siementen ja taimien käyttäytymiseen, kun ne kasvavat glyfosaatille altistetussa maassa.

Tutkimus tehdään Luonnonvarakeskuksen (LUKE), Turun yliopiston sekä Suomen Ympäristökeskuksen (SYKE) yhteistyönä. Otsikkokuva ei ole Ruissalosta eikä liity tähän tutkimukseen, vaikka siinä glyfosaattia pellolle levitetäänkin.

Glyfosaatti löydettiin jo 1950-luvulla. Eräs kuuluisimmista sitä sisältävistä myrkyistä on vuodesta 1974 markkinoilla ollut Roundup. Julkisessa keskustelussa niiden välille vedetäänkin usein yhtäläisyysmerkki, vaikka Roundupissa on muitakin aineita, jotka voivat olla itse glyfosaattia vaarallisempia. Myös Roundupia valmistavan Monsanton huono maine haittaa glyfosaatin hyväksyntää. Lisäepäilyksiä tuovat myös aineelle vastustuskykyiset kasvit, olivat ne sitten seurausta geenimanipuloinnista tai luontaisen resistanssin kehittymisestä.

Toistaiseksi glyfosaattia ei ole pystytty osoittamaan ihmiselle yksiselitteisen haitalliseksi. Tutkimukset sen vaarallisuudesta sikiönkehitykselle ovat kyseenalaisia eikä aineen karsinogeenisuuskaan vaikuta nostavan normaalielämän syöpäriskiä merkittävästi. Toisaalta tutkimuksia on väitetty vahvasti puutteellisiksikin, ja huonoja tuloksia vähätteleviksi. Glyfosaatin myrkyllisyys muille eläimille on todettu hyvin vaihtelevaksi ja vahvasti lajista ja lajiryhmästä riippuvaiseksi.

Rikkakasveille on olemassa monia muitakin torjuntakeinoja: paitsi vaihtoehtoisia kemikaaleja, myös biologinen, mekaaninen ja fysikaalinen torjunta. Täydellistä ratkaisua ei kuitenkaan ole, ja jokaisella keinolla on omat ongelmansa. Monet vaihtoehtoisista kemikaaleista ovat todetusti ja varmasti ihmiselle ja ympäristölle myrkyllisiä.

Suomalaistutkijoiden mukaan kaikkein paras tulos saavutetaan, kun erilaiset torjuntakeinot yhdistetään monipuoliseen viljelykiertoon.

Viljelykierrossa yhdellä alueella viljeltävä kasvilaji vaihdetaan vuosittain. Menetelmällä vähennetään niin kasvitautien, rikkakasvien kuin tuholaistenkin pesiytymistä alueelle. "Väärät eliöt" pysyvät kurissa, kun maaperä muuttuu ja loisten isäntäkasvia ei olekaan perättäisinä vuosina saatavilla.

Suomen maatalouden käyttämistä kasvinsuojeluaineista glyfosaattia on noin puolet. Aineen käyttöä suositellaan vain ammattilaisille, eikä sitä tule käyttää lähellä vesistöjä.

Artikkeli perustuu suurelta osin Luonnonvarakeskuksen tiedotteeseen.

Päivitys klo 19: Lisätty julkisessa keskustelussa esitettyä kritiikkiä glyfosaatin käytöstä.

Otsikkokuva: Chafer Machinery / Flickr

Harvinainen sääpommi aiheutti maanjäristysaaltoja

P- ja S-aallot

Japanilaiset seismologit kertovat havainneensa ensimmäistä kertaa voimakkaan myrskyn aikaansaamia seismisiä aaltoja. Pohjoisella Atlantilla vuonna 2014 olleen sääilmiön synnyttämiä pieniä tärähdyksiä havaittiin Japalissa olevilla mittalaitteilla.

Ihan tavallinen myrsky ei riitä tärisyttämään maapallon toisella puolella olevia mittalaitteita, vaan siihen tarvitaan hieman järeämpi ilmiö, niin sanottu "sääpommi". 

Kyseessä on kahden voimakkaan matalapaineen yhteentörmäys: valtameren päällä olevien myrskyjen voimakkaat mainingit osuvat toisiaan vastaan ja sysäävät alaspäin voimakkaan virtauksen, joka pohjaan osuessaan saa aikaan sen verran voimakkaan pulssin, että siitä lähtee samankaltaisia seismisiä aaltoja kuin maanjäristyksistä.

Näitä maapallon läpi kulkevia aaltoja voidaan siis havaita kaukanakin, aivan kuten maanjäristyksien ja suurten räjähdyksien synnyttämiä aaltojakin. Japanilaistutkijoiden saavutuksesta kerrottiin uudessa Science-lehdessä julkaistussa artikkelissa.

Maanjäristysaaltoja on kahdenlaisia, niin sanottuja primääriaaltoja ja sekundääriaaltoja. 

Primääriaallot, eli P-aallot ovat nopeampia, ja ovat saaneet nimensä siitä, että ne havaitaan ensimmäisinä. Ne ovat pitkittäisiä paineaaltoja, jotka etenevät kiviaineksen vuorottaisen laajenemisen ja supistumisen saattamana maankuoressa noin 8 kilometrin sekuntinopeudella.

Sekundääriaallot, eli S-aallot ovat hitaampia, ja siksi myöhemmin saapuvia poikittaisia aaltoja, joissa maankuoren kiviaines ei tiivisty, vaan siirtyy sivusuunnassa ja vääntyilee. Näiden aaltojen nopeus on tyypillisesti 4,8 kilometriä sekunnissa, ja ne saavat aikaan P-aaltoja suurempaa heilumista ja järinää – siksi niitä kutsutaan myös tärinäaalloiksi.

 

P- ja S-aallot
P- ja S-aaltojen olennainen ero on se, että P-aallot kulkevat myös maapallon sulan ytimen läpi, mutta S-aallot eivät. Sekundääriaallot etenevät vain kiinteässä aineessa. 

Tässä japanilaishavainnossa on kyse ennen kaikkea näistä S-aalloista. P-aaltojen havaitseminen myrskyistä on jo tavallista, ja esimerkiksi pyörremyrskyistä saadaan rutiininomaisesti lisätietoja P-aaltoja mittaamalla. 

S-aaltoja sen sijaan ei ole koskaan ennen havaittu sääilmiöistä. Japanilaisten käytössä onkin nyt uusi havaintoverkosto, johon kuuluu kaikkiaan 202 mittausasemaa Japanin eteläosassa. Sen avulla saatujen mittausten avulla voidaan signaaleita paitsi havaita tarkasti, niin myös määrittää signaalien lähde. Ensimmäisenä kunnian tällaisesta selvityksestä sai vuoden 2014 Atlantin pohjoisosassa ollut myrsky.

Tyypillisesti heikot S-aallot hukkuvat kaiken muun maapallon luontaisen värinän taakse, mutta Tokion yliopiston tutkija Kiwamu Nishida ja Sendaissa olevan Tohokun yliopiston tutkija Ryota Takagi pystyivät löytämään "sääpommin" signaalin taustakohinasta.

Kiinnostavaa havainnossa on se, että tämän uuden havaintomenetelmän avulla voidaan saada lisätietoja Maan sisärakenteesta. Esimerkiksi Tyynen valtameren keskiosissa ei ole juurikaan maanjäristyksiä, jotka tuottaisivat maapallon läpi kulkevia aaltoja. Mikäli myrskyjen synnyttämiä S-aaltoja voidaan havaita paremmin, pystytään vähitellen tuon alueen maaperän rakennetta kartoittamaan paljon nykyistä paremmin.