ikijää

Pernarutto uinuu ikiroudassa

Ma, 05/29/2017 - 20:37 Toimitus

Sulavasta ikiroudasta paljastuu uusia, tuntemattomia mikrobeja. Ne voivat olla vaaraksi meille, mutta suurempi uhka on niiden ilmastonmuutosta ruokkiva voima, sanoo tuore akatemiatutkija Jenni Hultman Yliopisto-lehden jutussa.

Joka kesä jäästä paljastuu uutisaihetta.

Viime suvena säikähdettiin Grönlannin jäänalisia ydinjätteitä ja Jamalin niemimaalla Siperiassa puhjennutta pernaruttoa. Tauti on vaatinut jo joidenkin ihmisten ja lukuisten porojen henget.

Pernaruttoitiöiden arvellaan ilmaantuneen 1940-luvulla kuolleen poron sulaneesta ruhosta. Jäiseen maahan on hankala kaivaa syvää kuoppaa.

Jäätyneessä, hapettomassa maaperässä uinuu runsaasti vanhoja mikrobeja, joista monen olemus ja ominaisuudet ovat vielä arvoitus.

Tämän huomasi myös mikrobiologian dosentti Jenni Hultman tutkiessaan muutama vuosi sitten Alaskan ikiroudasta kairattuja näytteitä. Hän löysi aiemmin tuntemattomien arkeonien DNA:ta ja viitteitä niiden aktiivisuudesta. Mikrobit olivat peräisin reilun kymmenen tuhannen vuoden takaa. 

"Ikiroudassa on paljon tieteelle uusia mikrobeja", sanoo Hultman. 

"Muutama vuosi sitten venäläistutkijat löysivät kymmeniä tuhansia vuosia vanhan tuntemattoman jättiläisviruksen Siperiasta."

Silti mikrobiologian tutkijaa kiinnostaa taudinaiheuttajia enemmän se, kuinka paljon sulavan ikiroudan mikrobit kiihdyttävät ilmastonmuutosta entisestään. 

"Sulavasta ikiroudasta voi syntyä olosuhteita, joissa mikrobit tuottavat erityisen paljon voimakkaita kasvihuonekaasuja, kuten metaania ja typpioksiduulia."

Jos ikirouta-alueelle syntyy märkiä soita, arktis alkaa tuottaa valtavasti kasvihuonekaasuja. Pohjoiseen ikiroutaan on sitoutunut enemmän hiiltä kuin koko maailman metsiin, ja arvioiden mukaan jopa 80 prosenttia alueen pintakerroksesta on vaarassa sulaa vuosisadan loppuun mennessä.

Ilmastonmuutosta ennakoiva tutkimustieto pohjoisista metsistä ja soista lämpenevässä maailmassa kaipaakin tuekseen Hultmanin ja hänen kollegoittensa analyysia ikiroudan tutuista ja tuntemattomista mikrobeista.

*

Yliopisto-lehden numerossa Y/06/16 ollut juttu on Mikko Pelttarin tekemä ja sitä on lievästi muokattu yllä olevassa tekstissä. Alkuperäinen teksti on julkaistu myös Helsingin yliopiston nettisivuilla.

Siperian räjähdysreikiä tutkimassa

La, 11/15/2014 - 13:35 Jarmo Korteniemi
Kuva: Vladimir Pushkarev/Venäjän Arktisen tutkimuksen keskus

Tutkijat ovat viimein päässeet laskeutumaan Siperian tundralle syntyneisiin outoihin reikiin. Kerroimme näistä Tiedetuubissa jo kesällä.

Tutkimuksen kohteena on suurin kolmesta kesällä Jamalin niemimaalta löydetystä sylinterin muotoisesta tai "piippumaisesta" reiästä. Reikä on 16,5 metriä syvä. Tämän lisäksi pohjaa peittää pinnalta jäätyntyt vesikerros. Tarkka syvyys selvenee tehtyjen luotausten analysoinnin jälkeen, nyt se tiedetään ainakin 10-metriseksi. Maanpinnalla reikää ympäröi monen metrin korkuinen maavalli, joka syntyi räjähdyksessä.

Tutkimusmatka tehtiin 10.11. alkaneella viikolla, sillä kuoppaan pystyi laskeutumaan vasta talven tultua. Tutkimusmatka tehtiin 11 asteen pakkassäällä. Helposti murenevien seinien täytyi jäätyä, jotta alas pystyttiin kiipeämään.

Asiasta kertoi Siberian Times, jonka sivuilla löytyy myös huima kuvasarja tutkimuksesta.

On mahdollista, että vastaavia reikiä on syntynyt aiemminkin, mutta niitä ei vain ole huomattu. Vastaavien reikien synty voi olla hyvin vaarallista alueella kulkeville paimentolaisille, sekä lähellä toimiville maakaasua pumppaaville laitoksille.

Tutkijoiden alustava oletus on, että reiät syntyivät metaanipurkauksissa. Usean tutkimuslaitoksen yhteisprojektissa räjähdysmekanismi toivottavasti selviää lopullisesti.

Retkikuntaa johtava Venäjän Arktisen tutkimuskeskuksen johtaja, Vladimir Pushkarev, kertoo: "Saimme tehtyä kaikki luotaukset ja mittaukset mitä aioimmekin. Nyt tutkijoiden täytyy setviä aineistot, ja vasta sitten voimme tehdä johtopäätöksiä. Pintaa tutkattiin 200 metrin syvyyteen ja otettiin näytteitä jäästä, maaperästä, kaasuista ja ilmasta. Tutkijat ovat nyt vieneet näytteet koti-instituutteihinsa läpikäyntiä varten. Seuraava askel on kerätyn aineiston käsittely. Sitten aiomme tutkia ympäröivää aluetta, vertaillen satelliittikuvia ja vanhempiin, 1980-luvulla otettuihin. Näin saamme käsityksen onko vastaavia reikiä lisää - tai oliko niitä kenties jo aiemmin."

Pushkarev itse on kiipeilijä, pelastustyöntekijä ja tutkimusmatkailija.

"Ei näitä tarvitse pelätä," Pushkarev rauhoittelee. "Tällä hetkellä emme pidä reikien äkillistä syntymistä vaarallisena. Olen kuullut Bermudan kolmio -tyylisistä ideoista. Tutkijoiden on tehtävä työnsä ennen ratkaisun saavuttamista. Tällä hetkellä meillä ei ole riittävästi tietoa sanoaksemme mistä tämä johtuu."

Syiksi on tähän mennessä esitetty ainakin ilmaston lämpenemistä, muutaman lämpimän vuoden satunnaista peräkkäisyyttä, sekä geologisten siirrosten aiheuttamaa kaasupurkausta. Paljon epätodennäköisempiäkin syitä on esitetty. Näihin lukeutuvat meteoriittitörmäys, maanulkoisten vierailijoiden luotauskokeet, pieleen mennyt ohjuskoe ja tarkoituksellinen huijaus.

Todennäköisin syy on metaanikaasupurkaus. Ainakin kesällä tehdyt mittaukset viittaavat tähän. Hydraateissa jään sisällä on kaasuja, pääosin metaania. Niitä löytyy sekä Siperian kaltaisilta ikiroudan alueelta että monin paikoin merten pohjista. Hydraatteja on Siperiassa paitsi satojen metrien syvyydellä, myös ehkä aivan pinnan lähellä olevassa kerroksessa.

Syitä voi olla muitakin, mutta yhteisvaikutuksesta kaasu purkautui räjähtävästi. Lisäksi reikä sijaitsee kahden tektonisen siirroksen risteämäkohdassa. Jamalin niemimaalla ei seismisesti paljoa tapahdu, mutta juuri tällä paikalla on aktiivista toimintaa. Samalla myös lämpötila on keskivertoa korkeampi.

Otsikkokuva: Vladimir Pushkarev/Venäjän Arktisen tutkimuksen keskus

Metaaniräjähdyksiä Siperiassa

To, 08/07/2014 - 14:13 Jarmo Korteniemi
Kuva: Marya Zulinova/Press Service of Governor YaNAO

Heinäkuun puolivälissä Pohjois-Siperiasta löydettiin outo reikä, joka on kymmenien metrin levyinen ja lähes sata metriä syvä. Viikkojen kuluessa muualtakin Jamalin niemimaalta on raportoitu useista samankaltaisista onkaloista. Kaikkien olemassaoloa ei kuitenkaan ole vielä varmistettu.


Päivitys 15.11.2014: Räjähdysreikiin päästiin viimein paikan päälle marraskuussa, kun seinämät ovat jäätyneet riittävän vahvoiksi. Tästä tarkemmin toisessa jutussamme.

Päivitys 2.8.2014 klo 19:00: Liitetty viittaukset suomalaismedioiden uutisiin.


Alkuperäinen uutinen:

Reikien synnyttäjäksi on varmistumassa metaani. Sitä epäiltiin heti alusta lähtien, mutta pitäviä todisteita ei aiemmin ollut.

Nyt niiden pohjalla tehdyssä mittauksessa ilman metaanipitoisuuden on havaittu olevan jopa 10 % tienoilla. Se on noin 50000-kertainen ilmakehän keskimääräiseen verrattuna.

Jamalin niemimaan reiät lienevät syntyneet jättimäisen metaanimäärän erittäin nopeassa räjähdysmäisessä purkauksessa.

Ei kuitenkaan vaikuta siltä, että metaani olisi purkautuessaan palanut. Tämä olisi kuitenkin periaatteessa mahdollista, sillä aine voi leimahtaa jo muutaman prosentin pitoisuuksissa.

Asiantuntijat ovat jo aiemmin todenneet muutamat alkuun esitetyt reiän syntyideat mahdottomiksi. Näihin kuuluvat esimerkiksi ikirouta-alueile tyypilliset palsat, pingot ja suppakuopat, tulivuorenpurkaukset, sekä kaikenlaiset maanpinnalla tapahtuneet räjähdykset, kuten meteoriittitörmäykset tai ohjustestit. Silti tapahtuma siivittää ihmisten mielikuvitusta, ja mahdottomiakin ideoita viljellään edelleen sekä perinteisessä että sosiaalisessa mediassa. Esimerkiksi Youtubesta löytyy pilvin pimein asiaa kantilta jos toiseltakin selitteleviä videoita.

Lisäys klo 19:00: Tänään sekä Ilta-Sanomat että Uusi Suomi uutisoivat reikien paljastuneen doliineiksi eli maanvajoamiksi. Tämä ei pidä paikkaansa, sillä sellaisissa pinta nimenomaisesti vajoaa tai romahtaa syvällä olevaan tyhjään tilaan. Siperiassa reikien ympärillä on selvää heittelettä, joten tavara on lentänyt kuopista ylös- ja ulospäin.

Andrei Plekhanovin johtama pieni retkikunta tekee mittauksia ja esittää mielipiteitään paikan päältä. Venäjänkielinen uutisvideo.

Uusi tapahtuma, vanha syy

Tuloksista raportoi Andrei Plekhanovin johtama retkikunta, joka on koittanut päästä selvyyteen reiän alkuperästä. Plekhanov toimii arkeologina Salehardin kaupungissa toimivassa arktisen alueen tutkimukseen erikoistuneessa tiedeinstituutissa.

Tutkijaryhmän tulkinta on, että reikä liittyy pariin viimeiseen erityisen lämpimään kesään. Vuosina 2012 ja 2013 alueen keskilämpötila on ollut viitisen astetta normaalia korkeammalla. Ne olivat kuin piste iin päällä, pitkään jatkuneen hitaamman lämpenemisen lopussa.

Myös saksalainen geokemisti Hans-Wolfgang Hubberten on samoilla linjoilla. Hän työskentelee Alfred Wegener -instituutissa Potsdamissa. Tiedemiehet olettavat ymmärtävänsä tapahtumien kulun. Kaikki täsmää metaaniin.

Jo pitkään on tiedetty, että alueen paksu ikijääkerros pitää seudun suuria metaanivarantoja aisoissa metaanihydraatin muodossa. Normaalisti sitä esiintyy yli 100 metrin syvyydellä. Jamalin reikien syvyyttä ei vielä tunneta: Niiden pohjaa peittää vesi, jonka pinta on 70 metrin tienoilla. Altaan syvyyttä taas ei ole vielä mitattu.

“Kaasun paine kohosi kunnes se oli tarpeeksi suuri puskeakseen jääkerroksen syrjään voimakkaassa purkauksessa, joka muodosti kraatterin”, kuvailee Hubberten. Hän ei ole ikinä aiemmin nähnyt mitään Jamalin kraatterin kaltaista.

Eikä ole kukaan muukaan. Jatkuvan lämpenemisen myötä niistä voi kuitenkin tulla arkipäivää, samalla kiihdyttäen lämpenemistä. Metaani kun on noin sata kertaa tehokkaampi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi.

Tiedemiehet ovat jo pitkään varoittaneet tapahtuman mahdollisuudesta.

Ihmisen toiminta on jo nyt nostanut ilmakehän metaanipitoisuutta viimeisten muutamien satojen vuosien aikana roimasti. Kansainvälisen ilmastopaneelin siteeraamat tutkimukset kertovat, että se on nyt lähes 2,5 kertaa korkeampi kuin milloinkaan viimeisen 800 000 vuoden aikana. Siperian ikijään lämpötila on noussut vain parissa vuosikymmenessä kahdella asteella 20 metrin syvyydellä. Keskimäärin siis – paikoin se voi olla enemmänkin.

Jos – tai kun – samanlaisia metaanipurkauksia syntyy lisää, ne voivat tehdä elämän alueella hankalaksi. Muutaman kymmenen kilometrin päästä löytyy maakaasua pumppaava laitos, jossa syntyvä reikä voisi olla katastrofaalinen. Alueella on myös useita pieniä kyliä ja poroja seuraavia paimentolaisia.

Selitys ei kuitenkaan ole vielä absoluuttinen. Lisätutkimuksia ja varmistusta tarvitaan. Seuraavaksi Plekhanovin retkikunta aikoo tutkia reiän seinämiä, etenkin sen kaasupitoisuuksia. Se on kuitenkin Plekhanovin mukaan ongelmallista.

”Reunat sulavat hiljalleen ja tippuvat pohjalle. Voi kuulla, kuinka maata putoilee, ja vettä solisee maassa. Se on aika aavemaista.”

Teksti perustuu suurelta osin tiedelehti Naturen uutisartikkeliin aiheesta. Reiän halkaisijasta liikkuu monenlaisia huhuja (raportit liikkuvat 15-100 metrin välillä), oletettavasti käännös- ja ymmärrysongelmien vuoksi. Naturen uutisen mukaan se on 30-metrinen.

30 000 -vuotias jättivirus herätetty henkiin

Ti, 03/04/2014 - 09:22 Toimitus

Ranskalaistutkijat ovat herättäneet uudelleen henkiin jättiläiskokoisen viruksen, joka on peräisin mammuttien aikakaudelta yli 30 000 vuoden takaa. Virus löytyi Siperasta jäätyneestä maaperästä noin 30 metrin syvyydestä, mistä aikaisemminkin on löytynyt omalaatuisia, suuria viruksia.

Pithovirukseksi (kreikan kielen suurta syöntikulhoa merkitsevän sanan pithos mukaan) nimetystä löydöstä kerrottiin PNAS-julkaisussa helmikuun lopussa olleessa artikkelissa.

Virus on löytynyt ja sitä on elvytetty kansainvälisenä yhteistyönä, mutta varsinainen työ tehtiin Aix-en-Provencen yliopistossa eteläisessä Ranskassa. Siellä Jean-Michel Claverien tutkimusryhmä on tehnyt tutkimusta jättiviruksista jo pitkään ja he olivat löytäneet myös tätä ennen suurimman tunnetun viruksen, pandoraviruksen.

Nyt löytynyt uusi virus on erilainen ja noin 30% sitäkin kookkaampi: 1,5 mikrometriä pitkä ja 0,5 mikrometriä leveä. Se on niin kookas, että sen pystyy näkemään tavallisella mikroskoopilla.

Suuremmasta koostaan huolimatta siinä on vain viidesosa pandoraviruksen noin 2500 geenistä, ja niistä vain viisi on yhteisiä. Kyseessä on siis aivan omalaatuinen, primitiivinen virus.

Aiemmin virusten DNA:ta on harsittu kokoon osista keinotekoisesti, mutta nyt löytyneessä viruksessa tätä ei tarvinnut tehdä, vaan virus pystyttiin sulattamaan kokonaisena.

Jättivirukset olivat todennäköisesti aikoinaan samasta maaperästä löytyneiden ameeboiden harmina ja nytkin tämä virus pystyi tarttumaan ameebaan. Tämän pithoviruksen ei kuitenkaan ole havaittu olevan vaarallinen hiirille tai ihmisille, mutta ameeboille se on tappava.

Onkin mahdollista, että maaperän sulaessa ikijäähän jääneet virukset voisivat noin vain virota ja alkaa jälleen toimimaan. Siksi tutkijat muistuttavat, että mikäli Siperian jäisessä tundrassa työtä tekevät öljynporaajat ja kaikki muut sulavilla ikijääalueilla työskentelevät  sairastuvat omituisiin tauteihin, kannattaisi heidät laittaa karanteeniin välittömästi ja tutkia tarkasti mistä sairaus johtuu.