Jokainen etelän meriä kulkenut ja sen taivailla lentänyt tietää, että siellä Etelämannerta ympäröivällä vapaan veden alueella tuulee ja tuivertaa. Kap Horn ja Hyväntoivonniemi eivät ole syyttä saaneet paikkojansa merenkävijöiden legendoissa.

Tuoreen tutkimuksen mukaan tämä Etelämantereen ympärillä oleva polaarivorteksi, manteretta kiertävä hurjien tuulien vyöhyke, on nyt voimakkaimmillaan tuhanteen vuoteen.

Nerilie Abram Canberrassa sijaitsevasta Australian kansallisesta yliopistosta on kartoittanut tätä polaarivorteksia ja huomannut paitsi että se on voimistunut, niin myös selvittänyt mistä se saattaa johtua.

Tutkimus julkaistiin 11. toukokuuta Nature Climate Change -lehdessä.

Tuulivyöhyke suojaa

Ilmaston lämpeneminen ei ole näkynyt toistaiseksi Etelämantereella niin paljon kuin muualla, sillä manner on lämmennyt huomattavasti hitaammin kuin muu maailma. Abramin tutkimuksen mukaan voimistunut polaarivorteksi eristää tehokkaasti Etelämantereen, ja siksi lämmin ilma ei ole päässyt tunkeutumaan sinne samaan tapaan kuin muualle.

Samalla kun tuulet ovat voimistuneet, on tuulivyöhyke itse tullut pienemmäksi. Sen seurauksena esimerkiksi läntinen Australia on tullut kuivemmaksi ja Antarktikan niemimaan  pohjoiset osat ovat lämmenneet muuta mannerta nopeammin.

Vielä vuonna 2009 näytti siltä, että syypää tuulien voimistumiseen oli otsonikato ja siitä johtunut aukko otsonikerroksessa. Nyt näyttääkin siltä – etenkin kun otsonitilanne on paranemassa – että kasvihuonekaasut puskevat pyörrettä yhä vinhempaan vauhtiin.

Aussitutkijat analysoivat James Rossin saarelta poraamiaan jäänäytteitä, joiden avulla he saattoivat nähdä Etelämantereen lämpötilan yli tuhannen vuoden ajalta. Tämän perusteella he saattoivat arvioida tuulien voimakkuuden ja vorteksin laajuuden.

Nyt tuulet puhaltavat siis voimakkaammin kuin koskaan vuosituhannen aikana. Nopeuden kasvu ei kuitenkaan ole ollut tasaista, vaan se on kiihtynyt 1940-luvulta alkaen. Koska tuolloin ei otsoniaukosta ollut tietoakaan, ei se ole ollut syynä tuulien nopeuden kasvuun. Sen sijaan se on avittanut tilannetta myöhemmin: toisen, Australian kansallisen tutkimustoimiston CSIROn Wenju Cain tekemän toistaiseksi vielä julkaisemattoman tutkimuksen mukaan, otsonikato olisi vastuussa kahdesta kolmasosasta tuulien voimistumisesta ja kasvihuonekaasut yhdestä kolmasosasta.

Abram ryhmineen simuloi tilannetta kahdeksalla hieman erilaisella nykytietoihin ja mitattuihin kasvihuonekaasujen määriin perustuvalla ilmastomallilla, joista jokainen näytti tuulien voimistumisen alkavat 1940-luvulla. Niiden mukaan pohjoinen lämpenee eteläistä pallonpuolta nopeammin ja Etelämanner jää voimakkaiden tuulien sisälle nalkkiin.

Jännää on myös se, mitä näyttää tapahtuvan tulevaisuudessa.

Sitä mukaa kun otsonitilanne paranee, sen osuus vähenee, mutta tätä saadaan odottaa noin vuoteen 2045 saakka: siihen saakka tuulet pysyvät nykytasolla tai jopa voimistuvat, koska kasvihuonekaasujen määrä lisääntyy. Lisäisi ilmaston lämpeneminen sinällään myös pitää tuulia voimakkaina, joten helpotusta tilanteeseen ei ole tiedossa vielä pitkään aikaan – jos koskaan, mikäli nykyinen meno jatkuu.

Otsikkokuva on erinomaiselta earth.nullschool.net -sivustolta otettu ruutukaappaus; sivulla voi visualisoida maapallon pintatuulia.

Julkaisun tiedot: Nature Climate Change, DOI: 10.1038/NCLIMATE2235

Antarktis ei ole ihan tavallinen paikka, etenkään elokuvafestivaalille. Vaikka manner on vaarallinen, kaukana ja hankalasti saavutettavissa, järjestyksessään jo viides Etelänapamantereen lyhyt-, dokumentti- ja animaatio-elokuvafestivaali on juuri päättynyt.

Festivaalin ohjelmistossa oli 20 lyhytelokuvaa ja kaksi pitkää dokumentti-elokuvaa 13. maasta. Yleisöpalkinnon voitti Jukka Kärkkäisen ja J-P Passin dokumenttielokuva Kovasikajuttu. Jo aiemminkin ympäri maailmaa tavallisemmilla elokuvafestivaaleilla palkittu elokuva kertoo "Pertti Kurikan Nimipäivät" -punkyhtyeen tarinaa ja nyt se sai siis myös maailman eteläisimmän elokuvafestarin yleisön halitoihinsa.

Ohjelmassa oli tänä vuonna 22 elokuvaa 16 maasta. Näistä animaatioita oli neljä, dokumenttielokuvia kuusi, kokeellisia neljä, näytelmäelokuvia seitsemän ja mukaan mahtui yksi musiikkivideokin. Täydellinen lista elokuvista on jutun lopussa. Etelämantereelle elokuvat vietiin kätevästi DVD-levyillä.

Festivaalin yleisönä toimi Suomen Aboa-asemalla vieraillut ja työtä tehnyt Finnarp 2013 retkikunta, eli Vesa Marttila, Petri Heinonen, Hanna Leisti, Esa Vimpari ja Lara Harrison.

Retkikunnalle festivaali tarjosi hyvän tavan rentoutua työntäyteisen ja kiireisen oleskelun aikana, sillä Etelämantereen lyhyen kesän aikana pitää saada paljon aikaan, eikä vapaa-aikaa siinä ole juurikaan.

Festivaalin maine on kiirinyt jo myös muille tutkimusasemille, sillä tänä vuonna elokuvat jatkavat Saksan Neumayer III sekä Britannian Halley VI tai Rothera -asemille. Näillä asemilla elokuvia katsotaan pitkän, kuukausia kestävän ja henkisesti varsin raastavan yön aikana.

Festivaalin ideoija ja johtaja on Simojukka Ruippo.

Suomalaisretkikunnan jokakesäinen (eteläisen pallonpuolen mukaan) tutkimusmatka Etelämantereella sijaitsevalle suomalaisasemalle Aboalle alkoi
5.1.2014, jolloin viisipäinen retkikunta lensi Suomesta Kapkaupunkiin. Sieltä he jatkoivat lentäen eteläisten merien ylitse Norjan Troll-asemalle ja sieltä edelleen Saksan Neumayer III-aseman kautta Aboalle. Suunniteltu saapumispäivä Aboalle on tänään 9. tammikuuta.

FINNARP 2013 -matkan tehtävänä on pääasiassa huoltaa tutkimusasemaa, mutta retkikunta huoltaa myös tutkimuspuolen ympärivuotiset mittalaitteet ja toteuttaa muutamia tieteellisiä kenttämittauksia. Pääpaino on ei siis ole tutkimuksessa tällä kerralla.

Retkikuntaan kuuluu viisi jäsentä; Petri Heinonen (retkikunnan johtaja), Hanna Leisti (retkikunnan varajohtaja), Lara Harrison (lääkäri), Esa Vimpari (mekaanikko) ja Vesa Marttila (sähkömies). Mikäli kaikki sujuu suunnitelman mukaan, palaa viisikko Suomeen maaliskuun alussa Venäjän Novolazarevskaya-aseman ja Kapkaupungin kautta.

Kun Suomessa mitataan uusi "tämän talven kylmin lämpötila", se saa aina paljon palstatilaa. Yleensä kovimmat lämpötilapohjat huitelevat noin -40 asteen tietämillä. Mutta eihän se ole vielä mitään.

NASA julkisti vastikään huiman uutisen maapallon kylmimmästä paikasta: Se sijaitsee Itä-Antarktiksen korkeimpien harjanteiden välisessä notkelmassa.

Kylmyysarvot alkoivat kiinnostamaan tutkijoita, kun he katselivat alueen lumidyynejä. Lumipeite oli paikoin rakoillut oudosti. Äärimmäinen kylmyys oli ilmeisesti kutistanut kinoksia (samaan tyyliin kuin muta rakoilee kuivuessaan). Satelliittimittaukset osoittivatkin pakkasen olleen ainakin hetkellisesti käsittämättömät -93,2 astetta Celsiusta.

Huima kylmyys johtui monen tekijän summasta. Alue on yli neljän kilometrin korkeudella, aivan keskellä napajäätikköä, ja ilmiö tapahtui ankarimman talven aikaan. Kirkkaana tähtiyönä lumipeite säteilee vähääkin lämpöään tehokkaasti pois. Ilma alueen päällä viilenee ja tihenee. Harjanteen päällä oleva ilmamassa valuu raskaana mäkeä alas ja päätyy notkelmaan. Prosessi toistuu notkossa, ja pitkään seisova ilma viilenee aina vain enemmän. Kaamoksen aikana Aurinkokaan ei nouse häiritsemään prosessia.

Antarktiksen ankarissa oloissa on yritetty päästä eteenpäin niin poneilla, koiravaljakoilla kuin konevoimallakin. Ensimmäisenä koko hyisen mantereen poikki pääsi Sir Vivian Ernest Fuchsin johtama retkikunta. 12 hengen ryhmä lähti liikkeelle marraskuussa 1957 Weddellinmeren rannalla olevasta Shackleton-tukikohdasta ja saavutti 100 vuorokauden taivalluksen jälkeen maaliskuussa 1958 Scott-tukikohdan Etelämantereen toisella laidalla Rossinmeren rantamilla. Matkamittariin kertyi kaikkiaan 3 473 kilometriä. Retkikunnalla oli käytössään kuusi menopeliä, joista kolme oli kuvan Tucker Sno-Cat -telaketjuajoneuvoja. Yksi Fuchsin retkikunnan "Lumikissoista" tuotiin takaisin Britteihin ja se on nykyisin näytteillä Lontoon Tiedemuseossa. Toinen kulkuneuvo on esillä Uuden-Seelannin Christchurchin Canterbury-museossa ja kolmas Vistassa Yhdysvalloissa Antique Gas and Steam Engine -museossa.

Kuvassa on ensimmäinen aamu sitten toukokuun ranskalais-italialaisella Concordia-tutkimusasemalla Etelämantereella. Kuvan otti viime lauantaina asemalla työskentelevä Antonio Litterio, eräs 12 henkilöstä, jotka ovat viettäneet koko talven Concordialla.

Kuten Lapissa hyvin tiedetään, talvella Aurinko pysyttelee päivälläkin horisontin alapuolella ja kesällä taas kellittelee taivaalla vuorokauden ympäriinsä. Mitä pohjoisempaan mennään, sitä pitempi kaamosaika on.

Samoin on luonnollisesti eteläiselläkin pallonpuolella, ja etenkin Etelämantereella kaamos tuntuu kovasti. Paitsi että on pimeää, niin myös on kylmää, tuulista ja koska manner on paksun jään peitossa, ovat monet siellä olevat asemat itse asiassa sen verran korkealla, että myös ilmanpaine on hyvin alhainen. Talven yli viettäminen tutkimusasemilla on rankkaa, minkä vuoksi vain muutama asema on miehitetty vuoden ympäri.

Concordia sijaitsee 75° astetta etelässä 3,2 kilometrin korkeudessa 1300 kilometrin päässä rannasta. Lähin miehitetty asema on 600 kilometrin päässä sijaitseva venäläinen Vostok. Asemalla vuoden keskilämpötila on -50°C ja talvella -80°C ei ole mitenkään tavaton. Kesällä -25°C on tyypillinen "lämmin" kesäpäivä.

Asemalla tehdään runsaasti tieteellistä tutkimusta, ja mm. Euroopan avaruusjärjestö ESA käyttää sitä eräänä miehitetyillä avaruuslennoilla käytettävien tekniikoiden ja menetelmien testauspaikkana. ESA:n nettisivuilla onkin hyvä tietopaketti Concordiasta ja siellä on myös Concordia-blogi, missä Antonio Litterio kertoo muun muassa kertoo kuvasta.

Kuva: ESA/IPEV – Antonio Litterio

Pieni sukellusvene laskettiin tammikuussa Etelämantereella sijaitsevaan jäänalaiseen Whillans-järveen, ja se onnistui nappaamaan paitsi paljon kiinnostavia tietoja ja näytteitä, niin myös ensimmäiset kunnolliset kuvat oudosta Antarktiksen maailmasta.

Whillans on eräs Etelämantereen jääkuoren alla olevista tuntemattomista järvistä, jotka ovat olleet vuosituhansia pimeässä ja eristyksissä muusta maailmasta. Se on pinta-alaltaan noin 50 neliökilometriä ja sijaitsee noin 600 metrin syvyydessä Rossin jäälautan alla mantereen reunalla, noin 1100 kilometrin päässä lähimmästä tutkimusasemasta.

Syvyyksissä lämpötila on juuri ja juuri nollan yläpuolella, eli vesi voi olla nestemäisessä muodossaan. Rossin jäälautan paksun jääkannen sisällä on suuri vesialue, joka on laajuudeltaan noin Yhdysvaltain kokoinen.

Kuuluisin Etelämantereen jäänalaisista järvistä on venäläisen Vostok-tutkimusaseman luona mantereen itäpuolella oleva noin 250 km pitkä ja 50 km leveä makeaa vettä sisältävä järvi, joka sijaitsee noin neljän kilometrin syvyydessä (meren pinnalta mitattuna yli neljän kilometrin korkeudessa olevan jään pinnalta alaspäin mitattuna).

Amerikkalainen tutkijajoukko porasi viime tammikuun lopussa 800 metriä syvän ja puolisen metriä halkaisijaltaan olleen reiän Whillans-järveen osana WISSARD -nimistä (Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling) hanketta. Kahdeksasta yliopistosta ja tutkimuslaitoksesta olevat tutkijat haluavat selvittää millaista elämää näissä kauan eristyksissä olleissa, omalaatuisissa jäänalaisissa paikoissa on ja tutkia tarkemmin itse jäätikköä. Tulosten avulla saadaan myös paljon kiinnostavaa tietoa ilmaston muutoksista vuosituhansien kuluessa.

Ryhmä taisteli kolmen vuorokauden ajan hankalia sääoloja vastaan ja sai reikänsä ulotettua jäänalaiseen järveen saakka tammikuun 28. päivänä. He ottivat vesi- ja pohjanäytteitä sekä kuvasivat tarkasti jäänalaisia järvimaisemia.

Apunaan heillä oli Nasan Jet Propulsion Laboratoryssä kehitetty pienikokoinen robotti, joka pystyi nyt ensimmäistä kertaa näiden Etelämantereen järvien tutkimuksen historiassa hakemaan näytteitä ja ottamaan kuvia poratun reiän pohjaa kauempaa. Lippalakin näköinen ja muotoinen pikkurobotti oli kiinnitettynä kilometrin kilometriä pitkällä valokaapelinipulla emoalukseen, joka oli pudotettu reiän pohjalle. Sieltä pikkurobotti pystyi kauko-ohjattuna liikkumaan ympäriinsä järvessä ja ottamaan videota ja kuvia sekä tekemään mittauksia suolaisuudesta, lämpötilasta ja syvyydestä.

Robottia käytettiin apuna jo reiän poraamisessa ja sen kuvien perusteella pystyttiin myös varmistamaan, että järveen lasketut mittalaitteet sekä näytekeräimet toimivat normaalisti. Näytteitä analysoinut tutkijaryhmä raportoi jo viime kuussa löytäneensä näytteistä omalaatuisia eläviä bakteereita.

Nasa on kiinnostunut jäärobottien kehittämisestä, koska Etelämantereen olosuhteet ovat haastavia ja samaa tekniikkaa voidaan käyttää sovellettuna myöhemmin avaruuslennoilla.

Artikkeli perustuu Nasan tiedotteeseen What Lies Beneath: NASA Antarctic Sub Goes Subglacial

Etelämantereen kesä alkaa olla ohi ja Aurinko paistaa enää hetken verran päivässä eurooppalaisella Concordia-asemalla. Kuvan ottanut Evangelos Kaimakamis toimii aseman lääkärinä ja kertoo kuulumisistaan ESAn nettisivuilla olevassa blogissaan.
Kuva: ESA/IPEV/PNRA - E. Kaimakamis