aboa1

Aboan kotivuori, nunatakki Basen, jonka seinämät toisaalta laskevat loivasti jäätikön alle, toisaalla jylhät pystysuorat seinämät kohoavat korkeuksiin.

 

Kivet kertovat maapallon historiasta

Geologit Arto Luttinen ja Sanni Turunen yrittävät kemiallisesti selvittää isoja kysymyksiä koskien mannerlaattojen liikettä ja erityisesti liikkeen taustalla vaikuttavaa maapallon kuumien sisäosien hidasta kuohuntaa. Tutkimusta tehdään Etelämantereen kivinäytteistä, jotka ovat maapallon historiassa olleet mukana merkittävissä mannerliikkeissä.

Luonnontieteellisen keskusmuseon yli-intendentti Arto Luttinen ja tohtorikoulutettava Sanni Turunen, molemmat geologeja, sekä Suomen Etelämanner-operaatioiden päällikkö Mika Kalakoski Ilmatieteen laitokselta kertoivat syksyllä Helsingin yliopiston Tiedekulmassa vuoden takaisen FINNARP 2017 Etelämanner-tutkimusretken vaiheista, jolle he itsekin olivat osallistuneet.

Luttinen on Suomen kokeneimpia Etelämanner-tutkijoita ja moninkertainen Etelämantereen kävijä. Luttinen oli mukana geologian opiskelijana jo Suomen toisen FINNARP 1989 Etelämanner-retkikunnan matkassa 30 vuotta sitten. Turunen oli siis 2017 tutkimusretkellä suurin piirtein samassa vaiheessa omalla tutkijan urallaan.

Maapallon pitkä historia

Aboa saadaan täysin toimintakuntoon kahdessa vuorokaudessa.
asema

Maapallo on 4,6 miljardia vuotta vanha kuuma planeetta, jonka ytimen lämpötila vastaa auringon pintalämpötilaa. Tuhansien miljoonien vuosien aikana maapallon sisäosien sulasta kiviaineesta eli magmasta jähmettyi hitaasti kiveä, josta on muodostanut maankuori ja sen mannerlaatat.

Suomen peruskallio on suureksi osaksi noin kaksi tuhatta miljoonaa vuotta vanhaa magmakivi graniittia tai metamorfista gneissiä. Hiekkakivi on näitä tuhat miljoonaa vuotta nuorempaa, ja sen osuus rapautumiselle herkkänä kivenä on Suomessa vähäinen.

Maapallon paikoin runsaat laavakiviesiintymät taas ovat seu­rausta tulivuoritoiminnasta ja laavan purkautumisesta maan pinnalle. Lämpötilan äkillinen lasku on johtanut laavakivien muodostumiseen suhteellisen nopeasti. Myös maankuoren sisällä magmataskujen mahdollinen jäähtyminen on synnyttänyt niille tyypillisiä kiviä.

Historian saatossa mannerlaatat eivät suinkaan ole olleet stabiileja vaan hyvinkin liikkuvia, joten niiden kokoonpano esimerkiksi pari sataa miljoonaa vuotta sitten oli hyvin erinäköinen kuin tänään.

Mikä mannerlaattoja liikuttaa?

Etelämanner sijaitsi 200 miljoonaa vuotta sitten Gondwana-supermantereen keskiössä. Siihen aikaan koko manner oli pohjoisempana eli ilmastollisesti tropiikissa. Silloinen Etelämanner oli rehevän kasvillisuuden peitossa, mistä todisteena Etelämantereelta voidaan vielä löytää kivettyneitä kasvien fossiileja. ”Samoihin aikoihin” Gondwanan kanssa mannerlaatat muodostivat myös Pangean jättiläismantereen, johon kuului nimensä mukaisesti kaikki maa.

Gondwana-manner hajosi, kun Etelämanner irtautui eteläisestä Afrikasta noin sata miljoonaa vuotta sitten. Hajoamisen syyksi arvellaan valtavia magmapurkauksia, jotka johtivat myös lajien sukupuuttoihin. Eri asteisia magmapurkauksia eri puolilla maapalloa on historian aikana tapahtunut noin 20 miljoonan vuoden välein, ja niitä tapahtuu edelleen. Merkkejä Gondwanan hajoittaneista purkauksista on löydettävissä sekä Afrikan että Etelämantereen kallioperästä. Etelämantereelta löytyy jopa kilometrien paksuisia laavakerrostumia.

Gondwanan hajoamisen jälkeen Etelämanner alkoi ajautua kohti etelää ja päätyi lopulta nykyiseen sijaintiinsa etelänavan ympärille, jossa tuulet ja merivirta eristävät hyisen mantereen. Vaikka nykyinen Etelämanner on yli 90-prosenttisesti keskimäärin puolentoista kilometrin paksuisen mannerjäätikön peitossa, siellä on myös valtavia kalliopinta-­aloja. Koska ilmasto on kylmä, kivien rapautuminen on vähäistä, joten hyvälaatuisia aineistoja on saatavilla.

Arto Luttisen mukaan laakiobasalttipurkaukset ja niiden syyt ovat geologien lempitutkimusaiheita. Prosessi on hyvin kiistanalainen, ja sadat tutkijat ympäri maailmaa yrittävät selvittää sitä.

– Kysymyksen ratkaisemiseen käytetään eri menetelmiä, me kemiaa, kertoi Luttinen.

Luttinen ja Sanni Turunen kertoivat, että isotooppitutkimusten avulla voidaan määrittää kiviaine­sten kemiallinen sormenjälki tai niiden ikä. Nämä jatkotutkimukset Turunen tekee Carnegien tiedeinstituutissa Yhdysvalloissa, jossa vastaavista tutkimuksista on paljon kokemusta.

Näin voidaan esimerkiksi selvittää sitä, millainen vaikutus muinaisella Karoon magmapurkauksella Etelämantereella oli silloiseen ilmakehään.

Tutkimalla vulkaanisten kivien oliviini-mineraalin sisään vangiksi jääneitä sulasulkeumia voidaan selvittää niiden sisältämien kaasumaisten alkuaineiden koostumus. Turunen kertoi, että heidän viime aikaiset tutkimuksensa näyttäisivät nyt ensi kertaa kemiallista vahvistusta sille, että Karoossa oli pluumi eli maapallon vaipassa ylös nouseva magmavirtaus. •

Tutkimuksen Etelämanner

Etelämanner ei kuulu millekään yksittäiselle valtiolle. Sen käyttöä säädellään 50 maan allekirjoittamalla Etelämanner-sopimuksella, joka rajoittaa käytön ainoastaan rauhanomaiseen tutkimustoimintaan. Monilla valtioilla on ollut tutkimusasemia Etelämantereella kauan, Suomellakin jo 30 vuoden ajan. Suomen tutkimusasema Aboa sijaitsee nunatakilla eli mannerjäätikön läpi ulottuvalla vuorella Etelä-Afrikan vastaisen Etelämantereen rannikon läheisyydessä Kuningatar Maudin maalla. Välimatka Aboalta Etelä-Afrikan Kapkaupunkiin on 5 000 km.

Koska Suomi on tehnyt Etelämantereesta merkittävää tieteellistä tutkimustyötä jo pitkään, Suomella on Etelämanner-sopimukseen liittyen myös niin kutsuttu konsultatiivinen jäsenyys. Se oikeuttaa osallistumaan Etelämannerta koskevien päätösten tekoon.

Ilmatieteen laitoksen FINNARP-ryhmän päällikkö Kalakoski on vastannut Etelämanner-tutkimusmatkojen logistiikasta ja muusta käytännön suunnittelusta yli kymmenen vuoden ajan. Kalakoski kertoi, että seuraavalle retkelle lähdetään marraskuun lopulla 2018.

– Etelämantereen luonnonolosuhteet ovat niin haastavat, että kaikki matkan järjestelyt hoidetaan kansainvälisenä yhteistyönä, ilman poliittisia tai muita kiistoja. On kiehtovaa työskennellä eri alojen ja eri maiden tutkijoiden kanssa, summasi Kalakoski.

 

teksti | Katri Pajusola • kuvat Sanni Turunen, Mika Kalakoski, FINNARP 2017

 

 

Anna palautetta

Viesti välitetään sähköpostilla sivuston ylläpitäjille. Sitä ei julkaista.

Anna palautetta

Viesti välitetään sähköpostilla sivuston ylläpitäjille. Sitä ei julkaista.