16. maaliskuuta 2001
Teksti:

Pohjoisnavan kohdalla taivaassa on reikä. Tavallisesti se pysyy paikoillaan, mutta joskus talvisin siihen iskee vaellusvietti. Silloin on syytä huoleen. Reikä on nimittäin otsoniaukko, joka pysyy tavallisesti maapallon pohjoisella taivaalla liikkuvan polaaripyörteen sisällä.
    Viimeksi aukko lähti liikkeelle helmikuussa. Kun Sodankylän ilmatieteen tutkimuskeskuksen tietokoneet rekisteröivät liikahduksen, uutinen oli sen verran merkittävä, että tutkimusjohtaja Esko Kyrön piti soittaa kollegalleen Hollantiin ja kysyä ilmiön merkitystä.
    ”Otsoniaukon siirtyminen kohti Keski-Eurooppaa tapahtui tällä tavoin viimeksi vuonna 1996. Ilmiö ei kuitenkaan kerro välttämättä otsonirepeämästä Euroopan yllä. Myös etelästä tuleva trooppinen lämmin ilma voi aiheuttaa tällaista liikettä. Ilmiö on silti kiinnostava”, Kyrö kertoo.
    Edes suuri otsoniaukko ei vahingoittaisi välittömästi eurooppalaisia. Kestää kauan ennen kuin ihmiselle vaarallisen UV-säteilyn vaikutukset alkavat näkyä lisääntyneinä ihosyöpätapauksina, mutta UV-säteily ei ole harmitonta.
    ”Tosiasia on se, että 4-6 prosentin otsonivähennys lisää ajan mittaan ihosyöpätapauksia noin kymmenen prosenttia”, Kyrö kertoo.
    Lisääntyneen UV-säteilyn vaikutuksista luontoon, vesistöjä lukuun ottamatta, tiedetään vielä varsin vähän. Jos UV-säteily on vahingoittanut luontoa, vauriot näkyvät vasta vuosien kuluttua.

Otsonitutkimuksen varhaiset juuret ovat Sveitsissä, jossa ensimmäiset otsonihavainnot tehtiin 1920-luvulla. Syvällisemmin otsonista kiinnostuttiin 1960-luvulla ja silloin huomattiin ensimmäiset merkit otsonikerroksen haavoittuvuudesta.
    Vuoden 1985 toukokuussa englantilainen tutkimusryhmä havaitsi, että otsonikerros oli ohentunut dramaattisesti Etelämantereen yläpuolella. ”Mikään ei ole ollut sen jälkeen ennallaan”, Kyrö kertoo.
    Suomessa ilmiötä alettiin tutkia Sodankylässä heti vuonna 1986. 1990-luvulla alkoi Suomen Akatemian silmu-projekti. Projekti muodosti yhdessä Euroopan unionin rahoittamien tutkimusten kanssa pohjoiselle pallonpuoliskolle otsoniluotausverkoston, joka toimii edelleen ja kerää uutta tietoa.
    Tämänhetkistä otsonitutkimuksen tilannetta Kyrö kuvaa tarkkailevaksi. ”Uusia tietoja saattavat tuoda tänä keväänä aloitettavat satelliittihavainnot, jotka antavat entistä tarkemman kuvan siitä, miten otsonitilanne vaihtelee eri puolilla maailmaa”, hän kertoo.
    Suomi liittyy mukaan satelliittihavaintojen seuraamiseen heinäkuussa, kun Sodankylässä aletaan vastaanottaa avaruuteen lähetettävän Envisat-ympäristösatelliitin tietoja. Tietojen prosessointia varten Sodankylään on rakennettu tietokone, joka tällä hetkellä kuuluu lajinsa tehokkaimpiin maailmassa.
    Envisat on Euroopan avaruusjärjestöjen suurin ympäristösatelliitti, jossa on alkujaan suomalaistutkijoiden ideoima gomos-otsoni-instrumentti.
    ”Laitteen mittaus- ja laskenta-algoritmit kehitettiin Ilmatieteen laitoksen geofysiikan osastolla Helsingissä. gomosin toimittamien tietojen prosessointi puolestaan tapahtuu Sodankylän ilmatieteellisessä tutkimuskeskuksessa”, Kyrö kertoo.
     Suomalaisille otsonitutkijoille tärkeä envisat on osa laajaa ympäristösatelliittiohjelmaa, jossa Pohjoismaiden otsonitutkijat ovat vahvasti mukana. Kyrö kertoo, että Ruotsissa otettiin askel eteenpäin, kun helmikuussa Itä-Siperiasta Svobodnysta laukaistu venäläinen Start-1-kantoraketti vei ruotsalaisvalmisteisen odin-satelliitin radalleen.
    Sodankylän satelliittihavaintojen prosessointiasemalle laukaisu merkitsi töiden alkamista, sillä sen tehtävänä on käsitellä Odin-satelliitin Osiris-instrumentin lähettämät tiedot.
    Satelliittiprojekti huipentuu vuonna 2003, kun Envisatin ja Odinin perään lähtee EOS-Aura-satelliitti, jonka otsonimittalaitteet rakennetaan suomalais-hollantilaisena yhteistyönä. Myös eosin tuomia tietoja on tarkoitus prosessoida Sodankylässä.
    ”Uudet satelliittihankkeet ovat vaatineet pieneltä keskukselta valtavasti vaivannäköä ja kustannuksia, mutta se on osoittautunut myös kannattavaksi”, Kyrö arvioi.
    Toisaalta hän haluaa suhteuttaa Suomen aseman kansainvälisessä otsonitutkimuksessa. ”Suomi on vain eräs tutkimuksen osapuolista.
     Otsonitutkimus koskettaa koko maapalloa, ja se on aina ensisijaisesti kansainvälistä tutkimusta. Kaikki tärkeät otsonitutkimusyksiköt ovat jatkuvasti yhteydessä toisiinsa”, Kyrö sanoo

Huippuprojektien arki on rauhallista. Siihen kuuluu paljon rutiinimittauksia ja tietojen tallentamista. Sodankylän tutkimuslaboratorion mittauslaitoksen katolla hurisevat havaintolaitteet mittaavat tavallisia sääilmiöitä ja muun muassa UV-säteilyn määrää.
    Sodankylä on ihanteellinen paikka otsonihavaintojen tekoon, sillä se sijaitsee pohjoisessa ja syrjässä kaupunkien saasteista. Otsonimittarit ovat niin herkkiä, että niiden mittaustuloksiin voi vaikuttaa jopa liian lähellä mittauspaikkaa ilmaan pääsevät auton pakokaasut.
    Joka viikko taivaan tuuliin lasketaan myös sääpallo, joka tavallisten sääilmiöiden lisäksi mittaa ilmakehän otsonipitoisuutta. Otsonin tilasta kiinnostunut voi tekniikan lisäksi käyttää silmiään ja hakea taivaalta otsonitutkijoiden rakastamia polaaripilviä, jotka välittävät omia merkkejään otsonikerroksen tilasta.
    Kahdenkymmenen kilometrin korkeudessa syntyvissä polaaripilvissä alkaa otsonille vahingollinen kehitys, kun auringonsäteily hajottaa cfc-kaasut aktiiviseksi klooriksi, joka syö otsonia.
     Kyrö arvioi, että ihminen on viisinkertaistanut ilmakehässä olevan kloorin määrän, mutta nykyisillä rajoituksilla kehitys on saatu kuriin. ”Tällä hetkellä tilanne tasaantuu, mutta varsinaiset hyvät uutiset ovat vielä edessäpäin”, hän sanoo.
     Klooriradikaalien lisäksi ilmakehän otsonia tuhoavat myös bromikaasut, joita käytetään esimerkiksi tuholaismyrkyissä ja sammuttimissa. Vaikka bromia on ilmakehässä huomattavasti vähemmän kuin klooria, se aiheuttaa tuhoista jopa neljäsosan.
    Otsonia tuhoavat kaasut ovat vähentyneet ilmakehässä koko 90-luvun ajan. Tosin vuonna 1999 tapahtui lievä käänne pahempaan, mikä ei välttämättä ollut ihmisen aiheuttamaa vaan selittyy muilla ilmastotekijöillä.
    Ilmaston lämpeneminen ei sen sijaan osoita tasaantumisen merkkejä, sillä vuodet ovat koko ajan aikaisempaa lämpimämpiä.
    Eräs ongelma on myös se, että otsonikerroksen vanhat viholliset, cfc-kaasut, ovat Kyrön mukaan valitettavan pitkäikäisiä. Auringonsäteet eivät kykene hajottamaan cfc-kaasuja alailmakehässä. Kaasut sekoittuvat alailmakehään parissa vuodessa ja yläilmakehään noin viidessä vuodessa.
     Myös kylmyys on otsonikerrokselle pahasta, sillä kylmässä ilmassa typpi ja kloori aktivoituvat muotoihin, joissa ne tuhoavat otsonia. Lisäksi kylminä talvina polaaripyörre hajoaa hitaasti, mikä lisää otsonikatoa.
    Kevättalven jälkeen Sodankylän ilmatieteellisen tutkimuskeskuksen otsonihavainnointi hiljenee, sillä otsonikato loppuu, kun lämmin ilma hajottaa polaaripyörteen.
     Polaaripyörteen ulkopuolisessa ilmassa kloorin reagoivuus heikkenee, ja kloori jää odottelemaan seuraavan talven kylmiä lämpötiloja ja polaaripyörteen syntymistä uudelleen.

Sodankylän tutkimuskeskuksessa seisoo tällä hetkellä parisenkymmentä nuorta mäntyä muovisuojien ympäröiminä. Kokeen tarkoituksena on testata neulasten kykyä sietää UV-säteilyä.
    ”Ihmiseen verrattuna puut ovat alttiimpia UV-säteilylle, koska ne eivät pysty suojaamaan itseään auringolta eivätkä voi vetäytyä pois paisteesta”, kertoo tutkija Minna Turunen Lapin yliopiston Arktisesta keskuksesta.
    Puiden puolesta ei tarvitse kuitenkaan surra. Kolmen viime vuoden aikana Pallas-Ounastunturin kansallispuistossa suoritetuissa kokeissa on saatu näyttöä siitä, että puille on annettu myös ihmistä tehokkaampia keinoja suojautua vahingollista säteilyä vastaan.
    ”Enimmäkseen kasvien pintasolukoissa sijaitsevat pigmentit, kuten flavonoidit ja niiden kaltaiset fenoliyhdisteet, kykenevät imemään UV-säteilyä ”, Turunen sanoo.
    UV-säteilyn vaikutuksista vesistöihin, planktoniin ja kaloihin on tähän mennessä tiedetty enemmän kuin sen vaikutuksista kasvillisuuteen. Tutkijan mielestä on hieman liian aikaista tehdä johtopäätöksiä Sodankylän kokeista, jotka ovat alkaneet vasta viime talvena, eikä aikuisten puiden hyvä UV-säteilyn sieto ole vielä tae mistään.
    ”Meillä ei ole vielä tarkkaa tietoa siitä, miten UV-säteily vaikuttaa hyvin nuoriin puihin, joiden neulaset ovat kehittymässä. On hyvinkin mahdollista, että ne eivät kestä säteilyä yhtä hyvin kuin täyskasvuiset puut.”

Kun Turusen, Kyrön ja muiden otsonitutkijoiden silmät hakevat taivaalta polaaripilviä, katseet eivät ole aivan yhtä huolestuneita kuin jokin aika sitten.
    ”Otsonikerroksen oheneminen on saatu kuriin, ja viesti tiedemiehiltä poliittisille päättäjille on välittynyt nopeasti. Eri laskentamallien oletukset poikkeavat toisistaan, mutta todennäköistä on, että otsonikerros ei enää dramaattisesti ohene”, Kyrö arvioi.
    ”On oikeastaan kaksi syytä siihen, miksi tiedemiehet ovat saaneet äänensä loistavasti kuuluviin otsoniasioissa. Toisaalta tieteellinen näyttö otsonikatastrofin laajuudesta on aukotonta ja pakottaa kenet tahansa ottamaan asian vakavasti. Toisaalta otsonipäästöjen vähentäminen ei vaadi samanlaisia taloudellisia uhrauksia kuin esimerkiksi kasvihuoneilmiön kuriin saaminen.”
    Optimismiin ei silti ole syytä. Kioton ilmastokokouksen laihoista tuloksista on tullut otsonikerroksen uusi uhka, sillä kasvihuoneilmiön aiheuttama ilmastonlämpeneminen syö myös otsonikerrosta.
    Vaikka ilmasto lämpenee maan pinnalla, se kylmenee vastaavasti ilmakehässä. Koska matalat lämpötilat ilmakehässä ruokkivat otsonikatoa, kasvihuoneilmiö hidastaa tulevaisuudessa otsonikerroksen toipumista ennalleen, Kyrö ennustaa
    Niinpä kasvihuoneilmiö on huomattavasti pahempi uhka otsonille kuin esimerkiksi freonien salakuljetus ja -käyttö sekä satunnaiset luonnonmullistukset, kuten tulivuorenpurkaukset.

Anna-Kaisa Pitkänen
Kuva: Veikko Somerpuro