Ritesh Patro mallintaa vesivoiman tulevaisuutta

Kun tutkijatohtori Ritesh Patro muistelee saapumistaan Ouluun vuonna 2020, hän myöntää, ettei se ollut paras mahdollinen aika saapua Suomeen. Oli pimein ja kylmin aika vuodesta. Lisäksi vastassa olivat heti koronarajoitukset sekä kaikki etätöihin liittyvät haasteet. Lopulta Patro oppi nauttimaan vaihtelevista vuodenajoista, jatkuvasta pimeydestä tai valosta sekä erityisesti revontulista. Revontulien lisäksi hyvin hoidetut pyöräilyreitit ja saunominen ovat Patrolle esimerkkejä Oulussa asumisen hyödyistä.

Into kansainväliseen liikkuvuuteen toi intialaisen Suomeen. Kun Patro oli väitellyt tohtoriksi Milanon teknillisessä yliopistossa, hän etsi mahdollisuuksia edistää akateemista uraansa Euroopassa tai Yhdysvalloissa. Kun tutkijatohtorin paikka Vesi-, energia- ja ympäristötekniikan yksikössä Oulun yliopistossa tuli vastaan EURAXESS-portaalissa, Patro päätti hakea.

Hän kuvailee Arctic Interactions and Global Change -profilaatiohankkeen rahoittamaa tutkijan paikkaa mahdollisuudeksi tehdä yhteistyötä kollegoiden verkostossa, joka on levittäytynyt koko arktiselle alueelle. Hankkeen ansiosta hän pääsee laajentamaan asiantuntemustaan.

Patro keskittyy tutkimuksessaan vesivoimaan liittyviin kysymyksiin sekä joen virtauksenhallintaan arktisella ja sub-arktisella alueella. Yksi esimerkki hänen tutkimusaiheistaan on jokien jäätymisolosuhteiden seuranta ja mallintaminen joen virtauksenhallinnan parantamiseksi.

Tutkija on pyrkinyt määrätietoisesti kohti unelmaansa työskennellä vesivoiman parissa. Hänen jalkansa vievät sinne, missä hän näkee mahdollisuuksia kehittää itseään tutkijan uralla. Patron tutkimusdata kertyy maantieteellisesti laajalta alueelta Intiasta, Italian alpiinisilta alueilta, arktisista ympäristöistä ja jopa Keniasta. Suurin osa hänen työstään tapahtuu kuitenkin oman työpöydän ääressä.

”Teen vain vähän kenttätyötä. Käytämme yleensä avoimesti saatavilla olevaa dataa ja luotamme pääasiassa kaukokartoitusmenetelmiin. Usein kansalliset tahot tuottavat paljon tietoa, jota voimme hyödyntää, mutta joskus täytyy kerätä tiettyä dataa tutkimuspaikalta. Siihen käytämme droneja”, hän kertoo.

Patron tutkimus linkittyy suuremmassa mittakaavassa käsitteeseen water-energy nexus. Lähestymistapa tunnistaa veden ja energian moninaiset keskinäiset suhteet. Näin ymmärretään paremmin veden ja energian synergiaa sekä niiden keskinäistä tasapainoa.

”Termi sisältää kaiken, mikä liittyy veteen ja energiaan: vesivoiman, lämpövoimalaitokset, kastelun, pumppauksen, viemäröinnin ja vedenkäytön”, hän luettelee.

Selvitettävää on paljon, ja aiheeseen liittyvät ongelmat ovat kietoutuneet toisiinsa.

”Yksi tutkimuskysymyksistäni on se, kuinka mallien avulla voidaan ennakoida veden saatavuutta tulevaisuudessa, ja kuinka vesivoimaa voidaan käyttää paremmin uusissa olosuhteissa. Tutkimme järjestelmien kestokykyä globalisaation ja ilmastonmuutoksen aiheuttamassa epävarmuudessa. Ilmasto vaikuttaa veden saatavuuteen, lumen ja jäätiköiden sulamiseen sekä energian tarpeeseen ja saatavuuteen. Siksi on erityisen tärkeää ymmärtää, mitä teemme eri tavoin nyt verrattuna aikaan vuosikymmeniä sitten”, hän jatkaa.

Valitettavasti Patro ei voi keskittyä kaikkiin ongelmiin kerralla. Hän huomauttaa, että mallit perustuvat oletuksiin sekä ilmastosta että erilaisista sidosryhmistä, joita veteen ja energiaan liittyy. 

On arvioitu, että suuri osa maailman jäätiköistä sulaa vuosisadan loppuun mennessä. Jäätiköiden sulamisella ja ilmastonmuutoksella on vakavia seurauksia. Patro mainitsee, kuinka jäätikön murtuminen johti äkkitulviin ja maanvyöryihin Intiassa (Chamoli-jäätikön sortuminen vuonna 2021) ja kuinka jäätikön romahtaminen aiheutti vahinkoa ja jopa kuolonuhreja Italiassa (Punto Rocca vuonna 2022). Myös Himalajan jäätiköt sulavat hälyttävästi. Tämä kaikki heijastuu jokiin.

”Lyhyellä aikavälillä, sanotaan kymmenestä kahteenkymmeneen vuoteen, sulamisen seurauksena joen alajuoksuilla on enemmän vettä. Pidemmällä aikavälillä, kun jäätikkö on sulanut tai lunta kertyy vähemmän, veden saatavuuden vuosittainen vaihtelu muuttuu dramaattisesti. Muutokset tuntuvat muun muassa vesivoimassa ja maataloudessa. Vesivoiman käyttö täytyy muokata kokonaisuudessaan vastaamaan uusia olosuhteita. Lisäksi korkeammat lämpötilat muuttavat energiantarvetta, jolloin jokiin kohdistuu entistä enemmän painetta”, Patro selittää.

Haastevyyhti on vaikea selvittää. Patro ajattelee kuitenkin, että kaikessa on jotakin hyvää.

”Hallitukset ovat tunnistaneet tilanteen ja linjauksia tehdään päästöjen vähentämiseksi. Jää nähtäväksi, miten linjaukset toimivat ruohonjuuritasolla. Tuloksia näkyy vasta jonkin ajan päästä. Hallitukset kuitenkin sijoittavat seurantaan ja teknologisiin ratkaisuihin yhteistyössä. Siitähän ihmisyydessä on kyse: kriisin hetkellä se yritetään ratkaista yhdessä”, hän sanoo.

Vesivoiman vaikutuksista ympäristöön ja paikalliseen luontoon käydään keskustelua. Vesivoima on luotettava vähähiilisen sähkön tuottaja. Patron mukaan sen hyötyjä ovat esimerkiksi energian varastointimahdollisuus, tulvien hallinta ja joustavuus. Lisäksi vesivoima mahdollistaa osaltaan muiden epäsäännöllisten uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinko- ja tuulivoiman, käytön.

”Mielestäni hyödyt ovat melko suuria verrattuna muihin uusiutuviin energialähteisiin. Vesivoimalla on mahdollisuuksia vahvaan kehitykseen ja energiakriisi on osoittanut sen tuoman turvan energiajärjestelmälle. Saamme enemmän vihreää energiaa, kun yhdistämme vesivoiman muihin energialähteisiin”, Patro sanoo.

Vesivoima on kuitenkin riippuvainen luonnon veden kierrosta. Sademäärät vaihtelevat vuosittain, mikä aiheuttaa epävakautta veden ja energian saatavuudessa. Lisäksi vesivoiman käyttö voi häiritä jokien yhteyksiä toisiinsa ja eliöiden elinympäristöjä. Joissakin tapauksissa se voi aiheuttaa muutoksia tekojärvien sekä virtaavien vesien laatuun ja lämpötilaan. Nämä muutokset voivat vahingoittaa ekosysteemejä. Vaihtoehtojen analyysejä ja eri olosuhteisiin sopivia ratkaisuja tarvitaan. Yksi näkökulma jää kuitenkin usein huomiotta.

”Vesivoimarakennelmilla on tärkeää kulttuurihistoriallista arvoa. On sukupolvia, jotka muistavat padon rakentamisen, kun taas nuoremmille se on aina ollut osa elämää. Kaikki kokevat ympäristön muutokset eri tavalla. En ole asiantuntija, mutta olen aloittanut työskentelyn kulttuuriperinnön ja yhteisöllisten kysymysten parissa. Vesivoimaan liittyy monia kysymyksiä, jotka pitää ratkaista erilaisten sidosryhmien kanssa”, hän sanoo.

Patrolla on asiasta henkilökohtaista kokemusta. Synnyinmaassaan Intiassa hän kasvoi lähellä Hirakud-patoa, joka on maailman pisin maalla sijaitseva pato. Valtava rakennelma antoi innoitusta tutkijan koko ammatinvalinnalle.

”Minulla on paljon muistoja padosta ja lapsena se kiehtoi minua aina. Sama kiinnostus on pitänyt minut tutkijan uralla. Mitä enemmän syvennyn aiheeseen, sitä enemmän löydän kysymyksiä, joihin voisin perehtyä”, hän hymyilee.

Patro korostaa, että vesivoimaa voi tutkia monesta näkökulmasta.

”Täytyy vain löytää se oma kysymys, joka antaa tarkoituksen tutkimukselle ja kiinnostaa niin paljon, että omaan tutkimukseen rakastuu aina uudelleen. Minulle se kysymys on vesivoiman vastuullisuus”, hän sanoo.

Teksti: Aino Soutsalmi

Kuvat: Ritesh Patro