Joki, jonka rannalla on onki

Poikkitieteellisiä ratkaisuja kestävään vesienhoitoon

Arktisen tutkimuksen tenure-professori Hannu Marttila innostuu kalastuksesta ja poikkitieteellisestä tutkimuksesta ja haluaa tieteen avulla auttaa kestävässä vesienhoidossa. Hän johtaa Pohjoinen hydrologia -tutkimusryhmää Vesi-, energia- ja ympäristötekniikan tutkimusyksikössä. 

Apulaisprofessori Hannu Marttila on aina viihtynyt veden äärellä. Lapsuuden kesänsä hän on viettänyt perheensä saarimökillä Saimaalla. Perheen kanssa tehdyt retket Lappiin innostivat nuorta Marttilaa kalastuksen pariin. 10-vuotiaana hän pääsi kokeilemaan perhokalastusta ja on ollut koukussa siitä asti. ”Perhokalastukseen yhdistyy mukavasti harrastus ja työ, kun täytyy ymmärtää virtavesien hydrauliikkaa, kalan käyttäytymistä ja virtavesiekologiaa”, Marttila sanoo. 

Veden kiertoon Marttila on päässyt tutustumaan lähietäisyydeltä opiskeltuaan vesi- ja ympäristötekniikan diplomi-insinööriksi Oulun yliopistossa. Marttilan rooli Vesi-, energia- ja ympäristötekniikan tutkimusyksikössä on kasvanut vuosien varrella jatko-opiskelijasta tutkijatohtoriksi ja yksikön apulaisprofessoriksi ja ryhmänvetäjäksi. Nyt hän pääsee viettämään aikaansa järvillä, merellä ja jokiympäristöissä sekä harrastuksen että työn puolesta.

Samalla hän on päässyt matkustamaan mielenkiintoisiin paikkoihin. Väitöskirjan teon aikana vietetty puoli vuotta Kanadassa avarsi pohjoisten alueiden ymmärrystä. Myöhemmin koko perheen kanssa vietetty aika tutkijavaihdossa Uudessa-Seelannissa auttoi hahmottamaan vesiasioiden tärkeyttä globaalisti. Molemmat paikat tarjosivat myös upeat kalavedet ja Marttila yhdistääkin kalastuksen matkoihinsa aina kun mahdollista. Kalavedet on koluttu myös Pohjoismaissa, Skotlannissa sekä Venäjällä Kuolan niemimaalla lohenpyynnissä. 

Viime vuoden lopulla Marttila valittiin ekohydrologia -teeman tenure-professoriksi. Professuuri on osa Oulun yliopiston arktisen tutkimuksen profilaatiota. ”Tämä on minulle sopiva ja luonteva teema sekä hieno askel tutkijanuralla”, perustelee Marttila tehtävään hakemistaan. 

Omien tutkimustulosten hyötykäyttö on Hannu Marttilalle palkitsevaa. ”Pidän tärkeänä, että uutta tietoa tuodaan käyttäjille, päättäjille ja kansalaisille. Silloin kun näkee, että omalla työllä on ollut vaikutusta ja sitä hyödynnetään, olen onnistunut työssäni”, hän sanoo. 

Poikkitieteellistä tutkimusta edistämässä

Tenure-professorin paikassa Marttilaa kiehtoo erityisesti poikkitieteellisyys. Professuurissa eri tieteenalojen yhteistyö on jo sisäänrakennettuna ja yhteistyön aloitus on luontevaa. Hän nauttii siitä, että saa laajentaa omaa vesitutkijan ymmärrystään esimerkiksi maantieteilijöiden ja ekologien kanssa. Marttilan mukaan yksittäinen tieteenala ei voi ratkaista laajoja haasteita, joita vesistöt ja vesivarojen hallinta asettavat. 

”On tärkeää saada kokonaisvaltainen käsitys asioista. Näkisin, ettei nykypäivänä voi tehdä vesitutkimusta ilman poikkitieteellisyyttä. Jos ajatellaan vaikka jokea, sen tutkimisessa pitää ottaa huomioon ekologiset vaikutukset esimerkiksi kaloihin ja pohjaeläimiin, joen säännöstely, ihmisen vedenkäyttö, virkistyskäyttö, ekosysteemipalvelut ja luonnon monimuotoisuus”, Marttila listaa. 

Tekniikan puoli, jota Marttila edustaa, tarjoaa poikkitieteelliseen tutkimukseen prosessien ymmärrystä, uusia mittaustekniikoita ja mallinnustyökaluja. Niiden avulla voidaan selvittää esimerkiksi maankäytön aiheuttamia muutoksia vedenlaadussa ja tarkastella tulevaisuutta. 

Vedessä, maassa ja ilmassa

Marttilan tenure-professuuriin kuuluu kolme erilaista teemaa: pohjoinen hydrologinen kierto, eloperäisten maiden, kuten soiden, maankäyttö ja sen vaikutukset sekä uusien mittausmenetelmien kehittäminen. Marttilan johtaman ekohydrologiateeman tavoitteena on saada tarkka kuva pohjoisten alueiden veden kiertokulusta ja sen kytkeytymisestä biogeokemiallisiin ja ekologisiin vaikutuksiin. 

Pohjois-Suomessa sijaitseva Pallaksen tutkimusasema tarjoaa tätä varten mittaustuloksia useiden vuosien ajalta. Mittaukset tehdään yhteistyössä usean tutkimuslaitoksen ja yliopiston kanssa. Laaja-alaiset mittaukset kattavat muuttujia veden laadusta kasvihuonekaasuihin. 

”Pallaksen ainutlaatuisuus on siinä, että monet tieteenalat tekevät siellä yhteistyötä. Jatkuvan mittauksen avulla saamme tuotua erilaisia prosesseja yhteen. Laaja aineisto mahdollistaa sen, että voimme saada vastauksia tieteenalat ylittäviin kysymyksiin. Voimme saada kokonaiskuvan tapahtumista ja ennustaa asioita esimerkiksi hydrologisen muutoksen ja hiilen kierron osalta. Sillä on uutuusarvoa maailmanlaajuisesti”, Marttila kertoo. 

Pallaksella on käytössä uusinta mittaustekniikkaa. Veden jatkuvatoimisia isotooppimittauksia yhdistettynä mallinnukseen tehdään maailmanlaajuisesti vain harvassa tutkimusryhmässä. Isotooppien avulla voidaan määrittää, mistä vesi on peräisin. Tietoa voidaan hyödyntää vaikkapa aineiden kulkeutumisprosessien ymmärtämisessä ja valuma-aluetason mallinnuksessa. ”Isotoopeilla ja hydrologisella mallinnuksella pystytään paremmin ymmärtämään ja ennustamaan valuma-alueella tapahtuvia muutoksia ja linkityksiä veden laatuun sekä hiilen kiertoon”, Marttila kertoo. 

Maatutkamittauksia tehdään pohjoisessa talviaikaan moottorikelkan avulla. Maatutkamittauksella saadaan tietoa maaperästä, lumikerroksista ja pohjaveden korkeudesta. 

Pohjoisen alueen veden kierto on muuttumassa nopeasti ilmastonmuutoksen seurauksena. Sade tulee yhä useammin vetenä eikä lumena ja sitä tulee paikoitellen enemmän. ”Kun näitä prosesseja ymmärretään paremmin, voidaan parantaa maankäytön suunnittelua, vesiensuojelua ja ennakoida ääriolosuhteita”, Marttila selittää. Tutkimustuloksista on ollut tähän mennessä hyötyä esimerkiksi metsä- ja maatalouden vesiensuojelumenetelmien kehittämisessä. 

Tekniikan koulutuksella varustettu tutkija nauttii uusien mittausmenetelmien kehittämisestä, testaamisesta ja soveltamisesta. Eri mittaustekniikoiden tuominen yhteen, esimerkiksi valuma-alueen jatkuvatoimisten mittausten yhdistäminen satelliittimittauksiin ja mallinnuksiin veden kiertokulusta antaa uutta tietoa ja ymmärrystä kokonaisuudesta. Uutta näkökulmaa tutkimukseen tuovat esimerkiksi drone-pohjaiset menetelmät, joilla voidaan havainnoida ilmasta vaikkapa soiden ennallistamisen onnistumista, jokien pintavirtauksia ja lumipeitteen paksuutta tarkasti ja nopeasti. 

Tieto hyötykäyttöön

Parhaita puolia tutkijan työssä on Marttilan mukaan haasteiden ja ongelmien ratkaiseminen. Myös omien tuloksien hyötykäyttö on palkitsevaa. ”Pidän tärkeänä, että uutta tietoa tuodaan käyttäjille, päättäjille ja kansalaisille. Silloin kun näkee, että omalla työllä on ollut vaikutusta ja sitä hyödynnetään, olen onnistunut työssäni”, sanoo Marttila. 

Tutkija on myös eturintamassa todistamassa, miten esimerkiksi ilmastonmuutos tulee vaikuttamaan pohjoiseen alueeseen, etenkin kun oma tutkimusyksikkö on tieteenalansa kärjessä. ”Siinä pystyy kurkistamaan tulevaisuuteen ja vaikuttamaan siihen, mihin suuntaan asioiden kanssa edetään. Se on motivoivaa tutkijalle”, pohtii Marttila. 

Hän toivoo, että hän pystyy tutkimuksellaan lisäämään ihmisten ymmärrystä kokonaisuuksista. Vesi ei ainoastaan virtaa valuma-alueen läpi, vaan siihen liittyvät esimerkiksi biokemialliset prosessit, kasvihuonekaasut, kasvit, maankäyttö sekä ekologiset ja sosiaaliset vaikutukset, jotka nivoutuvat yhteen monimutkaiseksi kokonaisuudeksi. 

”Olosuhteet pohjoisella alueella muuttuvat vauhdilla. Eivät pelkästään ilmastonmuutoksen, vaan myös maankäytön ja resurssien hyödyntämisen takia. Kaikkia prosesseja ei vielä ymmärretä, ja jos niitä ei ymmärretä, ei voida tarjota ratkaisuja”, hän sanoo. ”Toivon, että tutkijana voin auttaa kestävää vesistöjen käyttöä ja välittää tietoa eteenpäin. Tärkeintä on, että pystyy nostamaan teemoja esille, kouluttamaan ja tuomaan uutta näkemystä asioihin, ja sitä kautta toivottavasti vaikuttamaan ihmisten toimintaan.”

Koko perheen kanssa vietetty aika tutkijavaihdossa Uudessa-Seelannissa auttoi Hannu Marttilaa hahmottamaan vesiasioiden tärkeyden globaalisti. Pohjavesinäytteenottoa Uudessa-Seelannissa.


Teksti: Aino Soutsalmi

 

Kaikki kuvat: Hannu Marttila

 

 

Viimeksi päivitetty: 30.6.2020