Ilmaston lämpeneminen lisää geohasardeja ikirouta-alueella

Kun ikirouta sulaa, maamassat vyöryvät tai painuvat kasaan. Jos paikalla sattuu olemaan rakennuksia, rautatielinja tai maakaasuputki, ovat seuraukset vakavia. Ilmaston lämpeneminen kiihdyttää ikiroudan sulamista ja lisää geohasardien riskiä.

Ilmasto lämpenee kovinta vauhtia arktisilla alueilla, mikä vaikuttaa paitsi arktisen merijään ja jäätiköiden levinneisyyteen myös ikiroudan lämpötilaan. On arvioitu, että 20 viimeisen vuoden aikana ikiroudan lämpötila on noussut kaksi astetta 20 metrin syvyydessä.

”Infrastruktuurin kannalta ikiroudan sulamisella voi olla tuhoisia seurauksia”, sanoo luonnonmaantieteen professori Jan Hjort Oulun yliopiston maantieteen laitoksesta.

 
Jan Hjort. Kuva: Tiina Pistokoski  
   

Ikiroutavyöhyke jaetaan jatkuvaan, epäjatkuvaan sekä paikoittaiseen eli sporadiseen ikirouta-alueeseen. Suomen pohjoisimmissa osissa ikiroutaa esiintyy paikoittain palsasoilla, joissa palsakumpujen sisällä on ikiroutasydän.

”Jatkuvan ikiroudan vyöhykkeellä ilmaston lämpeneminen kasvattaa vuosittain sulavan aktiivisen kerroksen paksuutta, mutta sillä ei välttämättä ole vaikutusta rakenteisiin”, sanoo Hjort.

Sulaminen on voimakkainta ikiroudan reuna-alueilla eli epäjatkuvan ja sporadisen ikiroudan alueella. Vuosittaisen routakerroksen ja ikiroudan välissä voi paikoitellen olla sulia kerroksia (talik), jotka maaperän lämmetessä laajenevat. Lämpenemisen jatkuessa ikirouta voi kadota kokonaan, jolloin maaperä painuu kasaan.

”Kaltevalla alustalla ikiroudan sulaminen saa aikaan maanvieremän tai kivivyöryn, tasaisella alustalla maa voi vajota useita metrejä. Taloudellisen toiminnan lisääntyessä arktisilla alueilla on tärkeää ottaa riskit huomioon.”

 

Infrastruktuurin riskikartta ikirouta-alueelle

Jan Hjort johtaa Suomen Akatemian rahoittamaa INFRAHAZARD – Arktisen alueen geomorfologinen herkkyys: geohasardit ja infrastruktuurit -projektia.

Geohasardi on äkillinen tai vähittäinen tapahtuma, joka johtuu geologisista prosesseista ja joka aiheuttaa vaaraa ihmisille. Niitä ovat tulivuorten purkaukset, maanjäristykset, tsunamit eli hyökyaallot (aiheutuvat merenalaisista tulivuorten purkauksista tai maanjäristyksistä), laharit eli mutavyöryt, maanvieremät, kaasuhydraattien purkaukset, ikiroudan sulamisen aiheuttamat massaliikunnot ja maan vajoaminen.

”Mallinnamme arktisten alueiden geomorfologisia ilmiöitä ilmaston lämmetessä. Laadimme geoinformatiikkaan (GIS) pohjautuvan infrastruktuurin riskikartoituksen koko sirkumpolaariselle ikirouta-alueelle”, Jan Hjort sanoo.

Ikiroutaa esiintyy paikoittain palsasoilla Suomen pohjoisimmissa osissa. Palsakumpujen sisällä on ikiroutasydän. Kuva: Jan Hjort.

 

Pienestä hankkeesta ei siis ole kysymys, kun koko pohjoinen ikirouta-alue saa infrastruktuurin riskikartan. Suomen Akatemian arktisessa haussa menestynyt projekti sai rahoituksen neljäksi vuodeksi.

Aiempia riskikartoituksia on toki tehty, muttei alueellisesti yhtä tarkassa mittakaavassa. Korkean riskin alueita, joilla on intensiivistä ihmistoimintaa, ovat esimerkiksi Barrow’n kaupunki Pohjois-Alaskassa ja Salekhard Ob-joen suistossa Luoteis-Siperiassa.

Salekhard on Rovaniemen kokoinen kaupunki, joka sen tavoin sijaitsee myös napapiirillä. Tähän Jamalin alueen pääkaupunkiin virtaa rahaa, sillä niemimaalla on maailman suurimmat öljy- ja maakaasuesiintymät. Rakentaminen on kiivasta, kun öljykenttien työläisille halutaan tarjota palveluita.

Maailman pohjoisin ydinvoimala Bilibino Koillis-Siperiassa sijaitsee myös korkean geohasardisen riskin alueella. Bilibino on ainoa ikiroudan päälle rakennettu ydinvoimala maailmassa.

 

Uhkaava metaani

Viime heinäkuussa helikopterilentäjä havaitsi Jamalin niemimaalla Luoteis-Siperiassa suuren kraatterin, joka herätti ihmetystä ympäri maailman. Video kraatterista levisi nopeasti internetissä. Kraatterin synnystä esitettiin teorioita aina meteoriitistä ufoihin ja ohjuksiin.

Noin 30 metriä läpimitaltaan oleva kraatteri on sittemmin varmistunut metaaniklatraatin (metaanihydraatin) purkaukseksi. Venäläistutkijoiden mittausten mukaan ilman metaanipitoisuus oli noin 70 metriä syvän kraatterin pohjalla 9 %, eli 50 000 kertaa suurempi kuin ilmakehässä keskimäärin.

Metaaniklatraatti eli ’palava jää’ on huokoista jäätä, jossa vesimolekyylit sulkevat sisäänsä metaanikaasun (CH4). Metaaniklatraatteja muodostuu alhaisessa lämpötilassa ja kovassa paineessa maan sisässä. Klatraatteja esiintyy arktisten merien pohjassa ja ikirouta-alueella.

 

Ikiroudan sulaminen voi aiheuttaa maanvieremiä tai maan vajoamisia. Niiden riski pitää huomioida taloudellisen toiminnan lisääntyessä arktisilla alueilla. Kuva: Jan Hjort.

 

Kun merenpohjan tai ikiroudan lämpötila nousee ja paine laskee, metaani vapautuu mereen tai ilmakehään.

Kyseisen kraatterin synnystä ei ole silminnäkijähavaintoja, mutta Jamalilta on löytynyt toinen, pienempi kraatteri, jonka nähtiin syntyvän vuoden 2013 syyskuussa. Silminnäkijöiden mukaan maasta purkautui savua, joka leimahti voimakkaaksi valonvälähdykseksi.

Toinen pieni, halkaisijaltaan neljämetrinen kraatteri on löytynyt Taimyrin niemimaalta.

Polttava kysymys on, miten uhkaavan geohasardin metaanipurkaukset muodostavat poropaimentolaisille ja infrastruktuurille. Nenetsikylässä tai Bovanenkovon maakaasukentällä tapahtuva metaaniklatraatin purkaus olisi seurauksiltaan katastrofaalinen.

Vielä suurempi on huoli siitä, miten paljon näitä metaanivuotoja on tulevaisuudessa luvassa. Metaani on 34 kertaa tehokkaampi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi, joten ikiroudan sulaminen ja metaanipäästöt voimistavat ilmaston lämpenemistä entisestään.

 

Teksti: Satu Räsänen
Karusellikuva: Tulina Riukulehto

 

Lisää metaanista ja Siberian kraatereista:
www.nature.com/news/mysterious-siberian-crater-attributed-to-methane-1.15649

Viimeksi päivitetty: 3.6.2016