Paksun pilviverhon välistä pilkahtelee välillä kevätaurinko, joka saa taivaalta hiljalleen putoilevat lumikiteet välkkymään ja kimaltelemaan. Tiheästä metsästä kuuluu vaimeaa mäntyjen huminaa ja vitivalkoinen lumi narskuu askelten alla.
Pienen kävelymatkan jälkeen edessä avautuu komea näky, joka voisi olla lähtöisin jostakin steampunk-sarjakuvasta: kolmenkymmenenviiden metrin korkeuteen kurottava metallinen torni, joka jättää puiden latvukset kauas alapuolelleen.
Tuonne pitäisi kiivetä.
Millimetrin miljoonasosan kokoisia tutkimuskohteita
Juupajoen perukoilla sijaitsevalla, Helsingin yliopiston omistamalla Hyytiälän metsäasemalla tehdään usean eri tieteenalan tutkimusta, kuten suoekologiaa ja ekosysteemien toimintaa. Keskellä valtion metsiä sijaitseva kompeksi käsittää muun muassa instituuttirakennuksen, asuntolan ja säätutkan.
Hyytiälässä sijaitsee myös SMEAR II -tutkimusasema, joka kerää tietoa ilmakehästä ja aerosolihiukkasista. Kiikkerän metallitornin huojuvalle ylätasanteelle on rakennettu laboratoriomainen mittalaitetila, jossa hurisee hiukkaslaskureiden ja aerosolimittauslaitteiden dataa suoltava armada.
Aerosoli on kaasumaisten ainehiukkasten seosta. Pieniä aerosolihiukkasia syntyy sekä luonnon että ihmisen toiminnan tuloksena, ja niiden merkitys esimerkiksi ilmastonmuutoksessa on havaittu vasta viime aikoina.
– Pystymme mittaamaan täällä aerosolit noin yhden nanometrin koosta lähtien aina huomattavan suuriin partikkeleihin asti. Tässä on myös massaspektrometri, jolla saadaan selville kemiallinen koostumus ja täällä voidaan mitata myös muutamia hapettavia kaasuja, tutkijatohtori Juho Aalto luettelee.
Aalto osoittaa näyttöruutua, jossa näkyy vihreistä, sinisistä, keltaisista ja punaisista palikoista muodostunut pitkänomainen suorakulmio.
– Tuossa näkyy negatiivisten ja positiivisten ionien sekä negatiivisten ja positiivisten partikkelien määriä. Siitä voi nähdä, kuinka ne ovat ajan kuluessa kehittyneet.
Tutkittavien asioiden mittasuhteista kertoo, että nanometri on millimetrin miljoonasosa.
– Aerosolit lähtevät kasvamaan tavallisesti keväisin ja syksyisin keskipäivän aikoihin. Kasvu ja jatkuu iltaan ja yöhön asti, jolloin muodostuu yhä suurempia hiukkasia. Tässä on kyse luontaisen hiukkasmuodostumisen tutkimisesta, Aalto kiteyttää.
Kairos² jakaa tietoa ilmakehän prosesseista
Fysiikan ilmiöiden tutkimiseen keskittyvältä metsäasemalta löytyy myös taiteilijaresidenssi, jossa työskentelee parhaillaan kuvataiteilija Josefina Nelimarkka.
Hyytiälän metsäasema on Nelimarkalle luontainen ja looginen residenssipaikka, koska hänen taiteensa polttovoimana ovat viime vuosien ajan olleet ilmakehän prosesseihin liittyvän tieteellisen tutkimuksen lisäksi uusin teknologia.
Lontoossa ja Helsingissä vuorovälein asuvalla Nelimarkalla oli viime vuonna Helsingin HAMissa laaja Kairos καιρός - näyttely, jonka teemat kietoutuivat ilmakehän, ilmastonmuutoksen ja niihin liittyvän tutkimuksen ympärille. Tähän viittaa jo näyttelyn nimi: sana kairos on muinaiskreikkaa ja tarkoittaa sekä säätä, ajoitusta että suotuisaa hetkeä.
– Minulle taiteilijana on tärkeää olla mahdollisimman lähellä uusia tutkimustuloksia, joita ilmastonmuutoksesta ja ilmaston prosesseista saadaan. Haluan jakaa niitä taiteeni kautta eteenpäin yleisöille, Nelimarkka kertoo.
Äskettäin Nelimarkka toteutti Kairos²-applikaation, joka antaa reaaliaikaista tietoa ilman aerosolihiukkasten määrästä lisätyn todellisuuden eli AR:n avulla. Kairos² lukee dataa, jota se saa suoraan Hyytiälän SMEAR II -tutkimusaseman kolmesta eri mittauslaitteesta.
– Reaaliaikaisen datateknologian avulla voimme vihdoinkin tuoda datan takaisin meille kokemuksena. Esimerkiksi Kairos²-sovelluksessa pystymme kommunikoimaan ilmakehän kanssa reaaliajassa, Nelimarkka kertoo.
Kun Kairos²-sovellusta kohdistaa vaikkapa taivasta kohden, mobiilin näyttöruudulle alkaa ilmestyä erivärisiä, aerosolihiukkasten määrästä kertovia, jatkuvasti muuttuvia pallukoita. Kun aerosoleja syntyy lisää, sovellukseen ilmestyy air now -teksti. Slow now -teksti taas indikoi aerosolimäärien vähenemistä. Kairos² tekee näkymätöntä nakyväksi ja linkittyy samalla suurempiin, globaaleihin haasteisiin.
Aerosolihiukkaset muodostavat pilviä
Mutta miksi juuri aerosolihiukkaset? Hyytiälässä vaikuttaa myös aerosoli- ja ympäristötieteen professori, akateemikko Markku Kulmala, joka on johtanut Suomen Akatemian 250:sta tutkijasta koostuvaa ilmakehätieteen huippuyksikköä vuodesta 2001 lähtien. Ryhmä tutkii, kuinka ihmisen toiminta ja luonnon prosessit vaikuttavat ilmastoon, ja se on kehittänyt myös uusia mittauslaitteita, joita on käytetty muun muassa juuri Hyytiälässä.
– Haluamme ymmärtää kokonaisvaltaisesti, mitä ilmakehässä oikein tapahtuu, millaisia ovat maanpinnan ja ilmakehän vuorovaikutukset ja miten ne muuttuvat. Kun nämä prosessit hahmotetaan paremmin, pystymme vastaamaan maapallon isoihin haasteisiin, kuten muuttuvaan ilmastoon, ilmanlaadun parantamiseen sekä veden kiertokulkuun, Kulmala toteaa.
Veden kiertokululla on merkitystä ravinnonsaantiin, ja juuri tässä kohdassa kuvaan hiipivät mukaan aerosolihiukkaset, jotka edesauttavat pilvien muodostumista. Kun metsä toimii sekä hiilinieluna että aerosolihiukkasten lähteenä, hidastaa tämä kokonaisuus myös ilmastonmuutosta.
– Yksi merkittävä tutkimustuloksemme kertoo, että yhteyttämisen lisäksi metsät tuottavat myös pienhiukkasia. Ja mitä enemmän ilmassa on luonnollisia aerosolihiukkasia, sitä enemmän syntyy pilviä ja näin ollen myös järkevässä mittakaavassa sadetta.
Jos meillä on siis riittävän iso metsä, se tekee itse omat pilvensä ja omat sateensa, jolloin voimme ajatella, että sopivalla biodiversiteetillä varustettu alue on terveellisempää paitsi koko eliökunnalle, myös ihmiselle. Näin taataan veden kiertokulun häiriintymättömyys sekä ruoan riittävyys – tai ainakin ne paranevat, Kulmala kertoo.
Tieteen ja taiteen samankaltaiset prosessit
Markku Kulmalan ja Josefina Nelimarkan yhteistyö lähti pyörähti käyntiin reilu vuosi sitten.
–En tiedä, miten ja miksi Josefina keksi minulle soittaa, mutta jos joku on kiinnostunut tutkimustyöstämme ja jos minulla on vähääkään aikaa, yritän keskustella ja vastata kysymyksiin. Josefinan kysymykset olivat kuitenkin sellaisia, etten osannut niitä puhelimessa selittää, Markku Kulmala muistelee.
Kulmala ei ole koskaan arkaillut tieteellisen tutkimuksen monialaisuutta, joten ei ole ihme, että Hyytiälän metsäasemalla on taiteilijaresidenssi.
– Jos haluamme ratkaista ilmastoon liittyviä haasteita ja ongelmia, tarvitsemme siihen luonnontieteiden lisäksi kaikki mahdolliset keinot.
Luova prosessi on myös mielestäni tieteessä ja taiteessa melko samanlainen – tässä on mahdollista oppia toinen toisiltamme ja löytää uusia tapoja ilmaista tärkeitä asioita.
Hyvänä esimerkkinä tällaisesta Kulmala pitää Nelimarkan Definitely Vortex -teosta, joka kuvaa ilmahiukkasten liikettä ja virtausta.
– Yläilmakehästä löytyy pyörteitä, joissa syntyy merkittävä osa pienhiukkasista, joita me täällä Hyytiälässä havainnoimme. Se miten Josefina nämä pyörteet näki ja millainen kuva niistä hänen luovan toimintansa tuloksena syntyi, on ajatuksena ihan samanlainen kuin meilläkin. Mielestäni Definitely Vortex on erinomainen näyttö siitä, kuinka taiteen keinoin saadaan havainnollistettua sitä, mitä todennäköisesti ilmakehässä tapahtuu, Markku Kulmala hehkuttaa.
Mutta jos ajatellaan vaikkapa Kairos²-sovellusta, joka tarjoaa jatkuvalla syötöllä dataa ilmakehän prosesseista, voisiko jopa ajatella, että tällaisessa tapauksessa tieto voisi lisätä tuskaa?
– Minun mielestäni tämänkaltainen tieto tuo tähän aiheeseen enemmän uusia näkökulmia kuin pelkästään tuskaa, Josefina Nelimarkka summaa.