Tutkijat: Napajäätiköiden sulaminen voidaan estää rankoilla keinoilla ja nämä ne ovat

Suomalaiset tutkimuslaitokset selvittävät geotekniikan käyttöä Grönlannissa ja Etelämantereella.

geotekniikka
Chilen INACH-instituutin tutkijoita Grey jäätiköllä.
Chilen INACH-instituutin tutkijoita Grey jäätiköllä Torres del Painen kansallispuistossa.Felipe Trueba / EPA

Grönlannin ja Etelämantereen jääpeitteen sulaminen tulee olemaan tämän vuosisadan suurin yksittäinen syy merenpinnan nousuun. Kahden asteen lämpeneminen nostaa meren pintaa vuosisadan puoliväliin mennessä keskimäärin kahdellakymmenellä sentillä ja vuosisadan loppuun mennessä jo metrillä nykyisestä.

Ensi vuosisadalla jopa viisi prosenttia maailman väestössä joutuu pakenemaan tulvavesiä. Esimerkiksi Kiinan Guangzhoussa puolen metrin nousu ajaisi miljoona ihmistä kodeistaan. Kahden metrin nousu vaikuttaisi jo kahteen miljoonaan ihmiseen.

Myös rahalliset menetykset olisivat valtavat. Merivallien ja tulvasuojien rakentaminen ja ylläpito maksaa kymmeniä miljardeja dollareita vuodessa. Ilman suojia kustannukset olisivat vielä suuremmat, jopa 50 biljoonaa (tuhat miljardia) joka vuosi.

Vesi sulattaa jään

Lapin yliopiston Arktisen keskuksen ja Tieteen tietotekniikkakeskuksen tutkijat ovat mukana kansainvälisessä tutkimusryhmässä, joka selvittää täysin uusia keinoja jäätiköiden suojelemiseksi.

Mitkä sitten ovat kokonaan uusia keinoja? Ainakin niihin tarvitaan valtavat määrät soraa ja betonia.

Nature-lehdessä (siirryt toiseen palveluun) julkaisemassaan artikkelissa tutkijat kertovat laskeneensa, että edullisin vaihtoehto voisi olla hyödyntää geotekniikkaa, josta on maailmalla vahvoja näyttöjä. Esimerkiksi Hong Kongin kansainvälinen lentokenttä maksoi 20 miljardia dollaria ja sillä saatiin kaupunkiin prosentin verran lisäpinta-alaa.

Jangtse-joen katkaiseva Kolmen rotkon pato Kiinassa maksoi noin 33 miljardia dollaria. Padon tärkein tehtävä on tulvien vähentäminen.

Tutkijat uskovat, että saman kokoluokan hankkeilla voitaisiin estää Grönlannin ja Etelämantereen jäätiköiden vyöryminen mereen. Näin saataisiin aikaa ilmastonsuojeluun.

– Se ei ole vaihtoehto päästöjen vähentämiselle mutta se antaisi meille lisäaikaa, sanoo tutkijaryhmään kuuluva John Moore Lapin yliopistosta.

Havainto perustuu siihen, että Grönlannin ja Etelämantereen jäätiköt kulkeutuvat mereen vain muutamista kohdista, niin sanottuina jäävirtauksina. Ne ovat kooltaan kymmeniä kilometrejä suuntaansa mutta niiden vakauttaminen olisi helpompaa kuin suojavallien rakentaminen maailman rannikoille.

– Jäätiköiden sulaminen hidastuu selvästi jos jää ei pääse meriveteen, sillä vesi sulattaa jäätä paljon nopeammin kuin ilma, John Moore sanoo.

Muut keinot

Lämpenemistä yritetään hillitä ensisijaisesti vähentämällä hiilidioksidipäästöjä. Sen lisäksi on kehitetty erilaisia teknisiä ratkaisuja ilmaston muokkaamiseksi. Ilmastonmuokkaus herättää kuitenkin epäilyjä, sillä sen vaikutuksia on vaikea ennakoida.

John Moore myöntää, että jäätiköiden muokkaamisella on myös ympäristövaikutuksia mutta hänen mielestään ne jäävät kuitenkin rajatulle alueelle.

– On paljon parempi tehdä jotain pienellä alueella kuin esimerkiksi ruiskuttaa aineita ilmakehään.

Moore ehdottaakin, että jäätiköiden sulamista hidastettaisiin aluksi pienellä alueella Grönlannissa, Jakobshavnissa. Keinovalikoima voisi olla seuraava:

Jäätikkö
Yle uutisgrafiikka

1. Pengertäminen

Grönlannin Jakobshavnin jäätikkö valuu etuosastaan merta kohti ja lämpimän meriveden pääsy jäähyllyjen alle kiihdyttää sen sulamista. Tämä voitaisiin estää meren pinnan alla olevalla seinämällä, joka hillitsisi veden virtausta.

Jos jäätikön edessä olevaan, viisi kilometriä leveään vuonoon laskettaisiin sata metriä korkea valli, siihen tarvittaisiin vain 0,1 kuutiokilometriä soraa ja hiekkaa. Valli tuettaisiin betonilla eroosion estämiseksi.

Esimerkiksi Suezin kanavasta jouduttiin kaivamaan maata kymmenen kertaa enemmän, ja Hong Kongin lentokenttäänkin tarvittiin maata kolminkertaisesti.

2. Jäähyllyjen tukeminen

Etelämantereen sulaminen on nopeinta kun mantereen reunassa olevat jäähyllyt alkavat kellua meressä. Jään alle jäävät kalliot ja saaret muodostavat kuitenkin esteitä, jotka vähentävät mereen työntyvän jään määrää.

Kun meri ja ilma lämpenevät, osa jäähyllyistä ohenee, erityisesti Amundseninmeren ympärillä. Jään romahtaessa, jäljelle jäävät pelkät kalliot, jotka puolestaan murentuvat nopeuttaen jääkatoa.

Suurimassa vaarassa ovat Pine Island ja Thwaites -jäätiköt. Laskelmien mukaan vuonna 2150 niistä irtoaa jäätä kymmenen kertaa nykyistä nopeammin.

Yksi ratkaisu on kasata keinotekoisesti jäähyllyjä jäätiköiden suojaksi. Tämä tapahtuisi niin, että särkille tai meren pohjaan rakennettaisiin valleja tai saaria. Esimerkiksi Pine Islandin jäätikköä pidättelevä jäähylly voitaisiin ankkuroida Jenkins Ridgelle rakennettavalla vallilla.

Se vaatisi kuusi kuutiokilometriä maata eli kuusikymmentä kertaa enemmän kuin tarvittaisiin Jakobshavnissa.

3. Pohjakallion kuivaaminen

Jäätiköt liukuvat niiden pohjalla olevan ohuen vesikerroksen päällä. Jäätiköiden virtaaminen voisi hidastua, jos niiden pohjakallio kuivattaisiin johtamalla vesi muualle tai jäädyttämällä se.

Kun jää liukuu peruskallion päällä, kitka tuottaa lämpöä, joka puolestaan sulattaa jäätä. Näin syntynyt vesi toimii voiteena.

Varsinkin Etelämantereella jään alla on hyvin vähän vettä. Jos se saataisiin poistettua, jäämassa pysähtyisi ja se alkaisi paksuuntua. Veden pois saaminen vaatisi kuitenkin syvän reiän.

Reiän poraaminen jäähän ei ehkä olisi mahdotonta, tutkijat arvelevat. Etelänavalla on porattu jopa kahden ja puolen kilometrin reikiä kuuman veden avulla. Norjassa peruskallioon tehdyt tunnelit tuovat jäätikön alta vettä Svartisen vesivoimalaan.

Ympäristöriskit

Tutkijat myöntävät, että kaikissa vaihtoehdoissa on ympäristöongelmia. Rakennelmat muuttavat väistämättä alueiden ekosysteemiä. Tämän vuoksi tarvittaisiin lisään kenttätutkimuksia ja tarkkoja mallinnuksia.

Suurin riski on kuitenkin se, ettei tehdä mitään. Myös se on mahdollista, että jäätiköiden vakauttaminen ei toimikaan, tutkijat varoittavat.

Mikä keinoista sitten olisi lupaavin?

– Pengertäminen on varmin mutta kallein. Hellävaraisin olisi poistaa vesi jäähyllyjen alta, sanoo John Moore.

Ryhmään kuuluvat John C. Moore ja Rupert Gladstone Lapin yliopiston Arktisesta keskuksesta, Thomas Zwinger Tieteen tietotekniikan keskus CSC:stä ja Michael Wolovick Princetonin yliopistosta USA:sta.

Tästä voit tilata Ylen tiedekirjeen.