• Artikkelin kategoria:Artikkelit
  • Artikkeli julkaistu:10.5.2023

LAS3R-projekti: Lumen ja jään tutkimista Etelämantereella

Kirjoittaja

You are currently viewing LAS3R-projekti: Lumen ja jään tutkimista Etelämantereella

Maanmittauslaitoksen ja Ilmatieteenlaitoksen tutkimustiimi on tutkinut Etelämantereen lumen ja jään tulevaisuutta LAS3R-projektin parissa. Erityistä tässä projektissa on se, että se tutkii eri menetelmiä lumen pinnankarkeuden määrittämiseen satelliittihavaintojen, kaukokartoituksen ja fysikaalisten mittausten avulla.

Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen ja Ilmatieteen laitoksen tutkimustiimi kävi Etelämantereella suorittamassa lumi- ja merijäämittauksia LAS3R-projektiin liittyen. Perillä Suomen tutkimusasemalla Aboalla tutkijat olivat kolmisen kuukautta, marraskuusta 2022 helmikuuhun 2023 alkuun saakka. Retkikunnassa olivat mukana Antero Kukko (MML), Aleksi Rimali (FMI) ja Leena Leppänen (FMI, Arktinen keskus). Lisäksi retkikuntaan osallistui geologeja sekä FINNARPin henkilökuntaa. Projekti on Suomen Akatemian rahoittama ja sen Etelämantereella tehtävä kenttätutkimusmatka toteutettiin FINNARPin tukemana.

Retkikuntaan osallistuvat lumitutkijat sekä Luonnontieteellisen keskusmuseon geologit rahdin lastauspuuhissa Norjan Polaari-instituutin ylläpitämällä Troll-asemalla Etelämantereella. Vasemmalta Arto Luttinen, Jussi Heinonen, Aleksi Rimali, Leena Leppänen ja Antero Kukko. Kuva: Antero Kukko/ FINNARP.

LAS3R projekti – tavoitteena paremmat arviot Antarktiksen lumen ja jään tulevaisuudesta

LAS3R-projektissa tutkitaan menetelmiä lumen pinnankarkeuden määrittämiseen laajoilta alueilta, mitä ei aiemmin ole pystytty tekemään. Aineistoja vertaillaan samanaikaisiin satelliittihavaintoihin sekä fysikaalisten ominaisuuksien mittauksiin lumikuopissa. Alueella toteutettiin myös laserkeilaus ja hyperspektrikuvaus drooneilla ja mitattiin tulevaa sekä lumesta heijastuvaa Auringon säteilyä suoraan tiettyjen satelliittien ratojen alapuolelta. Hyödynnettäviä satelliitteja olivat mm. Sentinel-2 ja maapallon jäätiköitä vihreällä laserilla luotaava ICESat-2. 

Havaintojen perusteella pyritään parantamaan antarktisen lumen ja jään heijastuvuusmalleja ja laajojen alueiden satelliittiaineistojen tulkinnan luotettavuutta, millä on vaikutusta globaaleihin sää- ja ilmastomalleihin. Suurella droonilla voidaan tuottaa tällaisia pintamalleja parhaimmillaan neliökilometrien kokoisilta alueilta kerrallaan. Tarkoilla kidemittauksilla päästään kiinni hienoimpaan lumen rakenteeseen, suuremmilla jaksoilla nähdään tuulen ajaman lumen muodostamat pintakuviot, pienet harjanteet, suuremmat kinokset ja sastrugit sekä lopulta jäätikön pitkillä aallonpituuksilla kumpuileva pinta. Aiempia havaintoja on hyvin vähän Etelämantereen lumen ja merijään pinnankarkeudesta, eikä tällaisella järjestelyllä ole tehty vastaavaa toteutusta aiemmin.

Laserkeilaimen mittaama lumipinnan reflektanssi (kuvan skaala -15 – -12 dB) kertoo jo itsessään paljon lumen pinnan vaihtelusta ja pinnamuodoista. Tummemmat alueet ovat tuulen kasaamaa irtolunta, keltaiset ja punaiset ovat voimakkaammin heijastavia kovia lumipintoja, joissa erottuu tuulen ja sen kuljettamien jääkiteiden hiomia kuvioita. 1550 nm aallonpituudella kuiva lumi heijastaa noin 10% siihen osuvasta laservalaisusta, kostean lumen ja jään heijastus on vieläkin heikompi. Kuva: Antero Kukko/ FINNARP.

Elämä Aboalla 

Tutkimusasema Aboa sijaitsee kuningatar Maudin maaksi kutsutulla alueella hieman etelään 73. eteläiseltä leveyspiiriltä. Kotiin on matkaa reilu 15 000 kilometriä. Mannerjäätä on Etelämantereella keskimäärin 2300 metrin paksuudelta, enimmillään lähes viisi kilometriä. Jäätikkö peittää 98 prosenttia Etelämantereen pinnasta, ja kaikkineen 41 kertaa Suomen pinta-alan kokoisen alueen.

Asemalla majoitutaan asuinkonteissa tai päärakennuksen huoneissa. Päärakennuksessa on messi ja keittiö. Lisäksi käytössä on sauna, pesutilat ja pyykkikone. Ensimmäiset viikot retkikunta sulatti tarvitsemansa veden lumesta, keskikesällä vettä saatiin myös Basenin alla olevasta jääjärvestä. 

Basenin kalliojyrkänteillä pesii Etelämantereen myrskyliitäjiä ja kihuja näkyy ajoittain. Muuta elämää ovat harvat antarktiset levät, sammalet ja jäkälät. Muutoin maisema on vulkaanista kiveä, jäätä ja lunta, tuuli suhisee lakkaamatta korvissa eikä aurinko kesällä laske.

Lisää LAS3R-projektista ja tutkimustuloksista kuullaan 11.5.2023 FGI:n tutkimusseminaarissa.