Tekijä: Sanni T Turunen

Odotettu kohtalon hetki koitti tällä viikolla. Etelämantereella ottamamme kivinäytteet saapuivat kontissa Suomeen jo aikaisemmin, mutta olin vielä kiireinen artikkelipuuhien kanssa. Nyt kävin käsiksi laatikoihin.

Toisten laatikoiden sisällön näin viimein itsenäisyyspäivän alla Aboa-asemalla Kuningatar Maudin maalla. Aurinko paistoi kirkkaasti, hanki hohteli ja valmistauduimme viettämään Suomen 100-vuotispäivää. Ruuvasimme kannet kiinni, kannoimme laatikot pihan poikki kuormavaa’alle punnittaviksi.

Viimeiset kaksi laatikkoa pakkasimme Schirmacher Oasiksella Venäjän Novolazarevskaya-aseman lähellä. Silloinkin aurinko paistoi ja ilmassa oli lähdön tuntua. Jäätikkö pehmeni päivä päivältä. Jäätikköjärven jäinen pato murtui runsaan vesimassan alla niin että järven pinta laski. Laskimme laatikot riviin vanhan Novolazarevskayan puisille ralleille.

Palasin mielessäni noihin valokuvantarkkoihin mielikuviin, kun ruuvasin auki laatikoiden ruuvit Kumpulan kampuksen kellarien syvässä osassa sijaitsevassa hämärässä kokoelmatilassa. Yritinpä tavoittaa Antarktiksen raikasta ilmaakin näytteitä ympäröivistö muovipusseista. Sieltä komeat, tummanharmaat näytteet sitten paljastuivat. Olin jännittänyt, näyttäisivätkö juonikivet yhtä terveiltä, tiiviiltä ja hyväkuntoisilta kuin auvoisten kenttäpäivien pohjalta muistelin. Huoli oli turha – ainakin ensimmäisenä käsittelyyn tuleva näytesarja näytti oikein hyvältä, ja siinä näytti olevan paljon oliviinia.

Ryhdyin siis käsittelemään näytteitä geokemiallisia analyysejä varten. Olen lähdössä syksyllä vierailulle Carnegie-instituutin isotooppilaboratorioon, ja siinä vaiheessa on eduksi ellei suorastaan välttämätöntä, että kivien tarkka koostumus on tiedossa. Koska tulosten saaminen isoista laboratorioista kestää helposti muutaman kuukauden, on tarpeen saada näytteet liikkeelle pian. Ryhdyin siis hyödyntämään Helsingin yliopiston Geotieteiden ja maantieteen osaston laboratorioita.

Valitsin analyysiin edustavia, hyviä kiviä. Koska tutkimuksessa olemme kiinnostuneita primitiivisimmistä, varhaisimmista vaiheista magman kehityksessä, yritin välttää rapautuneita ja hydrotermisesti muuttuneita kohtia. Terve, luja kivi on usein myös sisäisesti kunnossa. Leikkasin näytteet ensin pienemmäksi paloiksi giljotiinilla. Hydraulinen laite kohdistaa näytteeseen lujan puristuksen. Muuttunut ja rapautunut näyte tössähtää usein palasiksi lähes äänettä, mutta nämä Schirmacher Oasiksen juoninäytteet paukahtivat kilahtaen. Se on hyvä merkki.

Seuraava vaihe geokemiallisen näytteen tuottamiseksi on kivikappaleiden murskaaminen sepeliksi. Siihen käy suurikokoinen leukamurskain, joka vahvoilla leuoillaan pureskelee kivet. Tässä vaiheessa on syytä integroidun imurin, suojalasien ja kuulosuojaimien lisäksi käyttää hengityssuojainta. Etenkin oliviinipitoisten kivien kanssa on syytä varautua siihen, että osa kiven alkuperäisistä mineraaleista on muuttunut serpentiiniksi – ehkä jopa asbestiseksi.

Sepeli on leukamurskaimen jäljiltä pölyistä, ja mukana on myös hyvin hienojakoista ainesta (ja se näyttää erehdyttävästi sokeripäällysteiseltä salmiakilta). Metallisista leuoista on myös saattanut irrota metallisilppua näytteen sekaan. Olikin paras huuhdella kappaleet lävikössä, jotta kaikesta mahdollisesti epämääräisestä päästään eroon. Sen jälkeen huuhtelin kivet ionivaihdetulla vedellä ja kuivasin niitä pari tuntia uunissa teflonastiassa.

Näytteenkäsittelyprosessin aikaa vievin osa on sepelinkappaleiden silmämääräinen tarkasteminen. Kaikenlaisessa geokemiallisessa työskentelyssä halutaan saada mukaan mahdollisimman hyvin tutkittavaa asiaa edustava fraktio. Magmakiveä tarkastella ollaan yleensä kiinnostuneita siitä, mitä magmasta alun perin on kiteytynyt – ei esimerkiksi myöhemmistä raoista, niiden täytteistä tai muuttumistuotteista. Mitä alkukantaisempi kivi on kyseessä, sitä matalammat hivenalkuainepitoisuudet siinä luonnostaan on. Tällaisen kiven tapauskessa pienikin muru jotakin väärää materiaalia, kuten kivessä olleen kaasukuplan myöhemmin kiteytynyt täyte, saattaisi vinouttaa tuloksia. Nämä kivet ovat oletettavasti hyvin primitiivisiä, joten niiden tapauksessa ei kannata ottaa riskiä pienenkään epämääräisyyden kanssa. Kääntelin siis jokaisen kappaleen ympäri ja hylkäsin julmasti sirut, joissa oli leukamurskaimen jättämä jälki, rapautuneen pinnan osa, tussin merkki tai täytteinen manteli.

Nyt näyte on valmis lähtemään matkaan.

Schirmacher Oasikselta löytyi myös hyvin erikoinen pieni irtolohkare. Tummassa perusmassassa on suorakulmaisia hajarakeita, joissa näyttäisi olevan pertiittejä. Tällainen yhdistelmä on varsin epätavallinen. Kalimaasälpä ei nimittäin kiteydy mafisista kivisulista, eikä edes viihdy niissä vaan saattaa alkaa liueta. Tällaisia esiintymiä kuitenkin tunnetaan muun muassa Kaakkois-Suomesta, Suomenniemen batoliitin yhteydestä. Pasi Heikkilä ojensi tämän näytteen kohdalla auttavan kätensä, ja teimme pikaisen käsi-XRF-analyysin. Geokemia vahvisti arvion: hajarae on kalimaasälpää, ja tumma perusmassa on huomattavasti mafisempaa. Tulevaisuus näyttää, mitä tällä pikku lohkareella on vielä kerrottavana.

Magmapetrologian kandidaattikurssin ekskursio Kaakkois-Suomen rapakivibatoliiteille kuuluu olennaisena osana geologian opetuksen kevääseen. Kurssi käydään usein toisena opintovuonna, ja se käsittelee kivisulien muodostumista, kiteytymistä ja kaikkia niitä prosesseja, jotka vaikuttavat magmakiven syntyyn.

Ennen väitöskirjaprojektiani työskentelin Geotieteiden ja maantieteen laitoksella yliopisto-opettajan pestissä ja sitä ennen opetusassistenttina, joten tämä retki keväiseen järvimaisemaan on muodostunut perinteeksi jo minullekin. Väitöskirjantekijänä minulla on viiden prosentin opetusvelvollisuus, ja olin ilahtunut, kun Tapani Rämö pyysi minut jälleen mukaan. Kenttätyöhän on geologin parasta aikaa.

Kävimme katsomassa ensimmäisinä päivinä Viipurin batoliitin pienempiä satelliitti-intruusioita, Ahveniston ja Suomenniemen komplekseja. Riikka Fred esitteli uutta tutkimustaan Ahveniston kompleksin happamien ja emäksisten kivisulien sekaantumisrakenteista. Einari Suikkanen kertoi omasta työstään Suomenniemen alkalimaasälpäsyeniittien parissa. Kävimme tapaamassa silmästä silmään myös muutamia ällistyttäviä juonia, joissa keskenään aivan eri maailmoista peräisin olevat kalimaasälpähajarakeet ja basalttinen perusmassa ovat päätyneet keskenään samaan rakoon.

Ekskursio päättyi jättiläismäiselle Viipurin batoliitille, jonka kiehtovimpia kohteita on Ylämaan spektroliittilouhos. Suuret, iridisoivat labradoriittirakeet säkenöivät huomioita herättävästi kaikilta kalliopinnoilta etenkin sateisella säällä. Tällä kertaa saimme nauttia loistavista hellesäistä, joten komeimpien kiteiden katseluun tarvittiin vesipulloa.

Oli piristävää olla kolme päivää kunnolla ulkona energisten, innokkaiden opiskelijoiden kanssa. Ryhmä oli reipas ja aktiivinen. Ja toisaalta – oma ajattelu ei joudu milloinkaan paremmin koetukselle, kuin tarkkaavaisen kuuntelijan tekemiin kriittisiin kysymyksiin vastatessa.

Tänään koitti se odotettu juhlapäivä, että Antarktiksen operaation aikana kerätyt 350 kg kivinäytteitä saapuivat uuteen kotiinsa Luomuksen geologisiin kokoelmiin. Näimme laatikot viimeksi Novo Runwayn jääkiitotiellä, lähellä Novolazarevskaya-tutkimusasemaa, muutaman kilometrin Schirmacher Oasiksen eteläpuolella. Tärkeät kivinäytteemme jäivät siistiin läjään mannerjäätikölle kirkkaaseen auringonpaisteeseen, kun Boeing 757 kiihdytti taivaalle meidät mukanaan. Paremmalla rahtikapasiteetilla varustettu myöhempi Iljushin 76 TD -rahtikone kuljetti näytteet Kapkaupunkiin, josta ne saapuivat vesiteitse Suomeen. Tullauksen jälkeen pääsimme noutamaan ne FINNARP:in väeltä Ilmatieteen laitokselta.

Tästä alkaa kivien taival petrografisiksi ohuthieiksi mikroskooppitarkastelua varten, murskeiksi geokemiallisia analyysejä silmällä pitäen sekä jauheiksi ja mineraaliseparaateiksi isotooppimenetelmiä varten. On jännittävää nähdä, miltä kaikki näytteet näyttävät nyt muutaman kuukauden basalttisilmien lepuuttamisen jälkeen. Jos mukana on niin hyväkuntoisia ja tuoreita oliviinipitoisia juonikiviä kuin kentällä näytti, edessä on mielenkiintoinen matka.

Kun tekee työtä tutkimuksen parissa, on väistämättä kehitettävä jonkinlainen tapa puhua työstään. Jokainen löytää siihen oman tapansa, joko ajan myötä tai sisäisen kutsumuksensa ajamana. Vähiten ylimääräistä murehtimista ehkä liittyy siihen toimintamalliin, että kertoo ammattinsa ja tutkimusalueensa niin epäkiinnostavasti ja ylimalkaisesti, että kuulija ei kysy enempää.

Vastakohtainen malli olisi käyttää tilaisuus ja aloittaa perinpohjainen selittäminen tieteenalansa peruskurssitiedoista edeten kohti omaa tutkimusaihetta iltapäivän kääntyessä illaksi ja kuulijan perääntyessä kohti ovea. Kaikkiaan nuoria tutkijoita kannustetaan nykyisin olemaan aktiivisia ja keskustelemaan tutkimuksestaan kiinnostavasti.

Suomenkielisissä keskusteluissa asettaa erityishaasteita se, että kielessämme ei ole vakiintuneita sanoja useille geologiassa tunnetuille ilmiöille. Ei ainakaan sellaisia, joiden merkitystä olisi mahdollista ymmärtää täsmällisesti ilman aiheen asiantuntemusta. Kun ilmiöistä yleensä keskustellaan englanniksi, suomenkielinen sanavarasto ei kehity, vaikka mukana olisi suomalaisiakin tutkijoita. Englannin yleiskielen sanavaraston kattavuuskin lienee tosin pieni harha, sillä tuskinpa alan ulkopuolinen voi tunnistaa termejä silläkään kielellä.

Meillä on täällä Suomessa joka tapauksessa sellainen poikkeuksellinen tilanne, että geologiaa ei opeteta sellaisenaan lainkaan peruskoulussa tai lukiossa. Sellaiset peruskäsitteet kuin maapallon vaippa, kivilaji, mineraali tai vaikkapa tulivuori käsitellään lyhyesti maantiedon opetuksen yhteydessä. Siinä missä elämän kiertokulku ja veden kierto ilmakehässä ovat yleensä tuttuja aiheita, kivikehän elämää ylläpitävä kierto monine merkillisine, dramaattisine ilmiöineen on monelle varsin tuntematon. Näin nopeasti muuttuvan ympäristön aikana kokonaisuuden ymmärtäminen on yhä tärkeämpää. Siksikin ajattelen monien kollegoiden tavoin, että geologin velvollisuus yhteiskunnalle on tarjota ajantasaista ja ymmärrettävää tietoa maapallon toiminnasta vähintäänkin silloin kuin kysytään.

Luulen onnistuvani omien tutkimuspuuhastelujeni selittämisessä aina silloin tällöin. Helpointa kommunikaatio on tietysti silloin, kun vastapuoli on aidosti kiinnostunut, vuorovaikutteinen ja tilanne sallii muutaman minuutin johdattelun. Jos aikaa on vähemmän, muutamalla lauseella voi kehystää asetelman ja antaa käsityksen siitä, minkä suuntaisia asioita yritetään saada aikaan.

Riittääkö yksi lause? Tokihan nyt haaste otetaan vastaan. Tammikuussa olimme Mika Kalakosken kanssa Uusimaa-lehden Eija Quinianin haastattelussa kuluneen talven Etelämanner-retkikunnasta. Keskustelumme rönsyili pitkään Antarktiksen maan ja taivaan välillä, ja lopuksi tulosta piti tietysti tiivistää. Eija jälkikäteen kysyikin, miten kuvaisin lyhyesti väitöskirjaani. Sain aikaiseksi omasta mielestäni hyvinkin kuvaavan tiedotuksen: ”Se käsittelee Karoon magmaprovinssin laavojen vaippalähteitä.” Mika ystävällisesti kommentoi, että virkettä kannattaisi vielä vähän avata. Pyörittelin kaikenlaisia jättiläistulivuoria ja mannerten repeämisiä yhdisteleviä teemoja, mutta niitähän väitöskirjani ei varsinaisesti käsittele. Itse aiheeseen päästäkseni tarvitsisin vielä ainakin pari virkettä. Niinpä alkuperäinen tuotos jäi voimaan.

Seuraavalla viikolla tuo mukava juttu tuli ulos. Sain puhelinsoiton paikallislehden jakelualueella asuvalla ystävältäni Lillyltä, joka oli yhdessä Tiinan ja Tuiren kanssa tavannut tuotostani: ”Totesimme, että nämä kaikki sanat ovat kyllä suomea, mutta mitä tämä lause oikein tarkoittaa?” Tunnustan täten tärvänneeni täydellisen tilanteen popularisoida aihetta, josta harvoin uutisoidaan suomeksi. Hyvänä puolena voi mainita, että ensi kertaa varten on jo tässä vaiheessa varastossa useampia helpommin aukeavia selityksiä.

Kirjoitusta on muokattu 19.4. – ks. sivun loppu.

Jos joku olisi kysynyt minulta otsikon aihetta viime syksynä, en olisi osannut vastata. Ehkäpä olisin veikannut nollaa alueella kulkevien ympärivuotisten laivaväylien vuoksi.

Tänään Helsingin sanomat julkaisi Ismo Uusituvan artikkelin kolmen suomalaisen (Kari Suomela, Jermi Tertsunen ja Kari Kossila) muodostamasta ryhmästä, joka on viime viikonloppuna hiihtänyt Merenkurkun poikki Ruotsiin. Juttu oli mukava ja kuvat lohkareiselta taipaleelta hienoja. Ingressissä todettiin, että ryhmä on tiettävästi ensimmäinen, joka on taittanut matkan 1960-luvun jälkeen, säännöllisen laivaliikenteen alettua. Tiettävästi, mietin.

Muistui silloin mieleeni, että Etelämantereella, majoittuessamme Venäjän tutkimusasema Novolazarevskayan lähellä, kanssamme samaan päivällisseurueeseen kuului espanjalainen José Naranjo. Puhelias henkilö, jolla oli kaikenlaisia juttuja hauskoista kaskuista seikkailutarinoihin. Kiehtovaa kyllä, tarinat vaikuttivat olevan totta – yksityiskohdat esimerkiksi Suomessa tapahtuneisiin sattumuksiin täsmäsivät omiin tietoihini. Herra Naranjo olikin vieraillut Suomessa taajaan harjoitellessaan naparetkiä varten. Siinä yhteydessä hän kertoi hiihtäneensä toverinsa kanssa myös Perämeren poikki Suomesta Ruotsiin. Rannikon asukkaat olivat kuulemma pitäneet heitä hulluina, mutta matka oli onnistunut. Päivällispöydässä vielä pohdittiin, liekö tuollainen hanke enää koskaan on mahdollinen, kun merijäät näyttävät vuosi vuodelta jäävän heikommiksi ilmastonmuutoksen vuoksi. Merenkurkkuhan toki kohoaa edelleen voimakkaasti jääkauden jälkeen, joten sitä pidettiin varteenotettavan hiihdon mahdollistajana, mikäli tulevaisuuden talvina on vielä lunta.

Piti nyt oikein ryhtyä internet-maailmasta selvittelemään, pitikö tämä muisto paikkansa. Ja kyllä: Jose Naranjo ja José Mijares hiihtivät Suomesta Ruotsiin laivaväylien poikki maaliskuussa 2003. Heillä on aiheesta pieni espanjankielinen sivustokin.

Lähetin toimittajalle viestin aiheesta, ja palaute oli kiinnostunut. Tuota pikaa Helsingin sanomat julkaisi Ari Virtasen artikkelin espanjalaisten Perämeren ylityksestä. Mukava sattumus! Tuli nyt samalla katsottua kuvat Josén porukan reissusta. Se oli tietenkin jo Antarktiksella mielessä, mutta siellä internet-mahdollisuutta ei ollut.

Lisäys: Kari Kossila lähetti minulle viestin, että muiden muassa hänen, Poppis Suomelan ja muutaman muun henkilön muodostama suomalaisretkikunta on myös hiihtänyt Perämeren poikki Luulajasta Ouluun vuonna 2013. Hän totesi, että tämän vuoden ylityksen kohteena ollut Merenkurkku ja Perämeri ovat jääoloiltaan hieman erilaisia. Asia selsivi mukavasti myös hänen lähettämästään Suomelan kirjoittamasta hiihtoretkeä käsittelevästä jutusta Retki-lehdessä 3/2013 (s. 44–51). Tosiaan reipashenkinen etappi, ja varmasti mainio paikka koetella retkueen taitoja, jos päämääränä on taipale arktisella alueella.

4th Finnish National Colloquium of Geosciences vietettiin Turussa 14.-15. maaliskuuta. Reissu oli kaikkian mukava, osallistuimme konferenssiin VALVE-projektin maisteriopiskelijan Milla Aaltosen kanssa.

Milla tekee parhaillaan gradua Mosambikilaisten primitiivien laavakiviemme vaiheista niiden matkalla maapallon vaipasta maan pinnalle. Hän käyttää lähestymistapana vyöhykkeisten, eri vaiheissa eri koostumuksisina kiteytyneiden plagioklaasihajarakeiden ja kivien myöhemmin kiteytyneen perusmassan strontiumisotooppisuhteen vaihtelua. Tähän mikroskooppisen mittakaavan ilmiöön pääsee käsiksi laserablaatioon perustuvalla MC-ICP-massaspektrometrilla, jota Milla on päässyt käyttämään Geologisen tutkimuskeskuksen isotooppilaboratoriossa. Nyt Turussa hän esitteli ensimmäisen oman posterinsa, joka sisältää hyvin mielenkiintoisia tuloksia – jo nyt kivistä voi lukea merkkejä primitiivisen vaipan sulan saastumisesta maankuoren aineksilla. Perin monimutkaisen kontaminaatioprosessin tarkempi tulkinta helpottaa kantasulien perimmäisten ominaisuuksien tunnistamista.

Turun konferenssi oli viehättävä. Pidin tästä kokouksesta paljon. Se oli osanottajamäärältään sopivan pieni – Turun tuomiokirkon aukion laidalla sijaitsevan Geologicum-rakennuksen suojeltu, puupenkkinen Knarren-sali täyttyi, mutta osallistujat muodostivat yhden, hyvin keskenään sekoittuvan joukon. Rinnakkaissessioita ei ollut ja yleisen session aiheet olivat sopivasti sekaisin, joten tällä kertaa pääsi kuulemaan esityksiä myös magmaan liittyvän geokemian ulkopuolisista aiheista. Oma esitelmäni käsitteli samojen Mosambikin pikriittilaavojen vaipan pluumia muistuttavaa geokemiallista luonnetta. Mieleeni jäi ajatuksia suomalaisen pohjaveden heliumsisällöstä (Riikka Kietäväinen), Viiankiaavan monimutkaisesta hydrogeologiasta (Kirsti Korkka-Niemi), maannosten happamuudesta Itämeren reuna-alueilla (Krister Dalhem), uusista kenttägeologian opetusmenetelmistä (Juha Järvinen) ja Itämeren altaan synnystä (Anna-Kaisa Korja). Lähempänä tuttua maastoa oli Paavo Nikkolan kiinnostava esitys magmaattisesta sisäisestä differentiaatiosta laavapatjan piipuissa.

Ai niin – paluumatka sujui vähän poikkeuksellisesti. Puolisoni harrastaa lentämistä, ja talvi usein muodostaa valoisan ajan lyhyyden ja pilvisten säiden vuoksi taukoa matkalentoharjoitteluun. Hän havaitsi viime viikon torstain lentosään hyväksi, ja keksi suunnata silloin harjoittelulennon Turkuun. Pääsimme siis Paavon kanssa ilmakyydillä Turun lentokentältä Malmille. Ratsuna toimi nelipaikkainen Malmin ilmailukerhon OH-STL. Matka kesti noin tunnin. Turbulenssikin oli odotettua kevyempää. Hajanaiset, paikalliset lumikuurot loivat maisemaan komeaa kolmiulotteisuutta.

Colloquium of Geosciences, varhemmin tutkijapäivät, on suomalaisten geologien kevään toistuva konferenssi. Tänä vuonna järjestäjinä toimivat Turun yliopisto ja Åbo Akademi, ja petrologien mallien parissa kunnostautunut Jussi S. Heinonen veti tänään konferenssia edeltävän yhden päivän työpajakurssin.

Kuluneiden aurinkoisten pakkasviikkojen jälkeen lotiseva vesisade ja liukkaat lammikot eivät miellyttäneet valtavasti, kun aamulla kuudelta hölkkäsin maantien varteen lainehtivalle bussipysäkille. Siitä päivä lähti kuitenkin paranemaan askel kerrallaan. Junan saapuessa Turkuun koin jo virkistäytyneeni valtavasti tämän komean keskiaikaisen kaupungin omaleimaisesta miljööstä.

Jussi opasti meidät virtaviivauksi karsitulla datasetillä läpi kolmen, kohtuullisen yksinkertaisen, petrologisen mallin. Vertailimme, miten yksinkertaisin fraktioivan kiteytymisen malli auttaa jo datan tulkitsemisessa, vaikka jääkin karvalakiksi monimutkaisemmissa tapauksissa. Sitten kokeilimme kuinka assimilaatio sekoitusprosessina parantaa kuvaa, mutta kuinka sekin on karkea työkalu verrattuna energiakonsertiiviseen fraktioivan kiteytymisen ja assimilaation malliin, jolla päästään erityisesti assimilaation suhteen lähemmäs järkeviä voluumeja kontaminantin määrää arvioitaessa.

Itse hän on kehittäjien kanssa eteenpäin termodynamiikan huomioon ottavaa magmakammiosimulaattoria, joka on mallinnustyökaluna aivan toista luokkaa – Jussi oli juuri vuoden Yhdysvalloissa opettelemassa sen sielunelämää. Tulokset näyttävät kuitenkin vaikuttavilta. Simulaattorissa kuulostaa erityisen miellyttävältä se, että se ottaa huomioon valtavan massan kokeellisen petrologian avulla todettuja rajoituksia. Lisää projektista Jussin omalta sivulta.

Oli kotoisaa istua keskittyneen hiljaisuuden vallassa Turun Geotalon ylimmän kerroksen tietokonesalissa sateen ropistessa kattoon ja nähdä numeroiden taipuvan ymmärrettäviin, tulkittaviin muotoihin. Mukava päivä! Huomenna käynnistyy itse konferenssi.

Ihmisseurueissa tulee usein puheeksi ammatinvalinta ja se, kuinka kukakin on omalle polulleen päätynyt. Kuten varmasti tavallisinta onkin, omakin tieni on ollut kaikkea muuta kuin suoraviivainen. Hakeuduin lukiosta opiskelemaan fysiikkaa päämääränäni tähtitiede ja planeetat. Opiskelijavaihto Islannissa vulkanologiaan ja glasiologiann tutustuen innosti geotieteiden pariin, mutta toisaalta synkistyin samaan aikaan ympäristön- ja ilmastonmuutosaiheista. Pidinpä sivutoimena pientä käsityöyritystäkin.

Näistä kaikista vaiheista opin jotakin, mutta muun muassa sen, että geologia on erinomainen tieteenala planeettojen koostumuksesta, alkuperästä ja sisäisestä dynamiikasta kiinnostuneelle. Geologi pääsee vieläpä raikkaaseen ilmaan kenttätöihin silloin tällöin. Hektisten vuosieni jälkeen mielenkiintoni kohdistui erityisesti ajattomaan perustutkimukseen. Mikään ei anna elämälle parempaa perspektiiviä kuin ymmärrys ajan valtavasta määrästä sekä menneisyydessä että tulevaisuudessa. Se ei toki tarkoita, että millään ei olisi mitään väliä – ehkä jopa päinvastoin.

Kun opastan kävijöitä Luomuksen geologisissa kokoelmissa, usein kysytään että oliko tämä lapsuuteni toiveammatti. Tiukasti ottaen en ole varma, tiesinkö tällaisen ammatin olemassaolosta. Sen tiedän, että halusin alun perin olla ”kissainsinööri” ja myöhemmin paleontologi (joka toki on myös geotieteellinen ammatti).

Pari vuotta sitten löysin kuitenkin vanhempieni arkistoista unohtuneen dokumentin, joka ei jätä juuri tulkinnan varaa. Olen ilmeisesti noin 7-8-vuotiaana yrittänyt perustaa kivikerhon kivenkerääjien yhteyden takia. Vaatimattomasti olen varannut itselleni vetäjän roolin, ja ehdotan muiden osallisten lahjoittavan minulle kauniin kiven kokoelmistaan. Tarkoituksena on ollut retkien järjestäminen ja käydä kivimuseossa!

Muistan, että olin kuullut silloisesta Kivimuseosta, enkä ollut koskaan käynyt siellä. Muistaakseni neljännellä luokalla toteutui kivipajan luokkaretki Arppeanumin kolmannessa kerroksissa silloin sijainneeseen museoon. Kyseessä on kuitenkin tosiaan sama instituutio (Luonnontieteellisen keskusmuseon Luomuksen Geologiset kokoelmat), jonka alaisuudessa nykyään työskentelen. Vaikka kivikerho ei tainnut saada koskaan tuulta purjeisiinsa, pääsin lopulta kivimuseoon oikein ajan kanssa.

Tein graduani varten jo kauan sitten mineraalikoostumusanalyysejä pikriittinäytteiden ohuthieistä Helsingin yliopiston Geotieteiden ja maantieteen osaston elektronimikroproobilla (kiitos opastuksesta menetelmän käyttöön Radoslaw Michallikille). Laite pommittaa ohuella hiilikerroksella päällystettyä näytettä elektroneilla, ja näytteessä olevat atomit virittyvät. Virityksen purkautuessa kukin atomi lähettää fotonin, jonka energia vastaa sen karakteristista aallonpituutta. Kun tästä syntyvä röntgensäteily vastaanotetaan ja analysoidaan, saadaan selville hyvinkin tarkasti, mitä alkuaineita näytteessä on läsnä. Menetelmä toimii, vaikka pitoisuudet olisivat hyvin pieniä.

Aikaisemmassa vaiheessa analysoin kaikki alkuperäisen näytesarjani näytteet. Myöhemmin, kun käytettävissä oli muilla menetelmillä (röntgenfluoresenssilla ja induktiivisesti kytketyllä plasmamassaspektrometrillä) tuotettuja kokokivikoostumusten mittaustuloksia, alkoi näyttää siltä, että myös kaksi muuta näytettä kuuluisivat samaan sarjaan. Toisen näistä sain analysoitua melko pian alkuperäisen sarjan jälkeen. Näytti siltä, että kaikki nämä kivet kuuluvat yhteen, joten seuraavaksi koko sarjalle strontium- ja neodyymi-isotooppianalyysit.

Tämän vaiheen perimmäinen päämääräni on tunnistaa kivet, jotka muistuttaisivat mahdollisimman paljon niiden lähtöalueita maapallon vaipassa. Emme tietysti voi tietää tarkalleen, millaista vaipassa on, mutta tiedeyhteisöllä on melko hyvä käsitys siitä, millaiset piirteet kertovat kiven tulevan sieltä. Yksi tällainen piirre on hyvin magnesiumpitoinen oliviinimineraali. Oliviini kiteytyy primitiivisestä sulasta ensimmäisenä. Kaikkein kärkkäimmin tämän mineraalin osaksi hakeutuu magnesium yhdessä piin ja myöhemmin raudan kanssa. Näin sula köyhtyy ensin magnesiumista kiteytymisen edetessä, ja myöhemmin kiteytyvä oliviini sisältää magnesiumin vähetessä yhä enenevässä määrin rautaa.

Toinen tärkeä asia kiven edustavuuden kannalta on sen saastumattomuus. Tämä hieman raa’alta kuulostava piirre tarkoittaa sitä, miten hyvin kivi on säilyttänyt alkuperäiset, mahdollisesti alhaisetkin hivenalkupitoisuutensa matkalla maan vaipasta pinnalle. Helposti nimittäin käy niin, että magma oleskelee turhan pitkään vaikkapa vaikkapa kuoren sisällä magmakammiossa, ja lämmöllänsä houkuttelee kuoren erilaisista kivilajeista uusia alkuaineita mukaansa. Näin saastuneet kivet näyttävät päälle päin aivan samalta kuin saastumattomatkin, mutta niistä voidaan mitata korkeampia pitoisuuksia maan kuoressa tyypillisiä alkuaineita, kuten rubidiumia, kaliumia, strontiumia tai lantaniumia. Lisäksi kuoren ja vaipan isotooppikoostumukset yleisesti ajatellen poikkeavat toisistaan valtavasti: kuori sisältää suhteellisesti huomattavasti vähemmän neodyymin radiogeenistä isotooppia 143 kuin vaippa ja sieltä peräisin olevat kivet. Toisaalta maan kuoressa on lähes aina huomattavasti vaippaa enemmän strontiumin radiogeenistä isotooppia 87. Jos siis haluaisimme tietää alkuperäisen vaippalähteen isotooppikoostumuksen, kuorella saastuneesta näytteestä ei ole paljon iloa.

Sattuipa niin, että suurin osa nyt tutkittavana olevan pikriittisarjan kivistä näyttää olevan jossain määrin saastuneita. Ne kylläkin sisältävät hyvin magnesiumpitoista oliviinia, mikä on rohkaiseva signaali. Silti ne ovat ehkä olleet hieman liian paljon tekemisissä kuoren kanssa, jotta saisimme niiden kokokivianalyyseistä hyvää kuvaa vaipan isotooppikoostumuksesta. Onneksi sarjassa oli kuitenkin kaksi kiveä, joissa ei näkynyt laisinkaan saastumisen merkkejä. Valitettavasti kävi kuitenkin niin, että toisen neodyymi-isotooppianalyysi epäonnistui (näyte putosi TIMS-laitteessa hehkutuslangalta kesken mittauksen ennen kuin riittävästi toistoja ehdittiin saavuttaa). Laite jäi sen jälkeen eläkkeelle, joten kokeen toistamisen ei ollut mahdollista. Näytti kuitenkin siltä, että toisen näytteen onnistuneita analyysejä voitaisiin käyttää – olivathan tähän mennessä mitatut arvot näissä kahdessa näytteessä lähes samat.

Nyt pieneksi ongelmaksi muodostui kuitenkin se, että juuri tästä viimeisestä toivosta ei ollutkaan olemassa oliviinin koostumusanalyysiä. Vaikka eihän se varsinaisesti mitään muuttaisi, ajattelin: kaikki sarjan näytteet olivat olleet oliviinin koostumukseltaan aivan samankaltaisia. Kaikista tutkittavista kivistä olisi kuitenkin oltava olemassa samat analyysit.  Jos tämä olisi tulossa mukaan, toimenpide oli tehtävä varmistukseksi. Olin proobille mennessäni aivan varma, että tulos olisi noin 88-89 prosenttia forsteriittia (magnesiumpitoisen oliviinin nimi). Löimme jopa Arton kanssa jäätelöstä vetoa tuloksesta. Kuvaavaa on, että kumpikaan ei veikannut alle forsteriitti-87:ää.

Yllätys oli suuri, kun tämän näytteen forsteriittipitoisuus olikin ainoastaan 70 prosenttia. Näyte oli luonteeltaan aivan erilainen kuin muut sarjassa! Tulos tarkoitti, että kivi on kiteytynyt varsin kehittyneestä kivisulasta, eikä sen isotooppiarvojakaan voida käyttää ajatellussa tarkoituksessa. Tästä seurasi toinen saastumaton näyte oli nöyrästi saateltava uudelleen neodyymianalyysiin.

Tällaista se tutkimus taitaa olla. Tulos, joka lopussa mahdollisesti näyttää suoraviivaisesti saavutetulta, saattaa yleensä olla monivaiheisen, poukkoilevan polun päätepiste.