Syvällä Suomen kallioperässä on aiemmin määrittämätön valtava puhtaan energian varasto

GTK:n tiedote

Uusi geotermisen energian potentiaalikartta on valmistunut. Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) tutkijat ovat kartoittaneet Suomen syvän geotermisen energian potentiaalia kalliossa 10 kilometrin syvyyteen saakka. Uusi kartta-aineisto esittää Suomessa potentiaalisimmat geotermisen energian tuotantoalueet. Lisäksi kartta-aineisto näyttää missä syvyydessä Suomen kallioperässä saavutetaan +100 °C lämpötila.

100 °C syvyyskartta. Kuva: GTK

GTK on tehnyt sekä geoenergian eli maalämmön että geotermisen energian potentiaalikartoitusta. Aiemmin julkaistut kartat paljastavat, että Suomen maankamaraan ylimpään 300 metriin on varastoitunut energiaa noin tuhat kertaa koko maan energiantuotannon verran. Samoin Suomen pohjavedestä on hyödynnettävissä paikallisesti merkittävä määrä lämmitys- ja viilennysenergiaa. Näiden maalämpöpotentiaalien lisäksi syvemmällä kallioperässä on edellistä suurempi, valtava potentiaali geotermistä energiaa.

Maalämpö, eli geoenergia, on peräisin maapallon sisältä tulevasta lämmöstä ja auringon säteilystä. Geoterminen energia on maan sisältä tulevaa lämpöä, jonka on varastoitunut syvälle maankuoreen. Sen lähteenä on maapallon ytimestä johtuva energia ja maapallon kuoren sisältämien radioaktiivisten mineraalien hajoamisen tuloksena syntyvä lämpö. Geotermistä energiaa voidaan käyttää suoraan kaukolämmön tuotantoon. Sen tuotannon haasteena on energialähteen saavutettavuus, joka johtuu Suomen geologisista olosuhteista.

Sekä maalämpö että geoterminen energia ovat uusiutuvaa ja päästötöntä energiaa. Näiden energiamuotojen hyödyntäminen mahdollistaa fossiilisten polttoaineiden käytön vähentämisen ja siten hiilidioksidipäästöjen pienentämisen.

Lisätietoja: GTK

Le­vän­luh­dan ko­rut liit­tä­vät Suo­men eu­roop­pa­lai­seen vaih­dan­ta­ver­kos­toon

Helsingin yliopiston tiedote

Tuoreen tutkimuksen mukaan Levänluhdan vesikalmistosta löytyneiden vainajien korujen materiaali on peräisin Etelä-Euroopasta, toisin kuin tutkijat ovat aikaisemmin olettaneet.

Levänluhdan arkeologisia löytöjä Kansallismuseon näyttelyssä, etualalla kalmistosta löytyneitä kupariseoksesta valmistettuja ranne- ja kaularenkaita. Kuva: Elisabeth Holmqvist-Sipilä

Levänluhdan rautakautinen vesikalmisto on yksi Suomen kuuluisimmista arkeologisista kohteista. Levänluhdassa sijainneeseen lampeen haudattiin rautakaudella lähes sata vainajaa, joista suurin osa oli naisia tai lapsia. Osalla haudatuista oli mukanaan kupariseoksesta, pronssista tai messingistä valmistettuja ranne- ja kaulakoruja.

Ko­ru­jen tyy­li ko­ti­maas­ta mut­ta ma­te­ri­aa­li muu­al­ta

– Näiden korujen metallien alkuperäalueita selvitettiin esineiden geokemiallisen koostumuksen ja lyijyisotooppisuhteiden perusteella. Vainajien korut ovat tyylillisesti tyypillisiä Suomen rautakauden aikaisia korutyyppejä eli korut on todennäköisesti valettu kotimaisissa korupajoissa. Korujen valmistuksessa käytettyjen metallien alkuperä sen sijaan tuskin on kotoperäinen, sillä kotimaisia kuparimalmeja ei tunnettu rautakaudella, kertoo tutkijatohtori Elisabeth Holmqvist-Sipilä.

Tähän asti arkeologit ovat olettaneet, että rautakaudella käytetty kupari olisi peräisin lähinnä Etelä-Skandinavian kuparimalmeista. Tämä tulkinta on kuitenkin viime aikoina muuttunut kyseenalaiseksi, sillä myös Ruotsista löytyneiden arkeologisten metallilöytöjen kuparin on todettu olevan ulkomaista tuontia.

Helsingin yliopiston arkeologien ja Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) tutkijoiden yhteistyönä toteutetussa tutkimuksessa selvitettiin Levänluhdan pronssi- ja messinkikorujen alkuperää vertaamalla esineiden geokemiallista koostumusta ja lyijyisotooppisuhteita Suomesta, Ruotsista ja muualta Euroopasta tunnettuihin kuparimalmeihin. Tutkimus on julkaistu Journal of Archaeological Science: Reports -lehdessä.

Ku­pa­rin jäl­jet joh­ta­vat Ete­lä-Eu­roop­paan

– Tulokset osoittavat, että esineissä käytetty kupari ei ole peräisin Suomesta tai lähialueilta, vaan se on kulkeutunut Suomeen pitkiä vaihdantaverkostoja pitkin todennäköisesti Etelä-Euroopasta, toteaa Elisabeth Holmqvist-Sipilä.

Esineiden lyijyisotooppisuhteiden perusteella niissä käytetty kupari on peräisin Kreikan ja Bulgarian alueen kuparimalmeista. Nämä alueet tuottivat pronssi- ja rautakauden aikana paljon kuparia, joka levisi erilaisina esineinä ympäri Eurooppaa lahjoina, sotasaaliina ja kauppatavarana. Metalleja myös uusiokäytettiin sulattamalla vanhoja esineitä raaka-aineiksi uusiin valoksiin, ja on mahdollista, että Levänluhdan alueella kierrätettiin jo pronssikaudella Suomeen saapuneita metalleja.

Tämän Emil Aaltosen säätiön rahoittaman hankkeen tulokset osoittavat, että mannereurooppalaisen kuparivaihdantaverkoston tuotteita saapui myös Itämeren yli Suomeen, ja näin Suomen alue voidaan liittää Euroopasta tunnettuun laajaan kuparikaupan ilmiöön. Tulokset havainnollistavat myös muinaisten metallilöytöjen ajallista ja teknologista monikerroksisuutta: raaka-aineet kulkeutuivat tänne lukuisien käsiparien kautta, todennäköisesti pitkän ajan kuluessa ja hyvinkin pitkiä matkoja. Kotimaisissa käsityöpajoissa näistä kansainvälisistä metalleista valmistettiin kotimaan rautakauden muodin mukaisia korutyylejä, jotka saattoivat ilmentää kantajansa paikallisidentiteettiä ja asuinaluetta.

Lisätietoja: Helsingin yliopisto

Malminetsintää uusin menetelmin Ylitorniolla

GTK:n tiedote

Lumi- ja kasvinäytteenotto sekä lennokeilla tehtävä tutkimus vähentävät malminetsinnän ympäristöhaittoja.

Geologian tutkimuskeskuksen koordinoima NEXT-projekti esittelee moderneja ympäristöä säästäviä malminetsintämenetelmiä Ylitornion Lohijärvellä sunnuntaina 30. päivä kesäkuuta. Esiteltävissä menetelmissä hyödynnetään satelliittien mittausaineistoa, droneilla eli kauko-ohjattavilla lennokeilla tehtäviä mittauksia sekä uusia kevyitä näytteenottomenetelmiä.

Perinteisesti maasta käsin tehtäviä mittauksia voidaan nykyisin tehdä satelliitteihin ja droneihin asennetuilla laitteilla, mikä vähentää maastotyöskentelyn määrää ja vähentää luonnolle aiheutuvaa häiriötä.

Radai Oyn drone lähdössä mittauslennolle.

Uusista kevyistä näytteenottomenetelmistä esitellään kasvinäytteenottoa, jossa metallipitoisuuksia määritetään yleisistä kasvilajeista sekä kerrotaan luminäytteenotosta, jolla voidaan myös paikantaa metalliesiintymiä. Modernien malminetsintämenetelmien ansiosta raskaammilla työkoneilla tehtävä näytteenotto voidaan kohdentaa aikaisempaa tarkemmin, mikä vähentää ympäristölle koituvia haittoja.

Malminetsintää kasvinäytteillä.

Esittelypäivässä paikalla ovat myös Geologian tutkimuskeskuksen kivitohtori tunnistamassa yleisön kiviä ja mineraaleja sekä Mawson Oy:n biologi tunnistamassa kasveja näytteistä ja valokuvista.

Aika ja paikka:
Sunnuntaina 30.6.2019 klo 11:00-14:00.
Lohijärven Kuohun talo, Lohijärventie 431, 95680 Lohijärvi, Ylitornio

Lisätietoja: GTK

NEXT-projekti toteutetaan EU:n tutkimusta ja innovaatioita rahoittavan Horisontti 2020-ohjelman tuella.

Elektroniikkateollisuudelle tärkeää harvinaista indium-metallia esiintyy rapakivigraniittien yhteydessä

Turun yliopiston tiedote

Indium on harvinainen, mutta olennaisen tärkeä raaka-aine maailman elektroniikkateollisuudelle. Mira Valkama tutki Turun yliopistoon tekemässään väitöstutkimuksessa rapakivigraniitteihin liittyviä indiumpitoisia esiintymiä.

Indium on harvinainen metalli, jota käytetään elektroniikkateollisuudessa esimerkiksi nestekide-, plasma- ja OLED-näytöissä, televisioissa, matkapuhelimissa sekä kannettavissa tietokoneissa. Tällä hetkellä Kiina tuottaa yli puolet maailman indiumista ja on myös asettanut sille tiukat vientirajoitukset. Tämänhetkinen kysynnän ja tarjonnan suhde on maailmanlaajuisesti lisännyt kiinnostusta indiumin etsintään.

– Väitöskirjassani tarkastelen kahta Fennoskandian kaakkoisosassa sijaitsevaa, rapakivigraniitteihin liittyvää indiumpitoista esiintymää. Rapakivigraniitit ovat iältään nuorempia kuin muut graniitit ja eroavat myös tavallisista graniiteista usein ulkonäöllisesti. Pääasiallinen tutkimusalueeni oli Loviisan Sarvlaxvikenissä, josta löysimme tutkimusryhmän kanssa useita indiumpitoisia juonia. Halusimme tutkia myös syntyolosuhteiltaan erityyppistä rapakiviin liittyvää esiintymää, jonka vuoksi toisena tutkimuskohteena oli Venäjän Laatokan Pitkärannan karsimalmi, Valkama kertoo.

Indiumia esiintyy yleensä sinkkipitoisessa malmissa, jossa se on useimmiten sinkkivälke-nimisessä mineraalissa. Pääsääntöisesti näin on myös molemmilla Valkaman tutkimusalueilla, mutta lisäksi hän havaitsi roquesiitti-nimistä (CuInS2) indium-mineraalia. Roquesiitti-havainto on ensimmäinen Suomessa, ja myös ensimmäinen Pitkärannan alueella.

Eri vaiheissa syntyneet rapakivigraniitit ovat avainasemassa indiumin muodostumiselle suotuisille syntyolosuhteille. Aiemmissa tutkimuksissa on todettu, että myöhäisessä vaiheessa syntyneiden rapakivigraniittien (late stage granites) fluidien, eli kallioperässä kulkevien liuosten ominaisuudet, kuten kloori- ja rikkipitoisuudet vaikuttavat metallien rikastumiseen. Sarvlaxvikenin alueella on tunnistettu niin sanottu myöhäisen vaiheen rapakiviesiintymä, jonka uskotaan olevan metalleja rikastaneen fluidin lähde.

Fennoskandian alueen suurimmat rapakivigraniittialueet. Kuva: Mira Valkama

Sarvlaxvikenin esiintymä on indium-pitoisuudeltaan erittäin korkea (0,15 % In). Juonia on useita ja alueella suoritettujen maaperän geokemiallisten tutkimusten tulokset viittaavat siihen, että niitä on runsaasti vielä löytämättä. Alueen esiintymää ei ole kuitenkaan mahdollista hyödyntää taloudellisesti, sillä se on kaiken kaikkiaan laajuudeltaan pienehkö ja sijaitsee alueella, josta sen hyödyntäminen olisi hankalaa. Lisäksi indiumin rikastusta vaikeuttaisivat muut esiintymän mineraalit kuten arseenikiisu.

– Väitöstutkimukseni on kuitenkin osoittanut, että herkkyys indiumin muodostumiseen on olemassa tietynlaisessa rapakivigraniittiympäristössä. Tuloksia voidaan tulevaisuudessa hyödyntää, kun tutkitaan muita rapakivialueita, joilla on vastaavat syntyolosuhteet. On hyvinkin mahdollista, että Suomesta vielä löytyy taloudellisesti hyödynnettävissä oleva indium-esiintymä, Valkama toteaa.

Lisätietoja: Turun yliopisto

Morecovery – uusi innovaatioprojekti raaka-aineiden talteenottoon

GTK:n tiedote

Morecovery-projektissa kehitetään laboratorio ja pilot -mittakaavan metallien ja mineraalien talteenottopalveluja, jotka mahdollistavat raaka-aineiden talteenottopotentiaalin määrittämisen kaivannaisteollisuuden kiinteistä ja nestemäisistä sivuvirroista.

Kaivosvedet ja kaivannaisjätteet saattavat sisältää arvokkaita raaka-aineita. Morecovery-projektissa luodaan palvelukonsepti, jonka avulla näiden raaka-aineiden talteenottopotentiaalia voidaan arvioida. Kuva: Pekka Forsman / GTK.

Raaka-aineiden kysyntä kasvaa voimakkaasti niin EU:n sisäisesti kuin maailmanlaajuisestikin. Erityisesti Euroopan komission laatiman kriittisten raaka-aineiden luettelon sisältämien alkuaineiden saatavuuden varmistaminen on tärkeää. Samanaikaisesti kaivannaisteollisuuden jätteiden ja sivuvirtojen määrät ovat lisääntymässä, samoin huoli kaivosten ympäristövaikutuksista. Kaivannaisteollisuus voi saavuttaa ekologisesti tehokkaamman raaka-aineiden tuotannon tehostamalla sivuvirtojen ja jätteiden hyötykäyttöä. Tämä luo tarpeen kehittää tehokkaita vesienkäsittely- ja talteenottomenetelmiä, joiden avulla turvataan myös ympäröivää luontoa.

Puhdistus- ja talteenottomenetelmien soveltuvuuden arviointi pitää tehdä tapauskohtaisesti hyödyntäen järjestelmällistä lähestymistapaa. Potentiaaliset jätteet ja sivuvirrat on analysoitava, sekä soveltuva talteenottoprosessi testattava, ensin laboratoriossa, sitten suuremmassa mittakaavassa kenttäolosuhteissa. Morecovery -projektin tarkoituksena on kehittää palvelukonsepti, joka tarjoaa taloudellisesti toteuttamiskelpoisen ratkaisun hydrometallurgian ja vesienkäsittelyn osa-alueille, kattaen laajan skaalan tutkimuksia aina laboratoriomittakaavan analyyseista suuremman mittakaavan kenttäkokeisiin.

Morecovery –projekti on EIT RawMaterialsin rahoittama. Yhteistyökumppaneina ovat Geologian tutkimuskeskus (GTK), Suomen Malmijalostus Oy (FMG), Keliber Oy, LTU Business AB, Savonia-ammattikorkeakoulu, Itä-Suomen yliopisto (UEF), Huelvan yliopisto (UHU) ja Espanjan kansallinen tutkimusneuvosto (CSIC). Kolme vuotta kestävä projekti käynnistettiin tammikuussa 2019 Helsingissä, ja sen pääkoordinaattorina toimii GTK.

Projektin tärkein tavoite on turvata EU:n kriittisten raaka-aineiden saantia kehittämällä palvelukonsepti, joka tarjoaa asiakkaille mahdollisuuden toteuttaa sitoutumattoman teknisen ja taloudellisen analyysin mahdollisista talteen otettavista raaka-aineista. Tavoitteen saavuttamiseksi GTK:n ja Savonian nykyisin omistamaa vesienkäsittelylaitteistoa tullaan päivittämään. Laitteiston pilotointikyky tullaan yhdistämään UEF:n, GTK:n ja Savonian tarjoamiin laboratoriomittakaavan tutkimuksiin, luoden näin luotettava palvelupaketti hydrometallurgian ja vesienkäsittelyn alalle.

Palvelukonseptin testaamiseksi potentiaalisia kaivannaisteollisuuden jätteitä ja sivuvirtoja kartoitetaan, ja raaka-aineiden talteenottoa pilotoidaan Suomessa. Keliber tarjoaa kohteen testata konseptia osana malmin prosessointia. Espanjalaiset yhteistyökumppanit tutkivat kaivannaisjätteiden raaka-ainepotentiaalia vanhoilla kaivosalueilla Pyreneiden niemimaan pyriittivyöhykkeellä, ja tarjoavat testimateriaalia pilotointikokeisiin. LTU Business arvioi palvelukonseptin liiketoimintamahdollisuuksia. Projektin lopputuloksena kaivannaisteollisuuden jätteiden ja sivuvirtojen hyötykäyttö raaka-ainetuotannossa tehostuu. Ympäristövaikutukset vähenevät puhtaampien kaivosvesien ja vähentyneen kaivannaisjätteen kautta.

Projektin internetsivut: http://newprojects.gtk.fi/Morecovery/
EIT RawMaterials: www.eitrawmaterials.eu

Lisätietoja: GTK

Suurten pohjavesimuodostumien, saumaharjujen, sisäosien rakenteet selvitetty ensimmäistä kertaa kallioperään saakka

Turun yliopiston tiedote

Saumaharjut ovat tavallisia harjuja kookkaampia ja paksumpia muodostumia. Ne ovat siten myös merkittäviä pohjavesimuodostumia ja tärkeitä kohteita yhteiskunnalle vedenhankinnan kannalta. Elina Ahokankaan väitöstutkimuksessa tunnistettiin saumaharjujen sisäiset rakenneyksiköt tarkasti aina kallionpintaan saakka. Lisäksi tutkimuksessa saatiin selville kallionpinnan taso ja siinä tapahtuneet vaihtelut jopa 100 metrin paksuisten harjukerrostumien alla. Tähän ei ole maaperämuodostumien tutkimuksessa Suomessa käytettävissä olevilla geofysikaalisilla menetelmillä aiemmin pystytty.

Elina Ahokankaan väitöstutkimuksessa tunnistettiin saumaharjujen sisäiset rakenneyksiköt tarkasti aina kallionpintaan saakka. Kuva: Elina Ahokangas

Harjut syntyivät noin 10 000 vuotta sitten Skandinavian mannerjäätikön perääntyessä ja vähitellen sulaessa. Sulavaan jäätikköön syntyi sulamisvesien verkostoja, joista suurimmat kasvoivat jäätikön alaisiksi tunneleiksi. Harjut syntyivät jäätikössä olleen sedimenttiaineksen kulkeuduttua ja kasauduttua näihin tunneleihin.

– Saumaharjujen synty puolestaan liittyy mannerjäätikön dynamiikkaan. Peräytyvä mannerjäätikkö oli jakautunut eri nopeudella ja eri suuntiin virtaaviin jääkielekkeisiin. Saumaharjut syntyivät näiden jääkielekkeiden välisiin railoihin, Turun yliopistossa väittelevä Elina Ahokangas taustoittaa.

Saumaharjujen poikkeavan synty-ympäristön ja suurten pohjavesivarantojen takia niiden tarkka ja kokonaisvaltainen tutkimus on sekä tieteellisesti että yhteiskunnallisesti merkittävää.

Suomessa ensimmäistä kertaa käytössä olleesta menetelmästä tarkkoja tuloksia

Sedimentologinen tutkimustapa keskittyy eri muodostumien synty-ympäristöjen ja -olosuhteiden tutkimukseen. Tutkimus vaatii tuekseen avoimia sorakuoppia, joiden määrä on kuitenkin vähentynyt viime vuosina.

– Geofysikaaliset menetelmät, kuten maatutkaluotaus, mahdollistavat harjujen sisäosien tutkimuksen maanpinnalta. Valitettavasti maatutkan enintään 20–30 metrin syvyyteen ulottuva luotaus on tähän tarkoitukseen liian vähäinen, Ahokangas sanoo.

Tästä syystä Ahokankaan tutkimuksessa sovellettiin Suomen oloissa uutta tutkimusmenetelmää, tarkan resoluution heijastusseismistä luotausta maata pitkin vedettävällä landstreamer-laitteistolla. Tulokset osoittavat landstreamer-laitteiston sopivan jopa sata metriä paksujen saumaharjujen kerrostumien tutkimukseen 1–3 metrin tarkkuudella Suomen oloissa.

– Menetelmän avulla kyettiin erottamaan saumaharjujen suuret rakenneyksiköt, mukaan lukien parhaiten vettä johtava harjuydin, sitä peittävät harjuviuhkat ja piilosupparakenteet. Nämä yksiköt ja niiden suhteet toisiinsa vaikuttavat keskeisesti harjun pohjavesiolosuhteisiin ja pohjaveden virtauksen käyttäytymiseen, Ahokangas kertoo.

Väittelijän mukaan sedimentologisen lähestymistavan ja geofysikaalisten menetelmien, maatutkan ja tarkan resoluution heijastusseismiikan, yhteiskäyttö olisi jatkossa suositeltavaa maaperän suurten saumamuodostumien tutkimuksessa.

– Näin saavutetaan kokonaisvaltainen ymmärrys monimutkaisista saumaharjukerrostumista ja mahdollisesti tulevaisuudessa suurista reunamuodostumista, kuten Salpausselistä.

Tulokset hyödynnettävissä Suomen vedenhankinnassa

Tutkimuksessa saatiin tarkka kuva kallionpinnan tasosta, sen topografian vaihteluista ja kallioperän ominaisuuksista harjukerrostumien alta.

– Näiden tekijöiden tuntemus edesauttaa tarkkojen harjujen rakenne- ja pohjavesimallien muodostamista ja hyödyttää siten yhteiskunnan vedenhankintaa, Ahokangas sanoo.

***

FM Elina Ahokangas esittää väitöskirjansa ”New insights into the sedimentological-geophysical research of interlobate glaciofluvial complexes in western Finland” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa torstaina 6.6.2019 klo 12.00 (Turun yliopisto, Calonia, Cal 1 -luentosali, Caloniankuja 3, Turku).

Vastaväittäjänä toimii professori Tracy Brennand (Simon Fraser University, Kanada) ja kustoksena professori Risto Kalliola (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on maantiede.

Lähde: Turun yliopisto

Onko Maan vesi peräisin Kuun muodostumisesta?

Kuu muodostui, kun Theiaksi nimetty, suunnilleen Marsin kokoinen protoplaneetta törmäsi Maahan noin 4,4 miljardia vuotta sitten. Aiemmin on uskottu, että Theia oli peräisin sisemmästä aurinkokunnasta, jostain Maan lähistöltä. Uuden tutkimuksen mukaan Theia muodostuikin ulommassa aurinkokunnassa, ja toi mukanaan Maahan suuret määrät vettä.

Maan vedet saattavat olla peräisin Kuun muodostumisesta. Kuva: NASA Goddard.

 

Maa syntyi ”kuivassa” sisemmässä aurinkokunnassa, joten veden runsas esiintyminen planeetalla on erikoista. Aurinkokunnan syntyvaiheessa, noin 4,5 miljardia vuotta sitten, vesipitoinen aines rikastui aurinkokunnan ulko-osiin, josta vettä sisältävät hiilikondriitti-meteoriitit ovat peräisin. Kuivemmat, vähemmän hiiltä sisältävät meteoriitit tulevat aurinkokunnan sisäosista. Maan veden onkin arveltu olevan hiilikondriittien kuljettamaa, mutta on ollut epäselvää miten ja milloin hiilipitoiset meteoriitit ovat saapuneet Maahan.

Selvittääkseen veden tarkempaa alkuperää tutkijat hyödynsivät molybdeenin isotooppeja. Hiilikondriiteilla ja hiilettömillä meteoriiteilla, ja samalla aurinkokunnan ulko- ja sisäosien aineksella, on selkeästi erilaiset molybdeenin isotooppikoostumukset.

Analyysien perusteella Maan molybdeeni-isotooppinen koostumus on suunnilleen hiilikondriittien ja hiilettömien meteoriittien välissä. Osa Maan molybdeenistä on siis peräisin aurinkokunnan ulko-osista. Lisäksi molybdeeni esiintyy mielellään yhdessä raudan kanssa, ja Maan muodostuessa suurin osa alkuperäisestä molybdeenistä päätyi planeetan rautapitoiseen ytimeen. Nykyisin Maan kuoressa esiintyvä molybdeeni, ja näin ollen myös hiilipitoinen aines, on siis saapunut hieman myöhemmin.

Tutkijat osoittivat myös, että suurin osa Maan kuoren tuoreemmasta molybdeenistä saapui Theian törmäyksen mukana. Koska suuri osa Maan kuoren molybdeenistä on peräisin aurinkokunnan ulko-osista, tutkijat päättelivät, että myös Theia oli sieltä peräisin. Theian sisältämän, aurinkokunnan ulko-osista peräisin olevan hiilipitoisen aineksen laskettiin pystyneen tuomaan mukanaan koko Maan sisältämän vesimäärän.

”Lähestymistapamme on ainutlaatuinen, sillä ensimmäistä kertaa voimme yhdistää Maan veden alkuperän Kuun muodostumiseen,” sanoo tutkimukseen osallistunut professori Thorsten Kleine Münsterin yliopistosta.

Lähde: Münsterin yliopisto

GTK:n Geo/on –näyttely on avattu

GTK:n tiedote

Millaisia geologisia luonnonvaroja meillä on? Entä mikä on geologinen historiamme? Mitä uutta geologialla vielä saavutetaan?

Geologiaa erityisesti Suomessa esittelevä Geo/on –näyttely on avattu Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) uusissa toimitiloissa Espoon Otaniemessä. Näyttely kuljettaa geologian ilmiöihin ja sisältöihin, ja kertoo miten geologia vaikuttaa niin yksilön kuin koko ihmiskunnan elämään ja hyvinvointiin.

Geo/on -näyttely on avattu Espoon GTK:lle

Näyttelyn kattavat geologiset näytteet kytkeytyvät alkuaineiden jaksolliseen järjestelmään, Suomen geologian ja vuoriteollisuuden historiaan sekä arkipäivän toimintaan ja tuotteisiin. Suomen geologian historiaa ja sen vaikutusta maisemaamme ja nykyelämään voi tarkastella mm. jättikokoiselta tabletilta.

”Geologialla on monta ulottuvuutta sekä maapallon historiassa että nykypäivän arkielämässä. Uudistunut näyttely tuottaa kävijöille oivaltamisen elämyksiä ja osoittaa miten monin tavoin moderni yhteiskuntakin on luonnosta riippuvainen”, kertoo erikoissuunnittelija Jouni Ylönen Geologian tutkimuskeskuksesta.

Yleisölle avoin Geo/on -näyttely on avoinna arkipäivisin klo 9.00-16.00 osoitteessa Vuorimiehentie 5, Espoo. Ryhmille pyritään mahdollisuuksien mukaan järjestämään opastus. Maksutonta ryhmäopastusta voi tiedustella osoitteesta geonayttely (at) gtk.fi.

Lisätietoa: GTK

Magma avaintekijä Kuun muodostumisessa

Kuun synnystä on väitelty yli sata vuotta. Yleisesti uskotaan, että suunnilleen Marsin kokoinen kappale törmäsi nuoreen Maahan, jonka seurauksena osa Maan ja törmänneen kappaleen materiaalista päätyi kiertoradalle muodostaen Kuun. Teorian ongelmana on, että tietokonemallien mukaan Kuun pitäisi koostua pääasiassa törmänneen kappaleen aineksesta. Apollo lennoilla kerättyjen kivien analyysi on kuitenkin paljastanut, että Kuu koostuu pääasiassa Maasta peräisin olevasta materiaalista. Nyt tutkijat uskovat selvittäneensä mysteerin.

Ratkaisu liittyy Maan pinnan olomuotoon. Varhaisen Maan pinta oli noin 50 miljoonaa vuotta Auringon muodostumisen jälkeen sulan magman peitossa, kun taas törmäävä kappale oli todennäköisesti kiinteä. Tutkijoiden piti siis mallintaa kiinteän kappaleen törmäämistä sulan magman peittämään planeettaan.

Kuvia tietokonesimulaatiosta, joka kuvaa Kuun syntyä suuren kappaleen iskeytyessä varhaiseen Maahan. Kuvan keskellä on Maa, punaiset pisteet kuvaavat magmamerestä peräisin ollutta ainesta ja siniset pisteet törmänneen kappaleen ainesta. Kuva: Hosono, Karato, Makino ja Saitoh.

Tietokonemallin perusteella Maan sula magma kuumeni törmäyksessä enemmän, kuin törmäävän kappaleen kiinteä aines. Kuumentunut magma laajeni voimakkaasti ja päätyi kiertoradalle, muodostaen suurimman osan Kuusta. Vanhat mallit eivät siis ottaneet huomioon Maan ja törmääjän ainesten kuumenemisen eroja.

Uudessa mallissa noin 80 % Kuun aineksesta on peräisin varhaisesta Maasta. Useimmissa vanhoissa malleissa noin 80 % Kuusta on peräisin törmänneestä kappaleesta. Uusi malli vahvistaa yleisen teorian Kuun synnystä ilman, että törmäysolosuhteita pitäisi säätää kummallisiksi – jotain, jota mallintajien on pitänyt tähän asti tehdä.

Lähde: Yalen yliopisto

Amazonian maaperää kartoitettiin kasvilajien avulla

Turun yliopiston tiedote

Amazoniassa kasvavien lajien ekologiaa ja levinneisyyksiä on hankala tutkia, koska maaperästä ja muista ympäristöoloista tiedetään kovin vähän. Huonosti tunnetuilla alueilla on yleensä kerätty paljon enemmän kasvinäytteitä kuin maanäytteitä, joten turkulaiset ja brasilialaiset tutkijat ovat kehittäneet menetelmän, joka hyödyntää maaperän ominaisuuksien kartoittamiseen varsinaisten maaperäaineistojen lisäksi kasvihavaintoja.

Amazonian sademetsäalue on laaja ja huonosti tunnettu. Kuva: Gabriela Zuquim

Amazonia on valtava sademetsäalue, joka on sekä erittäin lajirikas että huonosti tunnettu. Maastossa tehtyjä havaintoja ympäristöoloista on harvassa. Siksi kartat, jotka esittävät kasvien ja eläinten kannalta oleellisia elinympäristön piirteitä, ovat varsin epätarkkoja.

Tämän ongelman voittamiseksi Turun yliopiston ja kahden brasilialaisen tutkimuslaitoksen tutkijat päättivät hyödyntää maaperän kartoittamiseen maaperätietojen lisäksi myös kasvien esiintymistietoja. Näin he loivat maaperäkartan, jota voidaan hyödyntää digitaalisena paikkatietoaineistona lajien levinneisyyden ja kasvupaikkatyyppien mallintamisessa.

– Tulokset ovat hyödyllisiä myös ilmastonmuutoksen vaikutusten arvioinnissa: lajit joutuvat hakeutumaan ilmastollisesti sopiville alueille, mutta ne selviävät vain, jos myös maaperä on niille sopiva. Tietoa maaperästä tarvitaan siis sekä nykyisten että tulevien suotuisten alueiden tunnistamiseen ja kartoittamiseen, toteaa Juliana Stropp Alagoasin yliopistosta Brasiliasta.

Tutkija Gabriel Moulatlet (oik.) kerää maaperänäytettä. Kuva: Hanna Tuomisto

Tutkijat hyödynsivät kasvimuseoiden digitaalisia aineistoja

Turun yliopiston Amazon-tutkimusryhmä on jo pitkään kerännyt maastohavaintoja saniaisista voidakseen käyttää niitä maaperä- ja metsätyyppien tunnistamiseen.

– Pitkäjänteisen työn ansiosta meillä on riittävästi maastoaineistoa, jonka perusteella saniaisten esiintymispaikkatiedot voidaan muuttaa arvioksi maaperän ominaisuuksista, sanoo professori Hanna Tuomisto, joka johtaa Turun yliopiston Amazon-tutkimusryhmää.

Kasvitieteilijät ovat useiden sukupolvien ajan tehneet tutkimusretkiä Amazoniaan ja tuoneet sieltä kasvinäytteitä, joita on talletettu kasvimuseoihin eri puolille maailmaa. Nykyään keräystietoihin pääsee helposti käsiksi GBIF:n ja muiden internet-portaalien avulla.

– Niinpä ajattelimme, että ehkä voimme tuottaa uuden maaperäkartan käyttämällä näitä satunnaisesti kerättyjä saniaistietoja maaperän ominaisuuksien arvioimiseen ja yhdistämällä ne varsinaisten maaperäanalyysien tulosten kanssa, kertoo Turun yliopiston tutkijatohtori Gabriela Zuquim, joka johti tutkimusta.

Tutkijoiden suunnitelma onnistui. Kartoituksessa käytettiin 2600 maaperänäytettä ja yli 30 000 saniaishavaintoa digitaalisista tietokannoista. Pähkinänkuoressa menetelmä koostuu viidestä vaiheesta: aineiston koostamisesta, lajien maaperäoptimien määrittämisestä, maaperäominaisuuksien arvioimisesta paikoilla, joista on kasvikeräyksiä mutta ei maanäytteitä, mallintamisesta havaintopisteiden välisille alueille ja mallinnettujen arvojen testauksesta. Testaukseen tutkijat käyttivät erillistä maanäyteaineistoa.

Lisätietoja: Turun yliopisto