Outoja elämänmuotoja etsimässä

26.6.2019 klo 01.06, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Meidän oma elämämme alkoi tällä planeetalla noin neljä miljardia vuotta sitten. ”Me” tarkoittaa tässä kaikkea elämää mitä Maa päällään kantaa, tai on koskaan kantanut.

Elämä syntyi noihin aikoihin jossakin Maa-planeetalla, ei tarkkaan tiedetä missä, tai miten, mutta ilmeisesti jonkin hyvin aktiivisen kemiallisen ympäristön tuotteena. Ilmeisimmin elämän kemiaa oli käynnissä jollakin vulkaanisella tulivuorisaarella,  missä mahtavat luonnonvoimat tuottivat kaikenlaisia orgaanisia aineita. Sopivat virtaukset kuljettivat ja keräsivät niitä lammikoihin tai maaperän kerroksiin, UV-valo hajotti osan yhdisteitä pois ja rikasti toisia, haihdunta taas rikasti aineita niin että ne olivat välillä kuivia kiteitä.

Tämä kemia tuotti sen molekyyliyhteisön joka alkoi jossakin vaiheessa käyttäytyä elämän tavoin. Pitkät reaktioreitit muuttivat aineita toisikseen. Samoissa pitkään jatkuvat reaktioreitit vakiintuivat tuottamaan tiettyjä lähtöaineita ja niiden tuotteita. Tietyt molekyylit ketjuuntuivat keskenään,  jossakin vaiheessa ketjut alkoivat toimia alustoina joiden rinnalle niistä rakentui uusia kopioita. Ympäristön runsaat kemialliset tuotteet ja reaktioreitit pitivät yllä tätä monimutkaista reaktioiden ja tuotteiden verkostoa.

Kemia oli monimutkaista, mutta myös valikoitunutta sen perusteella mitä ympäristö suosi ja piti yllä. Koko monimutkainen kemiallinen verkosto  syntyi aluksi elottoman ympäristön tuotteista, mutta vähitellen (ilmeisesti pakon edessä) sille kehittyi omat synteesireitit joilla se saattoi hallitusti tuottaa vastaavanlaisia välttämättömiä molekyylejä.

Näistä perusreaktioista syntyivät ensimmäiset toimivat, eli jakaantumiskykyiset solut. Niistä edelleen ovat syntyneet kaikki solut, niin yksisoluiset kuin monisoluiset eliöt, mitä Maa-planeetalla on koskaan ollut. Ne kaikki juontavat juurensa samoista varhaisista synteesireiteistä, ja siksi ne ovat myös perustoiminnoiltaan ja koostumukseltaan samanlaisia. Täällä Maassa on olemassa vain yhdenlaista elämää. Me kuvittelemme että elämä ylipäätään, kaikkialla muuallakin, olisi tällaista samanlaista. Mutta näin ei liene laita, sillä Maan elämä on tällaista vain siksi, että se on syntynyt ja kehittynyt juuri tämän planeetan olosuhteissa.

Ensimmäisten kahden ja puolen miljardin vuoden ajan elämä tällä planeetalla pysyi yksisoluisena. Joidenkin hyvin ankarien ympäristöolojen ajamana eliökunta keksi uusia selviytymistaitoja. Näistä yksi hyvin merkittävä oli tumallisten solujen synty ensimmäisen totaalijääkauden olosuhteissa, hapen lisääntyessä ympäristössä. Toinen suuri harppaus oli monisoluisten eläinten synty, joka sekin tapahtui seuraavan totaalijääkauden olosuhteissa, ehkä noin 1,5 miljardia vuotta tumallisten solujen synny jälkeen. Näistä on sitten seurannut kaikenlaisten, kaikenkokoisten eläinkunnan eliöiden kehittyminen, kuitenkin niin että kaikissa vaiheissa suuret muutokset lajistossa ovat tapahtuneet vastineena suuriin ympäristömuutoksiin, haastaviin olosuhteisiin ja sukupuuttoihin. Se mitä nyt on olemassa on siis aikamoisen ja monivaiheisen sattuman satoa.

Nyt me hiukan älykkäiksi, ja teknisesti aika taitaviksi kehittyneet kaksikätiset eliöt olemme alkaneet ihmettelemään omaa olemassaoloamme. Tähän kysymykseen saisimme huomattavasti selkeyttä, jos tietäisimme onko ehkä muuallakin elämää. Onko elämä sellainen aineen ja energian olomuoto joka putkahtaa esiin aina kun kemialliset olosuhteet ovat suotuisat? Olisiko näitä suotuisia olosuhteita olemassa myös muualla maailmankaikkeudessa? Olisiko niitä ehkä yleisestikin, vai sattuuko nyt olemaan niin kummallisesti että se sattuivat kohdalleen vain ja juuri tällä planeetalla. Ja että näistä erittäin harvinaisista lähtöolosuhteista, kaikkien näiden suurten sattumien kautta on sitten kehittynyt laji joka osaa ihmetellä: miten, miksi ja millä edellytyksillä tässä näin on käynyt.  

Ihminen tuskailee nyt näiden perustavaa laatua olevien kysymysten kanssa: Miten ja miksi elämä syntyi, miten ja miksi se on kehittynyt tietoiseksi, mikä on tulevaisuudessa tietoisen elämän, tai koko eliökunnan kohtalo. Vastauksia näihin kysymyksiin voisimme saada vain siten että näkisimme edes jonkinlaisia elonmerkkejä muuallakin. Tiedeyhteisömme yksi suurimpia tavoitteita tällä hetkellä on löytää elämän merkkejä muilta planeetoilta.

Mutta eräs perusongelma tässä etsinnässä on se että emme tiedä, mitä sieltä pitäisi hakea. Oletamme että elämä muuallakin olisi jotakin sellaista mitä täällä Maassa esiintyy – mutta tämä oletus saattaa olla väärä. Elämä täällä on tällaista vain siksi että Maan olosuhteet ovat tehtneet siitä juuri tällaista. Tämän yhden elämän perusteella ei voi vetää johtopäätöksiä siitä, millaista se olisi muualla. Jonkin toisenlainen planetaarinen kemia tuottaisi jonkin toisenlaista elämää.

Tosin luonnonlait ja alkuaineet ovat kaikkialla samat, ja näyttää siltä että hiili ja vety ovat ne alkuaineet joista syntyy monimutkaisia ja toiminnallisia molekyylirakenteita. Mutta jos lähtökohtana olisi esimerkiksi Titan –kuun kemiallinen ympäristö, lopputuotteet olisivat jotakin ihan muuta, ja jotenkin päinvastaista, kuin mitä Maassa on syntynyt.

Filosofi Carol E. Cleland pohtii vieraan elämän yleisiä ja oletettavia tunnusmerkkejä artikkelissaan ”Moving beyond definitions in search for extraterrestrial life” (Astrobiology 19:722-729, 2019). Hän toteaa että ei kannata lähteä liikkeelle ennakko-oletuksista, joissa elämän etsinnässä hylätään kaikki sellaiset ilmiöt jotka eivät sovi meidän nykyiseen käsitykseemme ja ennakko-oletukseemme ”täällä maan päällä tunnetusta elämästä”. Näiden tunnusmerkkien rajoissa monet oudot ilmiöt tulkittaisiin vain ympäristön tuottamina kummallisina tai erikoisina artefakteina.

Monenlaisia kummallisia ympäristön tuotteita saattaa esiintyä, ja löytyä näytteissä jotka tulevat oman elinpiirimme ulkopuolelta. Outoja olosuhteita edustavat esimerkiksi hyvin vanhat näytteet Maasta, tai vaikkapa Marsista. Myös tulevaisuudessa eksoplaneetoilta saatavat havainnot voivat olla hyvinkin kummalllisia. Kuitenkin juuri kummallisuudet, anomaliat, ovat niitä joiden perusteella elämän kaltaiset prosessit voivat erottua ympäristön fysikaalisista ja kemiallisista prosesseista. Näytteen tai ilmiön kummallisuus ei vielä kerro sitä että se olisi elämän tuottama. Havaintoa ei kuitenkaan kannata hylätä siksi että se ei ilmeisesti ole ainakaan ”tavanomaisen elämän” tuottama, sillä toinen mahdollisuus on se että se on jonkin toisenlaisen tai kummallisen elämän tuottama.

Kummaliset ilmiöt, ovatpa ne sitten vanhoja tai nykyisiä, ovatpa ne lähellä tai kaukana, voivat olla ilmentymiä prosesseista joissa aine ja energia käyttäytyvät jollakin oudolla, joskin luonnollisella termodynamiikan ja informaation ohjaamalla tavalla. Sitten olemmekin jo perustavaa laatua olevan kysymyksen äärellä: emme tiedä mitä elämä pohjimmiltaan on, ja miten sen voisi määritellä. Mistä tietäisimme edustavatko oudot havainnot jotakin outoja elämänmuotoja, ja millä perusteella tällaisen voisi tunnistaa tai määrittää elämäksi.

13 kommenttia “Outoja elämänmuotoja etsimässä”

  1. Kim sanoo:

    Kiitoksia tästä mielenkiintoisesta blogista!

  2. Marko Miskala sanoo:

    Kiitos. Mielenkiintoista luettavaa. Tulee mieleen aiemmin lukemani Valtaojan tekstit. Mutta näitä tarvitaan meille ei tutkijoille luettaviksi. Lisää, kiitos.

  3. Aleksi Elovaara sanoo:

    Tuo elämän määritelmä on kiintoisa kysymys: olisiko esim. kiteiden kasvu joissain olosuhteissa elämää? Lisäksi voi olla monia tuntemattomia ja kuviteltavissa olemattomia muotoja ”elää”.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Moi! Niinpä— määrittely on vaikeaa kun on voin yksi esimerkki tiedossa. Siis, toistaiseksi, se on ihmisten vapaasti itse päätettävissä mitä elämä on…

  4. Lasse Reunanen sanoo:

    Tiedämme kuitenkin, että elämää säätelee yhtäläisesti luonnonlait. Voimme ajatuksissamme olla kaikkivoipia, mutta mikäli elämään sisältyviä rajoituksia tietoisesti tai tiedostamattamme ylitämme niin siihen muodostuu tasaavia vastavoimia (toisinaan kyseisen ns. ylittävän elämän päättävääkin).

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Niinpä. Astrobiologia-kirjastani lainaus: ”Paleontologi Peter Ward esittää ajatuksen, että jos teknisiä sivilisaatioita syntyy, ne myös aina häviävät hyvin nopeasti, koska ekologiset lainalaisuudet hävittävät pois liian dominoivat ja haitalliset tekijät. Hän kutsuu ilmiötä nimellä ”Suuri Filtteri”. Teknisten sivilisaatioiden lyhytikäisyys selittäisi Fermin paradoksin, eli sen miksi älykkäät elämän muodot ovat hyvin harvinaisia maailmankaikkeudesta. Se siis johtuisi siitä, että tällaiset lajit syövät loppuun oman planeettansa resurssit. Onko tämä jonkinlainen luonnonlaki, jolle emme mahda mitään? Voiko tekninen sivilisaatio ja maailman tilaa ymmärtävä ihminen selvitä totaalisen tuhon uhkasta, jonka se on itse aiheuttanut?”

      1. Kysymykseen ei liene yleispätevää vastausta, mutta niin kauan kuin on elämää on toivoa -sanonta sopii tähänkin.

        Vaikka ihminen on biologinen olento, hänen kehityksensä veturi on kulttuurievoluutio, jolle biologinen evoluutio näyttää olevan alisteinen. Ihmisen pitkä sukupolvi eli pitkä lapsuus voi olla biologinen sopeutuma tähän. Pitkä sukupolvi ja pitkä elinikä hidastavat biologista evoluutiota, mikä on sinänsä haitta. Mutta haitta ilmeisesti enemmän kuin korvautuu sillä että pitkä elinikä mahdollistaa viisauden paremman kertymisen ja sitä kautta nopeamman kulttuurievoluution.

        1. Kirsi Lehto sanoo:

          No niin, toivoa toki on. Ja suuria visioitakin, ja mahdollisuuksia. Kukapa tietää mitä tästä vielä tulee.

          Kuitenkin, evoluution suhteen meidän pitää kait myös muistaa että emme ole vain pelkkä erillinen laji, vaan myös sidoksissa koko eliökuntaan, ja planeetan olosuhteisiin. Viimeisen 50 vuoden tekninen ja tieteellinen kehitys (kulttuurievoluutio) näyttää siltä että vain ”taivas on rajana” kaikelle edistykselle. Kuitenkin tuo 50 vuotta on häviävän lyhyt aika kaikenlaisen evoluution mittakaavoissa. Biologisesti emme ole muuttuneet juuri ollenkaan lajimme historian aikana, joka on 300 000 vuotta – ja aika vähän edes viimeisen miljoonan vuoden aikana. Mutta ihmisen aikana eliökunta on muuttunut totaalisesti, ja planeetta alkaa nyt hakea uusia tasapainotiloja. Näistä varmaan voidaan selvitä kultuurievoluution keinoin — jos aletaan ymmärtää planeetan kantokyvyn rajoja.

  5. Niin, ihminenhän on biologisesti melko hitaasti kehittyvä laji, koska sukupolvi on pitkä. Mikrobien jakautumisperiodi on jopa vain puoli tuntia eli jopa puoli miljoonaa kertaa ihmistä nopeampi, ja niiden biologinen evoluutiotahti kilpaileekin melko tasapäisesti ihmisen tekniikan kanssa, esim. antibioottien ja antibioottiresistenssin kilpajuoksu.

    Minusta kulttuurievoloivan ihmisen ilmaantuminen maapallolle on jollain tavalla samantasoinen muutos ja vallankumous kuin mitä monisoluisten eläinten leviäminen oli kambrikaudella. Monisoluinen eliö on tavallaan vain yksisoluisten muodostama runkokunta, mutta on esim. sillä tavoin kvalitatiivisesti erilainen että se kokee aina yksilön kuoleman. Sitähän yksisoluinen eliö ei tee, vaan niille syntymä ja kuolema ovat yksi ja sama asia, eli jakautuminen. Toki yksisoluinenkin eliö voi kuolla ja usein kuoleekin ympäristöoloista johtuen, mutta kuitenkin kaikki nykyiset soluyksilöt ovat eläneet ”aina” ja vain askel kerrallaan mutatoituneet matkalla. Vähän samalla tavalla ihminen muodostaa kulttuurillisia yhteisöjä, joilla on oma, yksilöistä riippumaton elinkaarensa. Vaikka kulttuuri perustuu biologiaan, on se kuitenkin oma käsitemaailmansa. Vähän samoin kuin monisoluisten eliöiden luonnetta ei kunnolla voi ymmärtää jos tarkastelee niitä vain yksisoluisten muodostamina runkokuntina.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hei! Tämä on tosi kiintoisa ajatus… tietoisuus, kulttuuri ja teknologia omana elämänmuotonaan, tai uutena kompleksisuuden tasona. Jees. Silti se on edelleen kaikista alemmista olemisen muodoista riippuvainen, sekä itsessään, että ympäristössään. Ja riippuvuudessaan hauras ja haavoittuva – joskin myös kaikkia muita tasoja kyvykkäämpi. Tällä tavalla se olisi uusin evoluution tuottama selviytymiskeino. Kiintoisa ajatus…
      … Ja tietysti: kulttuurinen ja tekninen sivilisaatio on biologisen evoluution tuotetta sikäli että se on syntynyt vasta sitten kun biologinen evoluutio teki sen mahdolliseksi, eli kehitti isot aivot, kädet, pystyssä kävelevän ruumiinrakenteen, ja puheeseen taipuvan kurkun pään.

      Nyt tämä kulttuurinen evoluutio kaikkine keksintöineen etenee ennennäkemättämän nopeaa vauhtia. Tämä nopeus liittyy siihen että keksinnöt voidaan tehdä porukoissa ja jakaa yhteisöissä, ja nyt koko lajin kesken, maailmanlaajuisesti.

      Biologiseen evoluutioon verrattuna siinä on myös se ero että se (ehkä, hiukan) pystyy suunnittelemaan omaa kehityssuuntaansa, ja ennakoimaan muutosten hyötyjä ja haittoja.

  6. Valtavan paljon samaa mieltä olen noista kahdesta viimeisestä kappaleesta. Asia on juuri niinkuin niissä sanot. Yhtään sanaa enkä sulkumerkkiä en muuttaisi. Teknoevoluution voima on väkevä verrattuna biologiseen evoluutioon, mutta kyky suunnitella omaa kehityssuuntaa on tasoa ”(ehkä, hiukan)”. Tämä ihmisten pitäisi tajuta.

  7. A. Karhumaa sanoo:

    Peter Wardin nimeä seuraamalla eksyin tällaiselle saitille:
    http://microbes-mind.net/
    Osa foorumien aiheista sivuaa aihetta?

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Suuria ja kiehtovia kysymyksiä. Vaikeita tutkia, ilmeisesti näitä voi lähestyä informaatioteorian tai verkostotutkimuksen avulla. Kaikki elämän kehittyminen näyttää liittyvän jonkinlaisiin moniulotteisiin verkostoihin. Uskoisin että myös tietoisuus liittyy – on vain vaikea tutkia miten…

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Kesäyön aurinkoa Marsissa

17.6.2019 klo 08.41, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Näin keskikesön aikaan täällä pohjoisilla leveysasteilla saamme ihastalla ja ihmetellä oman ympäristömme suurta elinvoimaa ja energiaa: on valoa, on vihreyttä. Pellot ja metsät sitovat aurinvaloa niin että rytisee, ja tuottavat biomassaa. Tämä pitää yllä meidän omaa lajiamme, ja me osaavat ihmiset hyödymme sitä lukuisilla tavoilla Toki tuo biomassa pitää yllä kaikenlaista muutakin elämää, ensinnäkin kaikkea sitä vihreyttä itseään, sekä kaiken eläinkunnan, kaikenkokoisen ja monimuotoisen, sekä kesyt että villit eläimet. On sopivan lämmintä, kaunista ja ihanaa. Kaikki me tässä ajassa elävät eliöt olemme sopeutuneet elämään juuri näin. Tämä on lintukoto, missä kaikki tuntuu olevan hyvin.

Tämän ihanuuden keskellä tulee mieleen taas se, että jotkut tahot ihan tosissaan suunnittelevat ja miettivät sitä, miten ihminen voisi sopeutua elämään Marsissa. Astrobiologian näkökulmasta Marsiin meno  on tietysti perusteltua ja tärkeääkin. Tätä ajaa tietämisen pakkomielle: olisi suuresta merkityksestä, jos tietäisimme onko sielläkin, aivan toisenlaisissa ja karuissa oloissa elämää. Koko olemassa olomme tulisi ehkä selkeämmäksi, jos saisimme selville olisiko tuo toisen planeetan elämä perustaltaan samaa kuin on tämä elämä minkä täällä Maan päällä tunnemme, vai olisiko se erilaista.

Marsista löytyvä elämä ehkä antaisi osviittaa myös siihen, millaista elämää meidän kannattaisi koettaa havaita muualta, muista vieraista maailmoista, tai eksoplaneetoilta: pitäisikö sieltä tähyillä jokakin sellaista joka toteutuu samanlaisen biokemian varassa kuin täällä maassa, vaiko ehkä jotakin ihan muuta. Marsista ehkä löytyvä elämä ehkä hiukan selventäisi kysymykstä siitä, miten elämään ylipäänsä pitäisi määritellä, ja millä perusteella sitä voitaisin havaita.  Tosin, Mars on niin lähellä Maata että se ei suinkaan kerro meille vielä elämän koko tarinaa. Onhan mahdollista että sama eliökunta on levittäytynyt näille naapuriplaneetoille. Jos näin on, se taas kertoisi paljonkin siitä, mihin kaikkeen tämä tällainen elämä saattaa sopeutua.

Joka tapauksessa: jos Marsisssa on elämää, se lienee asustanut siellä jo lähes niin kauan kuin tuo planeetta on ollut olemassa. Se on kotiutunut sinne, ja viihtyy siellä yhtä hyvin kuin me viihdymme täällä keskikesän ihanuudessa.

Seuraava suuri periaatteellinen kysymys on se, olisiko meillä oikeutta asettautua sinne asumaan ja muuttaa olosuhteita ja lajistoa niin, että paikalliset lajit  katoaisivat. Näinhän me ihmiset olemme tehneet täällä Maassa. Emme ole olleenkaan epäilleet oikeutustamme siihen. Lähtökohtaisesti pidämme elämän perusominaisuutena ja oikeutena sitä, että vahvimmat valtaavat maan ja ottavat käyttöönsä kaiken, minkä tarvisevat (kuten eräässä kasakka-sananalaskussa: kaiken mikä on irti). Voittajat määräävät sen miten maailma kehittyy eteenpäin. Selviytyjät kirjoittavat sekä fossiilihistorian, että tiedostetun ja muistiin merkityn historian.

Ehkä kuitenkin asioiden tiedostaminen ja ymmärtäminen vähitellen myös vähentävät hyväksikäyttämisen oikeutta, ja lisäävät suojelemisen velvollisuutta.

Täällä Maassa planeetan suojelemisen näkökulmaa ja velvollisuutta lisää myös se, että alamme jo ymmärtää myös oman kohtalonyhteytemme koko planeetan eliökunnan kanssa. Viimeisen sadan vuoden aikana ihminen on valloittanut planeetan lähes kokonaan itselleen – mutta kaiken ”herruus” ei olekaan meille eduksi, koska oma lajimme on riippuvainen koko biosfäärin hyvinvoinnista.  Tälläkin planeetalla voisimme muuttaa elämäntapamme planeetan häikäilemättömän hyväksikäytöstä planeetan intohimoisen suojelun suuntaan.  Voisimme alkaa ajatella että planeetan monimuotoinen eliökunta, sen maa- ja kallioperä ja sen suuret geologiset prosessit ovat oma itsellinen olemassaolon muotonsa, jotka eivät ole kenenkään omistettavissa, vaan josta meidän tietoisten olentojen kuuluu pitää huolta. Vähän samaan tapaan miten alkuperäiskansat ovat joskus aikoinaan ajatelleet.

Kaikista hulluin on se ajatus, että meidän pitää vallata Mars, jotta voimme muuttaa sinnen sitten kun me pilaamme tämän planeetan asuinkelvottomaksi. Korkean säteilyn takia siellä sitten elettäisiin jossakin suljetuissa luolissa tai pinnan alla tunneleissa. Siellä meillä ei olisi mitään.  Ei valoa, ei lämpöä, ei vapaata vettä, ei ilmaa eikä tuoksuja, ei muita lajeja, ei raitista ilmaa missään, ei naapureita. Olisi vain haiseva, paikallaan kiertävä sisäilma, ja loputon taistelu hengissä selviämisestä. Tällaista loppusijoituspaikkaa on aiemmin kutsuttu vankityrmäksi tai kuolemanselliksi.

Marsissa asuminen on siis mielestäni kammottava ajatus. Ihmiset sinne kuitenkin vielä menevät, ainakin käymään joksikin aikaa. Ensiksi ei mennä asustelemaan, vaan jostakin aiheellisemmasta syystä, eli tutkimaan ja ymmärtämään asoita ja olosuhteita. Itse kuvittelen että eräs valoisampi vaihtoehto tällaisen retkikunnan asuinpaikaksi olisi kesäaikaan napajäätikön alla olevassa jää-luolassa. Kesäaikaan aurinko ei laske napa-alueilla, se valaisisi tehokkaasti, ja ohuen ilmakehän ansiosta se lataisi tehokkaasti aurinkopaneeleja, jos ne käännetään kohtisuoraan aurinkoa kohti. Valoa, energiaa ja lämpöä siis riittäisi. Paksu jäätikkö riittäisi säteilysuojaksi, ja jäästä sulava vesi olisi lähellä saatavissa. Tosin tuo lienee niin herkkä ympäristö että siellä pitäisi elää hyvin nätisti. Ja valoisaa päivää riittäisi vain vajaa puoli vuotta. Sitten pitäisi siirtyä vastakkaiselle napajäätikölle.

Mutta HEI, jokatapauksessa: toivottelen kaikille ihanaa juhannusta. Nautitaan nyt oikein tietoisesti tästä upeasta planeetasta!

5 kommenttia “Kesäyön aurinkoa Marsissa”

  1. Marsin pinta tai paremminkin pinnan alle kaivettu luolasto on tosiaankin huono paikka asumiselle. Ihmiselle vääränsuuruinen painovoima surkastuttaa lihakset ja luut, auringonvalon saannissa on taukoja, ja laskeutuminen ja nousu planeetalta ei ole yksinkertaista. Pahin on tuo vääränkokoinen painovoima. Aikuiset pysyvät siellä kyllä hengissä, mutta Marsissa kasvaneet lapset eivät kehittyisi normaaleiksi eivätkä voisi aikuisena muuttaa Maahan tai muuhun 1g-ympäristöön vaikka haluaisivat. Vanhemmat toivottavasti tajuavat tämän ajoissa eivätkä hanki Marsissa lapsia. Mutta siirtokunta ilman lapsia ei ole mikään siirtokunta.

    Vaikka Marsin ilmasto jotenkin onnistuttaisiin maankaltaistamaan, väärän painovoiman ongelma jäisi edelleen. Lisäksi, vaikka olisin väärässä kaikessa muussa mitä sanon, Mars on Maata pienempi, joten siellä on vähemmän elintilaa. Siten se ei olennaisesti helpottaisi väestöpainetta eikä tarjoaisi merkittävää lisäystä elintilaan.

    Jos Maan ulkopuolelle mennään asumaan, ei kannata mennä taivaankappaleen pinnalle, vaan kannattaa suosiolla rakentaa keinotekoisia suuria pyöriviä avaruusasemia, joissa on keinopainovoima. Silloin mitään edellä lueteltuja ongelmia ei ole. Rakentamiseen tarvitaan tosin enemmän materiaalia kuin Marsin pinnalla, mutta sitä saa asteroideilta, mukaan lukien Marsin kuut Phobos ja Deimos. Kaivostoiminta ja materiaalien prosessointi on vain tekninen haaste, joka voidaan ratkaista.

    Marsin maisema saattaa muistuttaa etäisesti jotain jenkkiläistä autiomaata ja vaikuttaa siten jotenkin kotoisalta. Tähän romanttiseen retkuun ei kannata mennä, vaan kannattaa katsoa faktoja. Sama pätee muihinkin planeettoihin, lähes varmasti myös kaikkiin järkevän etäisyyden päässä oleviin eksoplaneettoihin. Niiden maisemat saattavat muistuttaa Maata ainakin taiteilijoiden kuvitelmissa, mutta en pysty kuvittelemaan tilannetta jossa ihminen kykenisi maankaltaistamaan jonkin satojen valovuosien päässä olevan eksoplaneetan ja matkustamaan sinne suuressa (tai edes pienemmässä) mittakaavassa – ja samaan aikaan olisi kykenemätön rakentamaan omaan aurinkokuntaamme yksinkertaisia pyöriviä asumissylintereitä!

    Ajatus asumisesta vieraan taivaankappaleen pinnalla ei näytä realistiselta, mutta samaan aikaan pidän ihmisen laajaa levittäytymistä Maan ulkopuolisiin asumuksiin mahdollisena ja todennäköisenäkin kehityskulkuna.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Tuo linkkaamasi artikkeli kyllä kannattaa lukea kokonaan! Mahtavaa, viisasta pohdiskelua ihmisen paikasta maailmassa, kosmisten ulottuvuuksien keskellä. Tarvitsemme perspektiiviä, filosofiaa, ja kunnioitusta kaiken olevan edessä, sekä avaruudessa että täällä Maassa. Pelkkä valloitus- ja hyväksikäyttöpolitiikka ei johda muuhun kuin eksistentiaaliseen tyhjyyteen, merkityksettömyyteen ja nihilismiin, ja kaiken tuhoutumiseen. Kiitos tuosta linkistä!

  2. revi sanoo:

    Eilen ostettu, Yuval Noah Hararin Sapiens, Ihmisen lyhyt historia, kertoilee samasta;
    tietämisestä,
    Ei luulemisesta, uskomisesta, olettamisesta, kuvitelemisesta (synon.)

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hararin ”Sapiens” on mainio kertomus ihmisen lajin historiasta. Siitä perpektiivistä peilautuu hyvin se miten lyhyt on tämän meidän teknisen ja erityisesti post-teollisen sivilisaatiomme historia. Vaivaiset sata vuotta on tehty tätä tehokasta tieteellistä ja teknistä maailman valloitusta — ehkä parikymmentä vuotta digitaalista ja virtuaalista – ja maailman kestävyyden rajat alkaavt nyt jo tulla vastaan.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Astrobiologiaa Euroopassa

31.5.2019 klo 18.22, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

No niin, eurooppalainen astrobiologia etenee nyt rymisten kohti tieteen tuntemattomia rajoja.

Asiasta kiinnoostuneet tahot kokoontuivat kuluneella viikolla Tsekin Liblicessä, ja perustivat euroopan astrobiologiainstituutin. Sen tiedot löytyvät täältä:

http://europeanastrobiology.eu/ga2019/index.html

Mukana on paljon väkeä Euroopan suurista tutkimuskeskuksista. mm. DRL:stä (Saksan ilmailu-ja avaruustutkimusinsituutti), UK:n uudesta, vasta perusteilla olevata astrobiologiakeskuksesta, Espanjan astrobiologiakeskuksesta, Ranskan luonnontieteiden tutkimuskeskuksesta CNRS:stä, Belgian vastaavasta tutkimuslaitokseasta, Italian kansallisesta astrofysiikan tutkimuslaitoksesta, Tsekin tiedeakatemiasta ja lukuisista muista tavallisista yliopistoista. Suomesta on toistaiseksi ilmoittautunut mukaan Turun yliopisto. Instituutin katto-organisaatio on ESF.

Tuohon instituuttiin on nyt perustettu aika monta työryhmää – tässä listattuna selvyyden vuoksi alkuperäisellä englanninkeilisellä nimellään:

  • Formation and Evolution of Planetary Systems and Detection of Habitable Worlds
  • The Pathway to Complexity: From Simple Molecules to First Life
  • Planetary Environments and Habitability
  • Evolution and Traces of Early Life and Life under Extreme Conditions
  • Biosignatures and the Detection of Life beyond Earth
  • Historical, Philosophical, Societal and Ethical Issues in Astrobiology

Sekä joukko toimintaryhmiä:

  • Policy and Funding
  • Education
  • Field work and Field Site Management
  • Access to European Research Infrastructures and Analysis Facilities
  • Outreach, Media and Corporate Identity
  • Dissemination and Intellectual Output
  • Industry Liaison

Nämä koko EAI:n nyt järjestäytyvät ja aloittavat raivokkaan rahoituksen hakemisen, aloilla joilla kunkin johtohenkilöt ovatkin tietenkin jo vanhoja toimijoita. Näihin ryhmiin on varmasti helppo assosiotua ihan vain ottamalla yhteyttä kunkin ryhmän johtajaan, joiden nimet pian ilmestynet tuonne verkkosivulle)

Toinen mainittavan suuri taho tämän alan tutkimuksessa on Europlanet – joka EU:n rahoittamien Research Infrastructure (RI) ohjelmiensa puitteissa toimii merkittävänä avaruustutkimuksenrahoittajana Euroopassa. Se järjestää myös vuotuisia Euroopan avaruustutkimuksen kongresseja https://www.europlanet-society.org/european-planetary-science-congress/. Vuonna 2021 tämä kokous järjestetään Helsingissä, paikallisena järjestäjänä toimii ilmatieteen laitos.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Tervetuloa aikavaellukselle

12.5.2019 klo 18.51, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Tulevana lauantaina, 18.5., vietetään Tuorlan observatoriolla/tiedekeskuksessa kaiken kansan tiedepäivää. Päivän teemana on Muuttuva Maailma. Se varsinaisena aiheena on uuden lyhyen (1,38 km) aikavaellusreitin avaaminen. Tämä reitti sitten myös esittelee maailman muutosta, kautta aikojen. Tarjolla on opastettuja vaelluksia aikavaellusreitillä, planetaarioesityksiä, tiedepajoja ja pullakahvia.

Nykyään elämme maailmassa suuren muutoksen aikoja. Muutos ei tunnu ollenkaan mukavalle ajatukselle, se huolestuttaa ja pelottaa. Sen syitä on vaikea ymmärtää, ja sen seuraukset ovat tuntemattomat, niinkuin tulevaisuus aina on.

Maailman muutosta on kuitenkin helpompi hahmottaa ja ymmärtää jos katsomme ajassa taaksepäin: geologisten aikakausien mittakaavassa koko maailman tila muuttuu jatkuvasti. Mantereet vaeltavat paikasta toiseen, planeetan ilmakehän koostumus ja ilmastotyypit vaihtelevat lämpimistä ”kasvihuoneolosuhteista” pitkiin jääkausiin. Lajisto muuttuu aina sellaiseksi joka kulloisissakin oloissa voi selviytyä.

Nykyinenkin lajisto on  aiempien ilmastonmuutosten tuottamaa. Me ”ajattelevat ja viisaat ihmiset” (Homo sapiens) ja meitä edeltäneet esi-isälajit olemme kehittyneet ilmaston aiheuttamissa  muutospaineissa. Noin 6 miljoonaa vuotta sitten viilenevä ja kuivuva ilmasto  muutti itäisen Afrikan  sademetsät kuivaksi savanniksi. Tässä vaiheessa ihmisten kehityslinja erosi isojen apinoiden, eli simpanssi-serkkujen kehityslinjasta. Ilmaston jäähtyminen edelleen  pakotti varhaiset esi-ihmiset siirtymään asumaan savenneilla, kävelemään pystyasennossa ja kehittymään älykkäämmiksi ja taitavammiksi metsästäjiksi ja keräilijöiksi.

Kun olosuhteet kävivät riittävän haasteellisiksi, ihmisen esi-isät ja pikkuserkut (mm. Homo erectus, H. neanderdalis, H. denisovan) vaelsivat kauas maailman ääriin. Jääkausiin liittyvät matalat merenpinnat sallivat vaeltamisen uusiin maailmoihin, mm. Indonesian saaristoon, Australiaan, ja Amerikan mantereelle.

Maanviljelys ja paikallaan pysyvä kaupunkimainen asutus puolestaan alkoivat mannerliikkeiden muokkaamissa viljavassa jokilaaksoissa Mesopotamiassa n. 10 000 uotta sitten. Seuraavien vuosituhansien aikana suotuisat viljelyolot maailma viljavissa jokilaaksoissa auttoivat ihmiskuntaa kasvamaan laajemmaksi, viisaammaksi ja taivammaksi.

Viimeisimmät 10 000 vuotta, eli koko ajan maanviljelyn alkamisen jälkeen, olosuhteet ovat olleet niin tasaiset ja suotuisat, että ihmiskunnan positiivinen tekninen kehitys on saattanut jatkua keskeytyksettä. Ihmisten määrä, elintaso ja vaikutusvalta planeetalla ovat kasvaneet ensin hitaasti, ja viimeisen sadan vuoden aikana räjähdysmäisesti. On keksitty globaali kaupankäynti, tieteet, taiteet ja teknologia, joka nyt mahdollistaa melkein mitä vain. Meillä ihmisillä voi olla sellainen käsitys, että hallitsemme planeettaa.

Kuitenkin maailma muuttuu edelleen. Ilmasto on muuttumasa lämpimämpään ja kosteampaan suuntaan, ja  ilmaston muutokset aiheuttavat aina muutoksia myös eliökunnassa. Edeltävä voimakas lämpeneminen planeetalla tapahtui Plaeoseeni-Eoseenikausien vaihteessa, n. 55 miljoonaa vuotta sitten, kun lämpötila nousi noin 200 000 vuoden ajaksi peräti 5-8 astetta aikaisempaa korkeammalle. Tätä ilmastonmuutosta pidetään mahdollisena mallina nyt käynnissä olevalle tilanteelle.

Eeoseenikauden aikana (55-34 miljoonaa vuotta sitten) ilmakehän hiilidioksidipitoisuus vaihteli välillä 400 – 4000 ppm. Lähes koko kauden ajan ilmasto pysyi lämpimänä, ja meren pinnat olivat korkealla. Erityisesti korkeille leveysasteille ilmasto oli trooppista: Euroopassakin kasvoi sademetsiä ja mangrovemetsiä. Hedelmäkasvit ja pähkinät olivat yleisiä, nisäkkäiden ja lintujen lajiutuminen jatkui. Monet tutuista nisäkkäistä ilmestyivät lajistoon. Muuttuvat olosuhteet siis ajavat lajien muuttumista ja tuottavat uutta lajistoa. Evoluutio on ihmeellisesti pystynyt aina tuottamaan uusia ratkaisuja, ja luonto on aina vallannut uudelleen sen tilan mistä entiset lajit ovat kadonneet.

Nykyisessä tilanteessa ihminen hallitsee maan käyttöä niin tehokkaasti, että uusien luomu-lajien kehittymiselle ei enää ole juurikaan mitään tilaa olemassa. Ilmaston muutoksen aiheuttama kehitys tulee ilmeisesti olemaan lähinnä teknologian kehittymistä – ja eliökunta ja hallitseva lajisto tuleekin ehkä selviytymään  juuri tämän kehityksen avulla. Ja tietenkin, myös teknologia kuuluu kokonaiseen ekosysteemiin ja elinympäristöön.  Tällaisen kehityskulun kautta syntyy oikeasti teknisen sivilisaation hallinnoima planeetta. Toivottavasti kyseinen sivilisaatio oppii sopeutumaan planeetan suuriin geologisiin ja ilmastollisiin lainalaisuuksiin.

Tervetuloa lauantaina Tuorlaan yhdessä ihmettelemään menneiden maailmoiden suuria muutoksia.

2 kommenttia “Tervetuloa aikavaellukselle”

  1. Juhani Harjunharja sanoo:

    Kiitos kutsusta, mutta Utsjoelta on sen verran pitkä matka Turkuun, että jäämme tällä erää suunnittelemaan tuota Arktista aikavaellusta… 🙂

    Mukavaa aikavaellusta teille!

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Kiitos kommentista! Artista odotellen… se onkin sitten paljon jylhempi kokemus…

      Terv. Kirsi

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Ihmisen muuttuva maailma

30.4.2019 klo 08.30, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Me ihmiset katselemme ja ymmärrämme ympäristöämme lähinnä vain oman lajimme aika-perspektiivistä. Meitä kiinnostaa parhaillaan vallitseva tilanne ja sen viimaikaiset muutokset, eli sellainen lähihistoria joka jotenkin liittyy omaan kokemuspiiriimme. Planeettamme vanha historia, sen suuret muutokset ja pitkät geologiset aikakaudet ovat meille vieraita ja käsittämättömiä. Me usein oletamme että planeetan olosuhteet ovat aina olleet jotakuinkin sellaiset kuin ne nyt ovat.

Meidän on vaikea huomata ja tunnistaa edes niitä muutoksia, joita oma lajimme on tällä planeetalla aiheuttanut. Kaikki ihmisen rakentama kulttuurimaisema, maatalous, teollisuus, liikenne ja teollisuus koetaan aikaansaannoksiksi ja saavutuksiksi, missä ihminen on kesyttänyt ja ottanut hyötykäyttöön planeetan villejä resursseja. Niistä saatu hyöty on saavutettu etu, josta meillä on oikeus pitää kiinni  ja tietenkin, rakentaa lisää kaikkea sellaista, mistä hyötyä voidaan saada lisää.

Viimeisen sadan vuoden aikana olemmekin saaneet aikaan valtavan suuria muutoksia planeettamme olosuhteissa, ja lajimme on näistä muutoksista valtavasti hyötynyt. Ihmisten määrä on lisääntynyt  maailmassa 1,65 miljardista 7,4 miljardiin (https://ourworldindata.org/world-population-growth). Kansojen keskimääräinen kansantuote on kasvanut eksponentiaalisesti, näin ainakin kaikissa länsimaissa (https://ourworldindata.org/economic-growth).  1950-luvulla käynnistyneen vihreän vallankumouksen, eli kaikenlaisten uusien kasvintuotantomenetelmien valtavat alat planeetan pintaa ovat peittyneet viljelykasvien monokulttuureihin. Näiden ansioista satotasot ja ruuan tuotanto ovat nousseet moninkertaisiksi.

Ihmisten oma elintaso ja kulutustaso on myös noussut ennennäkemättömän tasolle. Runsaan ravinnon ja terveydenhoidon ansiosta myös ihmisten terveyden tila on merkittävästi parantunut: enää ei tarvitse kuolla haavoihin, kulkutauteihin tai tulehduksiin. Ihmisten keskimääräinen odotettavissa oleva elinikä on pidentynyt oko maailmassa 34 vuodesta 71 vuoteen (https://ourworldindata.org/life-expectancy). Myös ihmisten koulutustaso on noussut kaikkialla maailmassa: lukutaitoisten määrä on noussut sadan vuoden aikana 25%:sta 85 %:iin, ja länsimaissa tuo arvo on jo jotakuinkin 100 % (https://ourworldindata.org/literacy). Lukutaidon ja teknologian myötä olemme muuttuneet yhdeksi globaaliksi yhteisöksi.

Nämä edut on suurelta osin saavutettu uusien tieteen ja teknologian, koneellistumisen, teollistumisen, kemiallisen maatalouden ja kasvavan kansainvälisen kaupan ansioista. Tärkeimpänä käyttövoimana kaikessa tuotannon ja kaupan kasvussa ovat olleet fossiiliset polttoaineet. Talouskasvu on osittain perustunut myös siihen että sekä raaka-aineiden että tavaroiden tuotanto on tapahtunut halvan työvoiman maissa, ja maksukykyisille länsimarkkinoille tuotuna niiden arvo on moninkertaistunut. Tuotannon ja kuljetuksen edullisuus on perustunut osittain siihen, että näiden prosessien ympäristöhaitoista ei ole tarvinnut kantaa suurtakaan huolta. Tuotanto ja tuotteiden arvonnousu on siis tapahtunut myös ympäristön kustannuksella.

Edelleen, tuotannon ja talouden kasvu on perustunut siihen että lähes kaikki kasvintuotantoon kelpaava maa-ala on raivattu joko tehomaatalouden tai metsäntuotannon käyttöön. Suuret maa-alat ovat peittyneet ihmisen asutuksen, teollisuusrakentamisen ja teiden alle. YK:n raportin mukaan kolme neljäsosaa maa-alasta, ja noin puolet meristä ja vesistöistä on merkittävästi muuttunut. Parhaillaan tällä hetkellä noin miljoona lajia on kuolemassa sukupuuttoon (https://reason.com/2019/04/26/leaked-u-n-report-says-a-million-species-are-at-risk-of-extinction/). Ihmiset ja ihmisten kotieläimet muodostavat nyt n. 95 % kaikkien suurten eläinten biomassasta. Elämme suuren sukupuuton aikaa.

Elämme myös suuren ilmastonmuutoksen aikaa. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousee nopeammin kuin koskaan mittaushistorian aikana, jäätiköt sulavat, merenpinta nousee, oudot ja äärimmäiset sääilmiöt lisääntyvät kaikkialla maailmassa. Kansainvälinen yhteisö pyrkii rajoittamaan hiilidioksidipäästöjä ja rajoittamaan planeetan lämpötilan nousun 2 asteeseen.  Keinoina käytetään puhtaanpaa teknologiaa ja hiilipäästöjen rajoittamista (https://www.un.org/sustainabledevelopment/climate-change-2/). Ilmaston muutosta pyritään hillitsemään sekä kansainvälisten ilmastosopimusten ja kansallisen politiikan tasolla.

Tuotannon, kuljetusten ja matkustamisen rajoittaminen ja ympäristöhaittojen vähentäminen ovat kuitenkin vaikeita haasteita, sillä ne ovat oleellisia tekijöitä talouden jatkuvalle kasvulle. Jatkuvan talouskasvun taas oletetaan olevan hyvinvointimme välttämätön perustekijä: oletettavasti vain jatkuvan kasvun perusteella meillä on varaa kaikkiin nykyisiin mukavuuksiin kuten koulutukseen, terveydenhuoltoon ja sosiaalipalveluuihin, tutkimukseen, uusiin innovaatioihin ja teknologioihin. Näistä saavutetuista eduista olisi ikävää tinkiä. Olemme perustavaa laatua olevan haasteen edessä.

Ilmaston muutoksen myötä olemme nyt joutuneet kohtaamaan sen tosiasian että planeetan tila ei ole pysyvä, vaan se voi muuttua. Tulevaisuuden maailma on toisenlainen kuin nyt. Olemme varmaan näihin asti ajatelleet että se on toisenlainen siksi, että se on on teknisempi, automaattisempi ja hienompi. Se voi olla myös merkittävästi kuumempi, ja pienempi, siksi että meret peittävät suuria osia maa-alasta. Tietysti molemmatkin näkemykset voivat tapahtua. Tulevaisuus ei ole ennustettavissa, eikä arvattavissa.

Muuttuvien tilanteiden hallitseminen edellyttää sitä, että myös nuorisoa koulutetaan ymmärtämään muutosta, ja sen syitä ja seurauksia. Ilmasto-opetus onkin nyt tulossa myös koulujen ohjelmaan: ilmastokasvatuksen ja ilmastonmuutoksen opetuksen tavoitteina on opettaa nuorisoa ymmärtämään myös sitä, miten ihmisten käytäntöjen, tuotantomuotojen ja kulutustapojen korjaaminen voi auttaa ilmastomuutoksen hallinnassa.

Maj ja Tor Nesslingin säätiö kirjoittaa sivullaan: Ilmastonmuutoksen opetus perustuu niin sanotulle ekososiaalisen sivistyksen ajatukselle, joka ”pyrkii luomaan sellaista elämäntapaa ja kulttuuria, joka vaalii ihmisarvon loukkaamattomuutta, ekosysteemien monimuotoisuutta ja uusiutumiskykyä, sekä samalla rakentaa osaamispohjaa luonnonvarojen kestävälle käytölle perustuvalle kiertotaloudelle (https://openilmasto-opas.fi/ilmastokasvatus/). Tällä sivulla todetaan myös että ”ilmastonmuutoksen vaikutukset ilmenevät yhä vahvemmin kaikkialla luonnossa ja yhteiskunnassa, sekä globaalisti että paikallisesti.  Ilmastonmuutoksen ymmärtäminen edellyttää laaja-alaisen oppimisen valmiuksia. Näihin liittyy muun muassa tulevaisuuden hahmottaminen, ilmiöiden monimutkaisten kytkentöjen ymmärtäminen sekä hankittujen tietojen soveltamistaidot”.

Meidän tulisikin katsoa planeettaa ja sen olosuhteita suuremmassa perpektiivissä, ja ymmärtää mitkä tekijät vaikuttavat olosuhteisiin pidemmällä aikavälillä. Planeetan historian aikana ilmasto on muuttunut moneen kertaan, ja lähes aina se on ollut hyvinkin erilainen kuin mitä se on nyt.  Se on niin laaja ja monimutkainen kokonaisuus, että parhaalla tahdollakaan se ei ole ihmisen hallittavissa.

Planeetan lämpötila on aina riippunut sekä mantereiden sijainnista, merivirroista että kasvihuonekaasujen määrästä ilmakehässä. Näistä kaksi ensimmäistä tekijää ovat sellaisia joihin eliökunta ei voi vaikuttaa, sillä ne määräytyvät laattatektoniikan ajamina, mantereiden vaeltaessa hitaasti pitkin planeetan pintaa.

Kasvihuonekaasujen määrä taas riippuu jonkin verran eliökunnan toimista, eli siitä miten paljon se pystyy sitomaan hiiltä biomassaan, ja myös siitä miten nopeasti se vapauttaa hiiltä takaisin ilmakehään. Happea tuottavan tehokkaan fotosynteesin seurauksena planeetta onkin kahteen kertaan vaipunut syvään, totaalisen jäätiköitymisen aikaan. Ensimmäinen pitkä jäätiköityminen (Huronian totaalijääkausi) tapahtui siinä vaiheessa kun ilmakehä oli muuttumassa hapelliseksi, ja kesti noin 300 miljoonaa vuotta. Seuraava, gryogeniaksi kutsuttu jääkausi tapahtui happipitoisuuden noustessa noin 15 prosenttiin, ja kesti lähes 100 miljoonaa vuotta. Sittemmin eliökunta on vaikuttanut esimerkiksi hiilikauden aikana esiintyneisiin nopeisiin ilmastonmuutoksiin ja merenpinnan vaihteiluihin, joiden seurauksena suuret määrät biomassaa ja orgaanista hiiltä painui soistuviin rannikkovesien pohjiin, ja muuttui fossiilisiksi hiilikerroksiksi.

Kuitenkin myös ilmakehän hiilidioksidipitoisuus riippuu kaikista eniten  tektonisesta toiminnasta. Se riippuu tulivuoritoiminnan aktiivisuudesta. Se on riippunut erittäin merkittävästi myös kallioperästä liukenevien kalsiumionien määrästä, jotka  taas puolestaan saostavat meriin liuennutta hiilidioksidia (elivetkarbonaatti-ioneita). Uusi tutkimus osoittaa, että viimeisen 500 miljoonan vuoden aikana esiintyneet jääkaudet (joka täällä on vallinnut viimeisen miljoonan vuoden ajan) ovat aina esiintyneet samaan aikaan, kun planeetan trooppisella vyöhykkeellä on ollut olemassa riittävän pitkiä uusia poimuvuorijonoja. Tällaisten vuoristojen nopea rapautuminen johtaa nopeaan hiilen saostumiseen kalsiumkarbonaattien muodossa, ilmakehän hiilidioksidipitoisuus laskemiseen pitkiksi ajoiksi, ja ilmaston jäähtymiseen
http://science.sciencemag.org/content/early/2019/03/13/science.aav5300/tab-pdf?_ga=2.37667232.1828845400.1552733137-1538233456.

Mainittu ilmaston seurantatutkimus ulottuu historiassa taaksepäin noin 500 miljoonan vuoden ajan. Suurimman osan tästä ajasta planeettamme on ollut niin lämmin, että täällä ei ole ollut olemassa ollenkaan jäätiköitä http://www.scotese.com/climate.htm. Merien pinnat ovat olleet noin 80 metriä korkeammalla kuin mitä ne ovat nyt. Nykyiset matalat mantereet (esim. Keski-Eurooppa) ovat olleet matalan meren peitossa ( http://www.scotese.com/sitemap.htm). Ilmastotyyppien vaihtuminen jääkausien ja kuuman (hot house) ilmastotyypin välillä näyttää toistuvasti tapahtuneen hyvin nopeasti, eli planeetta näyttää toistuvasti siirtyneen nopeasti yhdestä aika stabiilista tilasta toiseen.

Suuret ilmastonmuutokset ovat aina vaikuttaneet merkittävästi lajistoon. Vain kaikista kestävimmät lajit ovat pystyneet säilymään olosuhteiden muuttuessa, toiset ovat joutuneet muuttumaan ja sopeutumaan, toiset ovat taas kuolleet pois. Ilmaston muutokset ovat ajaneet voimakkaasti evoluutiota ja lajien kehittymistä. Ilmaston muutokset ovat toistuvasti muuttaneet myös ekosysteemejä eri puolilla planeettaa.

Myös Ihmisen lajin oma historia on erilaisten ilmastonmuutosten ohjaamaa: ihmisen eriytyessä isojen apinoiden linjasta n. 3 miljoonaa vuotta sitten planeetan ilmasto oli jäähtymässä kohti uutta jääkautta, ja myös Afrikassa ilmasto oli kuiva ja viileä. Sademetsien vähentyessä ihmisen esi-isien elinympäristö muuttui savanniksi, joka pakotti ihmisen linjan sopeutumaan kävelemään kahdella jalalla, pystyasennossa. Ilmastonmuutokset (jäätiköitymisen määrä, merenpinnan korkeus) ovat myös ohjailleet ihmisen lajin levittäytymistä planeetalla, ja aikoinaan (n. 10 000 vuotta sitten) ne myös vaikuttivat siihen että ihmiset vähitellen luopuivat keräilykulttuurista, ja aloittivat paikallaan pysyvän maatalouden ja teknisen yhteiskunna kehittämisen.

Sekä lajina että yhteiskuntana me olemme syntyneet ilmasto-olojen ohjaamina, ja me edelleen elämme tämän planeetan ilmaston armoilla. Planeetan eri alueiden asuinkelpoisuus riippuu ilmastosta, samoin ruuan tuotannon mahdollisuudet riippuvat ilmastosta. Ilmaston muuttuessa vain ne lajit voivat säilyä, jotka pystyvät sopeutumaan muutokseen, tai löytämään itselleen uuden elinkelpoisen ympäristön.

Lajin säilyminen on merkittävästi miekekkäämpi tavoite kuin taloudellinen kasvu. Myös jonkinlaisen positiivisen ja rauhanomaisen elämäntavan ylläpitäminen on merkittävästi tärkempää kuin jatkuvasti kasvava talous ja kulutustaso. Sitten voi tietysti miettiä sellaistakin mahdollisuutta että ehkä kaikki jajit noudattavat jonkinlaista rajallisen olemassaolon välttämättömyyttä, ja ehkä itsetuhoinen kehitys voidaan toteuttaa myös ahneuden ja teknologian kautta. Jos niin käy ihmiselle, niin sekin on vain osa lajien luonnollista kiertokulkua. Eikä se planeetan kannalta ole edes surullista. Se on sitten vain tapahtunutta historiaa.

Iloista vappua nyt kuitenkin kaikille.

 

 

24 kommenttia “Ihmisen muuttuva maailma”

  1. Talouden koko tarkoittaa kuinka paljon ihmiset vaihtavat keskenään valtion osakkeita eli euroja. Raha on ihmisyhteisön käyttämä sopimusväline, jolla yhteisö edesauttaa yksilöidensä erikoistumista ja saa heidät tekemään myös epämieluisia töitä antamalla siitä vastineeksi määräysvaltaa eli ostovoimaa. Aluksi raha oli lähinnä kuninkaan hallinnon apuväline (esim. palkkasotilaat) ja on siitä levinnyt muualle yhteiskuntaan. Yksilöiden syvempi erikoistuminen antaa yhteisölle tekniikkaa, mahdollisesti viisautta ja kykyä kestää esimerkiksi katovuosia paremmin kuin vaikkapa omavaraistaloudessa elävä agraariyhteiskunta, vähän samoin kuin solujen voimakkaampi erilaistuminen saattaa antaa monisoluiselle eläimelle klipailuetua.

    Talouden koko on siis jollain tavoin verrannollinen maailman palkkasummaan, mikä taas on verrannollinen siihen kuinka erikoistuneita ammatit ovat ja kuinka paljon yhteiskunnassa tehdään epämieluisia töitä. Erikoistumistrendi näyttää jatkuvan (esimerkiksi agraariyhteiskunnat teollistuvat edelleen monin paikoin), mutta epämieluisten töiden määrä lienee aleneva koska automaatio lisääntyy. Ehkä maailman palkkasumma per asukas saavuttaa jossain vaiheessa maksiminsa ja voi sen jälkeen alentua. Jos kaikki työt ovat mieluisia, niiden tekemisestä ei tarvitse maksaa palkkaa, jolloin rahan suhteellinen merkitys vähenee. Lauseessa ”jos työ olis kivaa, herrat tekis sen itte” on vinha perä.

    No, ekologisesti rahatalouden koko on toissijainen asia, koska tärkeää on lähinnä se kuinka paljon elintilaa ihmislaji jättää muulle biosfäärille. Itse en pidä ilmaston lämpenemistä pahimpana peikkona koska pidän todennäköisenä että luonto pystyy siihen sopeutumaan kohtuullisesti, vaan pahimpana pidän ihmisen toimintojen vaatimaa suurta ja kasvavaa osuutta ekosysteemien pinta-alasta. Molemmat ongelmat pitää ratkaista, ja ratkaisujen on oltava ainakin osittain erillisiä. Hiilidioksidipäästöt voitaisiin pysäyttää esimerkiksi tekemällä aurinkoenergialla vetyä ja siitä edelleen ammoniakkia, jota on helppo säilöä ja kuljettaa ja joka voi korvata öljyn polttomoottorissa ynnä muualla. Maanviljelyn vaatimaa pinta-alaa ja lannoitepäästöjä voitaisiin käsittääkseni vähentää siirtymällä enemmän kasvihuoneisiin. Mitä tulee metsätalouteen, ainakin Suomen kaltaisessa maassa tietääkseni ainoa keino tehdä metsätaloudesta ekologisesti hyväksyttävää on vähentää sen volyymiä. Tavoitetta tukee ainakin paperin tarpeen väheneminen, mikä johtuu automaatiosta. Kenties myös metsärobotiikka saattaisi mahdollistaa tulevaisuudessa enemmän harvennushakkuut aukkohakkuiden sijaan, se auttaisi lahopuuta tarvitsevia eliöitä ja kolopesijöitä.

    Vähän pitemmän ajan kuluessa pitäisi päästä eroon kaivoksista, koska mikä tahansa kaivostoimintahan on siinä mielessä kestämätöntä että malmio tyhjenee aikanaan. Pitäisi pyrkiä siihen että kun kivi ”tapetaan”, siitä käytetään kaikki alkuaineet hyväksi, ja että tekniikassa käytettäisiin alkuaineita suunnilleen samoissa suhteissa missä paikallinen tai ainakin jossain päin maapalloa yleinen kivi niitä tarjoaa. Siis esimerkiksi vähemmän rautaa, nikkeliä ja kuparia, ja enemmän alumiinia, magnesiumia ja titaania. Tällainen jalostus tarvitsee enemmän energiaa, mutta sitä saa esimerkiksi auringosta. Maailmankaikkeushan ei pode energiakriisiä, vaan energiaongelma on ihmisen kotikutoinen juttu joka johtuu siitä että ihminen tuottaa energiaa polttamalla muiden eliöiden ruumiita, sekä fosiiilisten että nykyisten.

    1. Jorma Kilpi sanoo:

      Pieni huomio tuohon metsätalouden volyymiin.
      Luken sivulta

      http://www.metla.fi/metinfo/kestavyys/c1-forest-area.htm

      luin, että ”Yhteensä metsätalousmaa kattaa 86 % Suomen maapinta-alasta. Lukuihin sisältyvät myös luonnonsuojelualueet.” Tuo luku sisältää myös ns. kitumaat ja joutomaat. Olen melko varma, että tätä metsätalousmaan pinta-alaa on mahdollista kasvattaa. En osaa arvioida kuinka paljon, mutta 1% Suomen pinta-alasta olisi jo suuri luku. Metsätalousmaan pinta-alan kasvattaminen olisi keino pitää metsätalouden volyymi vakaana ja ekologisesti kestävänä.

      Luulisin suomalaisen metsäteollisuuden hyötyvän, jos he voivat sanoa puunjalostustuotteidensa tulevan sellaisesta metsänhoitoalueesta joka on osoitettavissa hiilinieluksi. Vastaavasti, on suuri riski metsäteollisuuden tuotteille jos niitä ruvetaan boikotoimaan siksi, että metsänhoito Suomessa on retuperällä ja metsät eivät ole hiilinieluja. Odotan, että metsäteollisuus ymmärtää tämän itsekin.

      1. Kirsi Lehto sanoo:

        … luulisi että ensisijaissti pitäisi saada kaikki mahdollinen ja potentiaalinen metsäala, myös ne jouto- ja kitumaat, kasvamaan mahdollismman tehokkaasti puuta. Vaikkakin, jos metsät ovat hyvin hoidettuja talousmetsiä niin siellä sitten on vähemmän tilaa kaikenlaiselle lahopuulle ja pikkuötököille. Tässä kohtaa on hiilinielu ja luonnon monimuotisuus taas toisilleen vastakkaisia tavotteita.

        1. Jorma Kilpi sanoo:

          Aivan, tarkoituksenani oli itseasiassa sanoa nimenomaan metsämaan pinta-alan kasvattamisesta eli jouto- ja kitumaan hyödyntämisestä. (En itse lukenut tarpeeksi tarkkaan laittamaani linkkiä.) Hiilinielun ja monimuotoisuuden ylläpitämiseksi pitää sitten tehdä kompromisseja. Luulisi metsäteollisuuden ymmärtävän senkin, että monimuotoisuus on vahvuus kaikkia luonnonvitsauksia vastaan. Suuri homogeeninen metsäalue on suuremmassa vaarassa joutua vaikka kokonaan tuhohyönteisen pilaamaksi. Tietääkseni tuhohyönteiset ovat aika lajikohtaisia, esimerkiksi mäntypistiäinen:

          http://www.metla.fi/metinfo/metsienterveys/lajit_kansi/diprsp-n.htm

          1. Kirsi Lehto sanoo:

            Jos oikeesti halutaan lisätä biomassaa niin sitten vaan lisää puita joka paikkaan. Vois olla omat paikkansa talousmetsille, ja sitten toiset – ehkä ne karummat seudut, sellaisille enemmän luonnovaraisille, joissa myös monimuotoisuus saisi kukoistaa. Nämä sitten palvelisivat myös monenlaisia metsänkäyttötarpeita, erilaisia virkistysmuotoja ja marjastusta ja sienestystä…

            Mutta ollaan onnellisia että meillä on näinkin paljon vielä metsää tässä maassa. Onhan se sekä luonnonvara, hiilinielu että virkistysmahdollisuus!

      2. Jos kasvua haluaa lisätä (Suomessa), metsänlannoitus on yksi keino, mutta ne lannoitteet eivät saisi joutua vesistöön.

        Se mitä olen metsiä seuraillut, niin ne näyttävät rehevöityneen merkittävästi 1980-luvulta. Poronjäkälän tilalle on tullut kuiva kangas, kuivan kankaan tilalle tuore kangas, ja se mikä oli ennen tuoretta kangasta kasvaa nyt tyypillisiä lehtokasveja. Varmaankin osin johtuu lämpenemisestä, ehkä sademääristäkin, mutta arvelen yhdeksi syyksi myös taannoista typpilaskeumaa ja happosateita. Laskeumat ovat ymmärtääkseni vähentyneet Suomessa, joten ne eivät enää jatkossa ole vaikuttamassa kasvua lisäävästi, tai ei ainakaan yhtä paljon kuin viimeisen parinkymmenen vuoden aikana.

        1. Kirsi Lehto sanoo:

          Nämäkin ovat aika moniselitteisiä juttuja. Poronjäkälä on pohjoisessa vähentynyt hurjasti ylilaiduntamisen takia. Metsän kasvulle taas oleellista ovat taitavat ja ajallaan tehdyt harvennukset. Lämpeneminen lisää kasvua, mutta myös kaikkien tautien ja tuholaisten määrää — sekä kuuset että männyt voivat olla massiivisten tuhojen kohteena, ja monin paikoin jo ovatkin.

    2. Kirsi Lehto sanoo:

      Onhan toki niin että raha on vain vaihdon väline. Vaihtotalous vain menee jotekin epätasapainoon silloin kun on suuria ihmisryhmiä jotka myyvät työnsä tuotteet liian halvalla. Silloin niiden kulutus kasvaa tarpeettomasti. Ja näin nimenomaan tavaroiden ja tuotteiden kohdalla – koska silloin myös materiaalit ja raaka-aineet hukkaantuvat, tai siirtyvät savuna ilmaan. Tämä kaikki on ympäristön riistoa, tai rasitetta. Pelkkien palvelujen kohdalla taas sopii oikein hyvin hinnoitella ihan vain kysynnän ja tarjonna lakien mukaan — siinä kun vain joku vapaaehtoisesti ostaa, ja toinen myy, eikä ketään riistetä.

      Arvelit tuossa että maailman maatalouden ympäristöpäästöjä voisi vähentää siirtämällä ruua tuotantoa kasvihuoneviljelyyn. Tämä ei kyllä ole minkäänlainen toimiva ratkaisu. Maan maa-pinta-alasta onjo aika kauan ollut viljelyksessä noin suunnilleen 37 % — joka tarkoittaa että suunnilleen kaikki helposti viljelyyn otettava maa on otettu jo viljelyyn. Peltoviljelyn rinnalla kasvihuoneet ovat vain pikkiriikkinen kuriositeetti, ja hyvin kallis, ja paljon energiaa käyttävä viljelymuoto.

      Metsätalouden epä-ekologisuus on aika monitahoinen juttu. Metsä-biotuotteet kuitenkin korvaavat fossiilisia raaka-aineita.

      Mutta siitä olen samaa mieltä että kaivostoiminta on pelkkää haaskausta, ja ympäristön pilaamista. Mineraalit jos mitkä luulisi olevan kierrätyskelpoista materiaalia. Muuten: miksei niitä mennä louhimaan vanhoilta kaatopaikoilta?

      1. Kasvihuoneet ovat tosiaan pinta-alamielessä vain pieni kuriositeetti, mutta niissä kuitenkin tuotetaan valtaosa tomaateista, kurkuista ja salaatista joita syömme. Niiden tuottama hehtaarisato vuodessa on monisatakertainen viljapeltoon verrattuna (en itsekään meinannut uskoa tätä ensin kunnes tarkistin). Luonnon kannalta pieni pinta-alavaatimus on etu, ja lannoitteiden valumista ympäristöön lienee helpompi estää kasvihuoneessa kuin pellolla.

        Kasvihuoneen ja avomaan välimuoto on tunneliviljely, joka ei kuluta energiaa. Sato ei yllä kasvihuoneen lukuihin, mutta voi silti olla kolminkertainen avomaahan verrattuna (https://fi.wikipedia.org/wiki/Tunneliviljely ).

    3. Kirsi Lehto sanoo:

      Hei Pekka. Haluan vielä palata seikkaan mitä tässä kommentissasi sanot, ja olet toistuvasti ennenkin esittänyt ilmastonmuutoksesta: arvelet että se ei ole merkittävä uhka ihmiselle tai eliökunnalle, ja että siihen kyllä pystytään sopeutumaan. Kuitenkin maailman ilmastohistoriaa selatessa tulee vastaan esimerkkejä ilmastomuutoksista jotka ovat karsineet rajulla kädellä eliölajeja, ja joille ihmisenkään olisi lähes mahdotonta pärjätä. Suosittelen lukemaan Maija karalan mainion blogin https://planeetanihmeet.wordpress.com/2019/04/06/ilmasto-on-muuttunut-ennenkin-ja-melkein-tuhonnut-elaman/
      Tuollaiselle takaisinkytkentöjen kautta eskaloituvalle kuumenemiselle emme mahda mitään. Ainoa mahdollisuus saattaisi olla kehittää niin tehokkaita CO2:n keräimiä (siis vuoristojen ja merivirtojen veroisia globaalin mittakaavan juttuja) että ne voisivat vaikuttaa koko ilmakehän koostumukseen. On kovin haasteellinen tehtävä!

      Ihmisen ilmestyminen planeetalle ja kehittyminen tekniseksi sivilisaatioksi onkin ollut mahtavaa onnen kauppaa, sillä se ei varmaankaan olisi voinut onnistunut minkään muun laisissa ilmasto-oloissa kuin juuri näissä viielissä ja lauhkeissa, jääkauden aikaisissa oloissa mitä täällä on vallinnut viimeisen 300 000 vuoden aikana. Mutta nämä eivät ole mikään pysyvä asian tila.

      1. Tämä nykyinen ilmaston lämpenemisen vauhti ei tunnu vaikealta sietää, koska merenpinnan nousua tuskin huomaa ja lajeja ei ole kuollut ilmiön takia juurikaan sukupuuttoon. Yksi tekijä mikä hillitsee kasvihuonekaasujen nousun ekologisia vaikutuksia on että lämpenemisvauhti on suurinta korkeilla leveysasteilla, missä luonto on tottunut suuriin vuodenaikaisvaihteluihin ja vuosien erilaisuuteen.

        Mitä tulee lopulliseen tasoon, kasvihuoneilmiö on toki vaarallinen jos se yltyy isoksi, ääritapauksena permikauden eventti. Tuon Karalan blogin mukaan ihminen on nostanut teollisen vallankumouksen jälkeen hiilidioksidipitoisuutta 130 ppm:n verran, kun permikaudella nousu oli 2000 ppm, mikä riitti blogin mukaan tekemään tropiikista aution ainakin monisoluisista lajeista. Nykymaailmassa vastaavaan vaikutukseen riittäisi varmaankin pienempi määrä, koska aurinko on noin 2.5 prosenttia kirkkaampi kuin permikaudella.

        Tosin tuo permikauden tapahtuma oli nykyistä paljon hitaampi, koska kasvu kesti blogin mukaan 60,000 vuotta. Hiilidioksidia siis varmaankin tuli vulkaanisesta lähteestä kymmenien tai satojen tuhansien vuosien ajan, eikä muutama sata vuotta kuten nyt. Hidas eventti (blogittaja kyllä kutsuu sitä silmänräpäykseksi, mutta riippuu mihin vertaa) on biologisen tuhovaikutuksen kannalta ollut toisaalta hyvä ja toisaalta paha. Hyvä se on ollut siinä mielessä että maakasvit ovat ehtineet siirtyä. Paha se on ollut siinä mielessä että se ehti sulattaa napajäätiköt kokonaan, jolloin napameret lämpenivät ja kylmän syvän veden tuotto loppui.

        Tämä on spekulaatiota, mutta jos käy niin että päästöt jatkuvat (tai jos ihmisen päästöjen lisäksi alkaa tulla samaan aikaan luonnollisia vulkaanisia päästöjä, vaikkapa) ja keskilämpötila nousee esimerkiksi yli 5 astetta, syvänmeren lajit voitaneen vielä pelastaa kunhan lämpöhuippu ei kestä muutamaa sataa vuotta kauempaa. Nimittäin silloin napajäätiköt eivät ehdi kokonaan sulaa, jolloin hapekkaan ja kylmän syvän veden muodostus todennäköisesti ei katkea kokonaan.

        Voi kuulostaa dramaattiselta että keskustellaan kasvien siirtymisestä evakkoon esimerkiksi liian kuumasta tropiikista. Luonnon kannalta nykytilanne on kuitenkin paljolti jo sellainen, vaikkakaan ei kasvihuoneilmiön, vaan muun ihmisen toiminnan takia. Biodiversiteetti on tällä hetkellä suurelta osin evakossa ns. takapajuisissa maissa ja pienillä suojelualueilla, paennut pois ihmisen raivaamilta pelloilta, talousmetsistä ja osin myös ylikalastetuista vesistä. Useimmat lajit kyllä pysyvät hengissä evakossakin monien sukupolvien ajan, mutta luonnonvalinta toimii poikkeusoloissa osin luonnottomasti, ja se voi aiheuttaa pitkän ajan kuluessa lajien rappeutumista.

        1. Kirsi Lehto sanoo:

          Niinhän tämä muutos on: Monimutkaista, ja monitekijäistä. Ja ihmisen mittakaavassa hitaan näköistä. Mutta vääjäämätöntä, koska planeetta itse säätää tilaansa kohti lämpimämpää ilmastoa — katsoppas taas tämä linkki: http://science.sciencemag.org/content/early/2019/03/13/science.aav5300/tab-pdf?_ga=2.37667232.1828845400.1552733137-1538233456. Tämä nykyinen jääkausi loppuu aikanaan. Tosin, muutos voi hyvinkin viedä monia tuhansia vuosia. Ja luonnon kiertoahan se vain on…

          1. Tuo kuulostaa vanhalta tutulta Walker-Kasting-termostaatilta jonka aikaskaala on miljoonia vuosia – tuossa paperissa tosin sillä lisävivahteella että termostaatin preferoima tropiikin lämpötila riippuu siitä kuinka paljon tropiikissa sattuu olemaan nuoria rapautuvia vulkaanisia kivilajeja.

          2. Kirsi Lehto sanoo:

            Ainakin korrelaatio ilmaston kanssa on yksi yhteen. Hidas se tietysti on. Mutta erot jääkausien ja lämpimien kausien välillä ovat merkittävät, kaikilla parametreilla.

      2. Vielä tuosta permi-triaskauden tapahtumasta, että jokseenkin yhtä korkea lämpöhuippu saavutettiin myös paleo-eoseenikauden vaihteessa 55 miljoonaa vuotta sitten (https://en.wikipedia.org/wiki/Paleocene%E2%80%93Eocene_Thermal_Maximum), mutta siihen ei näytä liittyneen päiväntasaajan elotonta vyöhykettä. Tuossa paleo-eoseenitapahtumassa on arvioitu että pohjoisen jäämeren lämpötila oli ennen eventtiä +17 C ja sen jälkeen +23 C eli varsin lämmintä (jäätöntä) oli jo ennen tapahtumaa. En tiedä mistä tuo tapahtumien eroavaisuus johtuu.

        1. Kirsi Lehto sanoo:

          Nämö äkilliset ilmastatyppin vaihtelut ovat tosi kiintoisa ilmiö, erityisesti kun noiden lämpimien kausien ja hiilidioksidin määrän lisääntymisen syitä kun ei tunneta. Vielä kummallisempaa on että tuollakin sivulla mainitaan että ilmeisesti hiilen määrä ilmakehässä (isotooppi-anomalia) tapahtui vasta 3000 vuotta lämpenemisen jälkeen. Tämä olisi sinänsä mahdollista siksi että lämpeneminen lisäisi esim. biomassan hajoamista ja sitä kautta vapauttaisi lisää hiilidioksidia— mutta mikä olisi se alkuperäinen lämpenemisen syy. Mitäs arvelet??

          Lisäksi kiintoisaa että hiilidioksidin lisääntymisnopeus on tuolloin ollut MERKITTÄVÄSTI hitaampaa kuin se on on.

          1. C13-isotooppianomalia ei mittaa ilmakehän hiilidiokdisipitoisuutta, vaan biosfäärin perustuotantoa.

            Tosiaan molemmat tapahtumat – vaikka geologisesti ajatellen ”nopeita” – ovat olleet paljon hitaampia kuin tämä nykyinen. Kenties todella nopeitakin tapahtumia on ollut, esimerkiksi jos vulkaaninen toiminta on sytyttänyt fossiilista hiiltä palamaan, mutta sellaisten näkeminen sedimenteistä lienee haastavampaa.

          2. Kirsi Lehto sanoo:

            Tuo delta-C13 osuuden pieneneminen inorgaanisissa karbonaateissa (eli isotooppi-anomalia) vois käsittääkseni johtua myös siitä että C12 osuus lisääntyisi ilmakehässä esim. vulkaanisista lähteistä, tai suurista metsäpaloista, tai niin että biomassan hajoaminen kiihtyy, kuitenkin niin nopeasti että biomassaan sitoutuminen ei ehdi tasaamaan sitä… Mutta: CO2:n määrä ilmakehässä on rajoittava tekijä joka myös säätää biomassan tuotantoa. Kun tuo anomalia kuitenkin tarkoittaa biomassan määrän pienenemistä, niin MIKSI ihmeessä biomassan osuus olisi vähentynyt (mistään muusta syystä kuin hajoamisen takia) tuollaisena kuumana aikana?

          3. Sanoin vähän väärin: oikeastaan se mittaa enemmänkin orgaanisen hiilen hautautumisnopeutta, joka tosin kyllä seuraa perustuotannon vaihteluja, jos muut asiat eivät muutu. Ja tuokin vain sellaisessa riittävän pitkässä aikaskaalassa, jossa ilmakehän ja meren CO2-varasto voidaan unohtaa. Tässä tapauksessa kumpikin oletus taitaa olla vähintään kyseenalainen. Esimerkiksi meren lämpenemisen voisi ajatella aiheuttavan pohjan happikatoa, joka voisi lisätä orgaanisen hiilen hautautumista meren pohjaan, mutta tässä tapahtumassa C13 näyttää päinvastaista.

            Nisäkkäät ja pelaginen plankton lajiutuivat eli pärjäsivät hyvin, mutta pohjaeläimissä varsinkin syvemmällä lajeja hävisi. Kaiken kaikkiaan paleoseeni-eoseenitapahtuma ei näytä olleen paha biosfäärin kannalta, ei ainakaan samassa mitassa kuin tuo permi-triaskauden taitos.

            Yleisesti ottaen veikkaan että sukupuuttojen ja lajiutumisen tarkempi tutkiminen ja lajiekologisen tietämyksen maksimaalinen hyödyntäminen voisi tarkentaa kuvaa näistä menneistä tapahtumista. Ja siinä yhteydessä ei pelkästään hävinneisiin ja syntyneisiin, mutta myös säilyneisiin lajeihin kannattaa kiinnittää huomiota. Ne asettavat reunaehtoja sille millainen ympäristö on voinut olla, ja dataa on periaatteessa hyvin paljon, koska lajeja on paljon. Lajeja ei välttämättä tarvitse löytää fossiileina juuri tapahtuman ajalta, vaan myöhemmätkin kelpaavat jos ne esimerkiksi todistavat että jokin laji tai ryhmä säilyi hengissä tapahtuman yli.

          4. Kirsi Lehto sanoo:

            Nämä seikat mitä sanot tässä ovat erittäin merkittäviä – myös tämänhetkistä ilmastonmuutosta ajatellen. Siis, nyt olisi mielenkiintoista tutkia sitä miten eri lajit ovat selvinneet edellisistä kuumista kausista. Tuo paleoseeni-eoseenivaihde ei ole ollut mitenkään hirvittävän dramaattinen, vaikka lämpötila nousu peräti 8 astetta, kaikki jäätiköt sulivat ja merenpinnat olivat hyvin korkealla.

          5. Tässä joitakin efektejä jotka tulee mieleen:

            – Jääkausi tarkoittaa kaoottisesti/sahaavasti muuttuvaa sateiden jakautumista, lämpötilaa ja merenpinnan tasoa. Se suosii yhtäältä riittävän pieniä eläimiä joiden sukupolvi on niin nopea että evoluutio ehtii seurata muutosvauhtia, ja toisaalta älykkäitä (hominidit). Isot hitaan sukupolven spesialistit voivat kuolla sukupuuttoon.

            – Samantapaista muutosvauhtia saattaa esiintyä kataklysmisissä tapahtumissa (asteroiditörmäys, supertulivuori…), mutta jos muutos on nopeampi, pienetkään lajit eivät pysy evolutiivisesti perässä.

            – Ihmisen (hominidin) sukupolvi on pitkä (taitaa olla jopa kaikkein pisin), eli ihminen on korvannut biologisen evoluution oppimiseen perustuvalla kulttuurievoluutiolla. Päinvastoin kuin muut eläimet, ihminen pärjää muutoksissa ei genetiikan vaan pitkän lapsuuden eli pitkän sukupolven mahdollistaman yksilön oppimisen avulla.

            – Iso laji on herkempi kuolemaan sukupuuttoon kuin pieni, koska sen populaatio on pienempi jolloin satunnaistekijät voivat suistaa sen kriittisen rajan alle.

            – Jos olosuhteet ovat pitkään vakiot, saaliseläimet pyrkivät kasvamaan isommiksi kuin pedot (esim. afrikannorsu), minkä jälkeen valintapaine ohjaa puolestaan niitä saalistavaa huippupetoa kasvamaan, jolloin eläinten koko hitaasti kasvaa. Dinosaurusten aika tästä esimerkki, ja nykyiset valaat.

            – Kuumat olot suosivat pieniä eläimiä, koska isolla eläimellä on jäähdytysongelma. Poikkeuksena ihminen ja hevonen, jotka osaavat hikoilla.

            – Pieni elinympäristö kuten saari suosii ainakin joskus pieniä eläimiä, esim. Wrangelin saaren kääpiömammutit.

            – Jos muut eläimet eivät uhkaa lajia, evoluutio saattaa alkaa kohdistua lajin sisäisen kilpailun kautta sukupuolituntomerkkeihin kuten riikinkukon pyrstö, hirvieläinten sarvet, urosmursujen suuri koko, ihmisellä ehkä naisen rinnat ja lantio. Varmaan tilanteesta riippuu heikentääkö tällainen kehitys lajin mahdollisuuksia jatkossa, koska ”turhien” ominaisuuksien kuten koiraslinnun laulutaidon mukana kantaminen yhtäältä on turha painolasti lajien välisessä kilpailussa, mutta toisaalta voi treenata lajin muita kilpailukykyominaisuuksia kuten ravinnonhankintaa.

  2. Erkki Tietäväinen sanoo:

    Näitä Pekka Janhusen ja Kirsi Lehdon välisiä keskusteluja on aina kiinnostavaa lukea. Niissä on ajattelemisen aihetta antavaa pohdintaa ja niistä saa syventävää lisätietoa Kirsin blogikirjoitukseen liittyen.

    Tässä tulee vähän omaa pohdintaani aiheeseen:

    Kaikki nykyiset eläimet ja kasvit ovat selviytyneet viimeisen jääkauden yli. Kaikki ne olivat olemassa myös jääkautta edeltävänä aikana, mikä lyhyemmän, mitä pidemmän ajan. Evoluutio on niin hidas prosessi, että voitaneen syystä sanoa nykyisen flooran ja faunan pysyneen suht koht muuttumattomana ilmaston jäähtymisestä ja uudelleenlämpenemisestä huolimatta. Tämä siis tarkoittaa, että nykyisillä lajeilla on kyky sopeutua melkoisen isoihinkin ilmaston lämpötilan vaihteluihin. Lajeja on toki lähimenneisyydessä kadonnut ja katoaa edelleenkin, mutta syyt eivät liity nimen omaan ilmaston muutokseen, vaan yleensä muihin elinpiiriin ja -olosuhteisiin liittyviin seikkoihin. Näin on ollut kautta maapallon historian.

    Nykyisillä lajeilla ei kuitenkaan ole aiempaa kokemusta meneillään olevasta, NOPEASTA ilmaston lämpenemisestä. Siinä saattaa piillä iso riski. Siksi haluaisin pelata varman päälle ja suunnata kaikki ponnistelut ilmaston lämpenemisen lopettamiseksi. Keskeiset keinot olisivat pelkästään hiilivapaaseen energiantuotantoon siirtyminen (ydinvoima, maalämpö, aurinkolämpö ja tuulivoima), öljypohjaisten tuotteiden korvaaminen uusiutuviin raaka-aineisiin perustuvilla (esim. selluloosalla, ajoneuvojen kohdalla myös hiilivapaasti tuotetulla sähköllä), syntyvyyden kasvun hillitseminen sekä koulutukseen käytettävien varojen voimakkaampi suuntaaminen tutkimukseen ja osaamiseen, joilla on välitön vaikutus ilmastonmuutoksen vastaisessa taistelussa. Vaikka nyt ollaankin Ursan sivuilla, niin sanon sen täällä uudemman kerran, että tietsistä esimerkiksi tähtitiede ja kosmologia saisivat tässä tilanteessa luovuttaa terävimmät aivonsa maapallon pelastustalkoisiin. Mustien aukkojen ja painovoima-aaltojen tutkimuksesta ei tässä tilanteessa ole maapallolla eläville apua, niin kiinnostavia kuin ne aiheina ovatkin.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hei Erkki! Kiitos kommenteista! Mielestäni parasta tässä blogin kirjoittamisessa ovat nämä keskustelut. Keskustelu on se paras tapa nauttia tieteestä. Näissä opin itsekin.
      Olen samaa mieltä kanssasi tästä ilmastonmuutoksen haasteesta: olisi todella viisasta satsata tieteellisiä ja koulutusresursseja sen miettimiseen, miten tästä selvitään…

    2. Allaolevassa linkissä on kuva jossa on lämpötilarekonstruktio Grönlannin sisäosasta viimeisen 17000 vuoden ajalta. Esimerkiksi nuoremman dryaskauden lopussa noin 11700 vuotta sitten lämpötila nousi noin sadassa vuodessa noin 12 astetta, siis 12 kertaa nopeampi kuin tämä nykyinen antropogeeninen keskilämpötilan nousuvauhti, mikä on noin yksi aste sadassa vuodessa. Toki on niin että Grönlannin sisäosissa lämpötila voi muuttua herkemmin kuin maapallon keskilämpötila, mutta silti 12 on aika iso luku näissä yhteyksissä.
      https://en.wikipedia.org/wiki/Younger_Dryas#/media/File:Younger_Dryas_and_Air_Temperature_Changes.jpg

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Tuliko elämä avaruudesta

14.4.2019 klo 23.20, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Edellisessä blogissani pohdittiin kysymystä olisiko teknisen sivilisaation (siis meidän) mahdollista lähettää avaruusluotaimen mukana elämän siemeniä vierailla, elinkelvollisille näyttäville planeetoille. Tällaisen toiminnan tavoitteena olisi tietenkin saada siellä alkuun kokonaisen rikkaan ja monimuotoisen eliökunnan kehittyminen.

Blogissa ja kommenteissa päädyttiin siihen, että lähimpiinkin tähtijärjestelmiin on niin toivottoman pitkä matka, että elävän materiaalin lähettäminen ei onnistu: Matkan teko millään tolkullisella nopeudella kestää liian kauan, ja matkan teko ja perille pääsy olemassa olevalle teknologiallemme olisi mahdoton tehtävä.

Suurten avaruusalusten kiihdyttäminen korkeisiin matkanopeuksiin, ja sitten taas pysäyttäminen halutun kohteen läheisyyteen vaatii valtavasti energiaa. Aurinkokunnan ulko-osiin suuntautuneet luotaimet ovat tähän asti käyttäneet voimanlähteenään Plutonium-238 –isotoopin voimalla toimivaa sähkögeneraattoria ja kemiallisia rakettipolttoaineita. Nyt näihinkin pitkän matkan avaruusmatkoihin kehitellään uusia voimanlähteitä, mm. joko ydinkäyttöistä kuumaa rakettia (Nuclear thermal propulsion), lasersäteitä, ioni- tai plasma suihkua tai pieniä ydinräjähteitä (https://cosmosmagazine.com/technology/antimatter-ion-drives-nasas-plans-deep-space-propulsion). Lisäksi käyttövoimana käytetään eri planeettojen kiertoratojen  painovoimakentästä haettavaa lisänopeutta.

Nyt käytössä olevilla teknologioilla jo aurinkokunnan ulkoreunoillekin matkaaminen vie paljon aikaa. New Horizon on ollut toistaiseksi nopein avaruusalus, ja sen matka Maasta Pluton läheisyyteen kesti lähes 10 vuotta. Jos olisi tarkoitus päästä lähimmälle ehkä-elinkelpoiselle exoplaneetalle, toisiin aurinkokuntiin, matka veisi kymmeniä tuhansia vuosia. Se veisi myös valtavan paljon enerigaa: lenturin pitäisi ensin saada niin paljon vauhtia että se ensin pääsee pois Aurinkokunnan vetovoimakentästä, ja sitten sillä on vielä riittävästi vauhtia, niin että se pääsee perille päämääräänsä halutussa aikataulussa. Jos matkanopeuden voisi saada niinkin korkeaksi kuin 100 km/s, matka lähimmälle kohdetähdelle (11 valovuoden päässä olevalle ROS123 tähdelle) veisi 33 000 vuotta. Kauempiin tähtijärjestelmiin se veisi tietysti taas useita kertoja kauemmin.

Näin valtavan pitkä avaruusmatka olisi kohtalokas sitkeimmillekin soluille: niiden genomit ehtisivät hajota säteilyn vaikutuksesta, koska lepotilaiset solut eivät pysty korjaamaan vaurioitaan. Myöskään aluksen hienomekaniikka ei kestä loputtomiin avaruuden säteilyoloissa. Kuitenkin siellä perilläkin tarvitaan vielä tarkkoja jarrutus-, navigointi- ja paikannussysteemeitä, jotta alus voisi hakeutua halutun planeetan kiertoradalle.

Tällaisella vaarallisella ja teknisesti hyvin haasteellisella matkalle tarvittaisiin ainakin hyvin massiivinen alus turvaamaan sekä rahtia, että aluksen teknologiaa. Toinen turvallisuutta parantava tekijä olisi koettaa lyhentää matka-aikaa, eli matkustaa  kovempaa vauhtia. Kuitenkin sekä massan että vauhdin lisääminen vaativat taas enemmän energiaa sekä kiihdyttämiseen että jarruttamiseen (kaavan  2x ½ mv2 mukaan). Jos lenturi on tarkoitus ohjata jonkun tietyn planeetan kiertoradalle, myös navigointimanöövereihin tarvitaan vielä lisää energiaa.

Mutta periaatteessa: Jos jokin hyvin taitava teknologinen sivulisaatio hallitsisi tuollaisen pitkän matkan avaruusmatkailun, niin elämän kylväminen muille planeetoille olisi mahdollista. Siispä, vastavuoroisuusperiaatteen mukaisesti, tämä olisi voinut tapahtua myös päinvastaiseen suuntaan: Vieraat sivilisaatiot olisivat voineet tuoda elämän ituja maahan.

Kuitenkin: jotta elämän istuttaminen vieraalle planeetalle onnistuisi, se pitäisi viedä sinne hyvin yksinkertaisessa, kestävässä ja omavaraisessa muodossa.  Eikä ole mitään takeita siitä, että nuo ulkopuolelta tulevat elämän siemenet voisivat selviytyä uuden planeetan olosuhteissa, tai että ne  kehityisivät siellä mihinkään toivottuun suuntaan. Elämän selviytyminen jollakin planeetalla edellyttää juuri tuolle elämänmuodolle sopivia ”kultakutri-olosuhteita”.

Jos jotkut ”älykkäämmät tahot” pystyisivät vierailemaan planeetallamme, ne olisivat ehkä voineet tuoda tänne myös jotakin myöhempää vaikutusta. Eric von Däniken, monia lukijoita aikoinaan (1960-70 luvuilla) innostanut scifi-kirjailija on tarinoinut että juuri näin olisi käynyt täällä Maassa: jokin hyvin pitkälle kehittynyt vieras sivilisaatio, tai vieraat ”jumalat”, olisivat käyneet täällä vaikuttamassa nimenomaan ihmisen lajin kehittymiseen ja teknisen kulttuurin syntyyn. No, näin ei tietenkään ole käynyt. Scifi-tarinoiden ehdottama vieraiden älykkäiden eliöiden vaikutus, tai kädenjälki, ei näy missään kohtaa ihmisten kulttuurihistoriaa. Myöskään tuollaisia älykkäitä vierailijoita ei ole nähty missään havaittavissa olevassa avaruudessa.

Myöskään eliökuntamme kehityshistoriassa ei näy mitään vieraiden tahojen vaikutusta. Tämän planeetan monisoluisten eliöiden kehityshistoria on kirjoitettu fossiiliaineistoon, josta on jo tarkkaan luettavissa lajien polveutumishistoria aina ensimmäisiin monisoluisiin eliöihin asti. Niistä taakse päin ulottuva eliökunnan kehityshistoria on kirjautunut kaikkien tunnettujen lajien geeniperimään. Tuo eliökunnan geeniperimä kertoo että olemme kaikki kehittyneet tällä planeetalla, alkaen RNA-maailmasta, sitten viimeistä yhteisestä elämän esi-isästä (eli LUCAsta) ja sen jälkeen, bakteereiden ja arkkien moninaisen ja monimuotoisen kehityksen kautta eukaryooteiksi. Mikään ei viittaa siihen, että ulkopuoliset tahot olisivat kylväneet tänne elämää, tai sitä jossakin kohtaa peukaloineet.

Siis ajatus kohdennetusta elämän istuttamisesta voidaan unohtaa. Kuitenkin monet henkilöt vielä ehdottelevat että tämä elämämme ensimmäiset idut olisivat tulleet tänne avaruudesta, mutta ”luonnollisesti”, asteroidien tai komeettojen mukana.  Tätä panspermiaksi kutsuttua ajatusta esiteltiin myös viimeisimmässä Tiede-lehdessä.

Jos näin olisi, sen olisi pitänyt tulla sellaisesta paikasta missä elämää olisi ollut olemassa niin runsaasti, että sitä olisi tarttunut ko. planeetalta ylös-sinkoavien meteoriittien mukaan. Sen olisi pitänyt lähteä liikkeelle myös Maa-planeetan läheisyydestä, eli niin läheltä että se olisi ehtinyt perille niin nopeasti että elämä ei olisi kuollut matkan varrella. Sen olisi myös pitänyt ehtiä perille Maa-planeetalle pian, ennen kuin elämä käynnstyi täällä, n. 4 miljardia vuotta sitten.

Maasta on löytynyt jonkin verran Marsista tulleita meteoriitteja, ja sen perusteella on mahdollista että ensimmäiset solut olisivat voineet tulla tänne nimenomaan Marsista. Tämä edellyttäisi kuitenkin sitä että Marsissa olisi syntynyt elämää jo hyvin varhain aurinkokunnan muodostuessa, ja sitä olisi ollut siellä runsaasti. Tämä näyttää aika epätodennäköiselle. Epätodennäköiselle näyttää myös se, että infektiivinen Mars-meteoriitti olisi tuonut tuollaisen elämän idun Maahan parin sadan miljjoonan vuoden kuluessa, sillä esim. hyvin tunnettu Mars-meteoriiti ALH_84001 oli viipynyt matkallaan 3,6 – 1,4 miljardia vuotta. Jos satunnaisen meteoriitin kulkeutuminen lähimmältä planeetalta tänne kestää näin kauan, niin jostakin kaukaisemmista maailmoista se kestäisikin sitten jo lähes ikuisuuden. Elämän tulo passiivisesti ajautuvien kappaleiden mukana muista tähtijärjestelmistä Maahan on täysi mahdottomuus.

Scifi –puolelta haluaisin kuitenkin tuoda esiin vielä yhden mahdollisuuden: Arthur C. Clarkin RAMA –kirjoissa tähtien välinen matkailu onnistuu siten, että valtavan suuri, hyvin hallitusti toimiva ja elinkelpoinen avaruusalus matkaa hitaasti tähtijärjestelmästä toiseen. Sen asukkaina on jotakin elämän kaltaista ja hyvin älykästä, sellaista joka pitää avaruusalusta kotinaan. Nuo hypoteettiset kuvitellut olennot eivät kuitenkaan ole biologisia elämänmuotoja. Jos tuollaisia jossakin planeettakunnassa vierailisi, ne tuskin kylväisivät minnekään mitään alkeellisia LUCAn kaltaisia bioelämän ensimmäisiä siemeniä. Ne korkeintaan voisivat kiinnostuneenä havainnoida sellaista primitiivistä bio-eliökuntaa mikä täällä Maa-planeetalla vielä tällä hetkellä touhuaa. Mutta tämä on tietenkin pelkkää fiktiota.

12 kommenttia “Tuliko elämä avaruudesta”

  1. Niinsanottua EM-drivea tiedemaailma pitää oikeutetusti humpuukina, kunnes toisin todistetaan. Väitettyä efektiä on tutkittu mutta ei löydetty mitään, ja keksijän väitteen tueksi esittämä ”teoria” on matemaattisesti virheellinen.

    Mitä tulee panspermiaan, kommenttini on saattanut olla vähän epämääräinen, mutta tarkoitukseni ei ollut tukea panspermiaa. Panspermia-termi on laajakirjoinen, joten siihen on vaikea ottaa selvää kantaa. Jos minulla jokin kanta on, niin se on etten pysty osoittamaan panspermia-ajatuksia vääriksi mutten myöskään pidä niitä erityisen todennäköisinä.

    Yksi muoto ”panspermiasta” on että ehkä elämän resepti oli A+B, missä ”A” tuli asteroideilta ja ”B” maapallolta. Tosin tämä ei liene varsinaista panspermiaa, koska ”A” ei itsessään ollut elävä. Oli nimitys mikä tahansa, tällainen A+B ajatus ei sinänsä ole minusta kovin epätodennäköinen.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hei vaan Pekka. Niinpäs onkin: ymmärsin edelliskertaisen kommenttisi väärin (ehkä vähän tahallisesti, siksi että itsekin ajattelin että ehkä näin – siis että jos me voisimme lähettää luotaimen mukana elämä kohdennetusti muualle, niin samoin joku olisi voinut lähettää tänne). OK. Otan pois viittauksen kommnettiisi. Tarkemmin luettuna sanotkin siinä että tuollaisen pitkän matkan teknologian avulla voisimme vain saada selville sen miten muutkin älykkäät lajit voivat toimia avaruudessa.

      Tuosta panspermiasta: tiedän toki että sinä tunnet hyvin sen että elämän synty edellyttää pitkällistä kemiallisten reittien ja reaktioiden jatkumoa, ja hyvin spesifisiä olosuhteita jotka pitävät yllä näitä reittejä, sekä valikoivat, rikastavat ja puhdistavat niiden tuotteita. Tällaisia kuumia, puolikuivia olosuhteita on turha hakea planeettakunnan ulkoreunoilta. Niinpä on myös turha olettaa että elämää tulisi sellaisilta suunnilta missä se ei voi syntyä eikä lisääntyä.

      On vain hassua että tämä panspermia-aihe pompahtaa silloin tällöin esiin erilaisissa tiede-lehdissä. Ilmeisesti ihmiset kuvittelevat että elämä voisi syntyä itsestään, jotenkin mystisesti, tyhjästä, ja sitten se voisi lentää tänne. Oikeasti, elämän synty on ollut hyvin konkreettista, luonnollista ja maanläheistä.

      Kiitokset sinulle taas kaikista kommenteista. Otan blokista pois myös tuon EM-drive -jutun. Se näyttikin liian hyvälle ollakseen totta. Siinähän sanottiin että rakettia pystyttäisiin kiihdyttämään ilman energiaa.

      1. Joo, kiitos, siis tuolla A+B:llä viittasin vain siihen mistä mekin on usein keskusteltu eli että osa elämän syntyyn tarvituista orgaanisista kemikaaleista olisi saattanut tulla meteoriittien mukana.

        Makroskooppisten meteoriittien lisäksi hyvin pienet ns. Brownleen pölyhiukkaset ovat mahdollinen reitti asteroidivyöhykkeen JA/TAI Kuiperin orgaanisille molekyyleille saapua maahan. Nuo hiukkaset ovat niin pieniä että ne hidastuvat jo korkealla ilmakehässä ja leijailevat hitaasti maan pinnalle, ilman että kitka kuumentaa niitä missään vaiheessa, ja ne ovat peräisin asteroideista ja komeetoista. Varhainen ilmakehä oli hapeton joten se ei hajottanut Brownleen hiukkasten orgaanisia molekyylejä kemiallisesti, ei ainakaan samalla tavalla kuin nykyään.

        1. Kirsi Lehto sanoo:

          Joo, kyllä vain. Penkaat tässä juurikin tämän aihepiirin (eli alämän alkuperän) keskeisiä alueita. Näin on, että kaikki elämän syntyyn tarvitut aineet ovat tulleet ”jostakin”. Siis alkuainetasolla, CHNOPS-alkuaineet ovat kaikki jossakin vaiheessa avaruudesta peräisin (kuten tietysti kaikki muukin mitä tällä planeetalla on). Elämän varsinaisena lähtöaineena tehokkaimmin on toiminut HCN, ja rinnalle tarvittu liukoista P:tä ja pelkistämiseen H2S:äää – jossakin vaiheessa myös O:ta ainakin veden muodossa, jatkossa myös erilaisia S:n, Fe:n, Mn:n ja Zn:n yhdisteitä…. Näistä ainakin kaikki kaasumaiset aineet, ilmeisesti myös P, ovat tulleet impaktien tai erikokoisten meteoriittien mukana, sillä planeetan ensimmäinen kaasukehä lensi pois Kuun-syntytörmäyksen yhteydessä. Myös valmiita orgaanisia molekyylejä on voinut saapua. Kuitenkin kaikki reagenssien konsentroitumis- ja ylös-rakentumisreaktiot ovat tapahtuneet jossakin täällä paikanpäällä.

  2. Suuri melko hitaasti liikkuva sukupolvialus kuten Rama (tai sellaisten laivasto) voisi olla teknisesti realistinen tapa matkustaa toiseen tähtijärjestelmään. Mutta jos yhteisö pysyy hengissä laivastossaan sukupolvien ajan, he eivät oikeastaan tarvitse eksoplaneettaa mihinkään. Helpompi on tehdä lisää aluksia kotiaurinkokunnan pienkappaleiden materiaalista ja asua ja lisääntyä niissä. Jos rakennusmateriaali loppuu kesken, sitten riittää laajentua naapuriaurinkokuntaan, koska useimmissa aurinkokunnissa varmaankin on pienkappaleita.

    Toisen kotiplaneetan etsintä jostain satojen valovuosien päästä ja muokkaaminen asuttavaksi olisi teknisesti vaativampaa, koska etäisyys on pitkä. Se olisi myös hyödyltään kyseenalainen ratkaisu, koska parhaimmillaankin muokattu planeetta tarjoaisi vähemmän asuinpinta-alaa kuin kotiaurinkokunnan pienkappaleista rakennetut avaruussaaret. Asuttavan planeettakandidaatin etsintä satojen valovuosien päästä ja sen etämuokkaus vaatisi hyvin pitkälle menevää tekoälyä, ja väestön siirto sinne vaatisi hibernaatiota tai muuta scifi-tekniikkaa. Avaruussaarien rakentaminen pienkappaleiden raaka-aineista olisi sellaiseen yritykseen verrattuna suorastaan helppoa.

    Jos asia on näin, niin voiko siitä päätellä tai ennustaa jotain? Yksi melko varma johtopäätös on että muukalaiset eivät tule valloittamaan Maata, koska niillä jotka pystyisivät ei ole siihen tarvetta. (Toinen argumentti joka johtaa samaan päätelmään on että valloitus olisi todennäköisesti jo tapahtunut, jos olisi tapahtuakseen.) Korkeintaan saattaisimme törmätä heidän tutkimusluotaimiinsa (ei radioviestiin koska se paljastaisi lähettäjän olinpaikan). Tai (varmaankin varsin epätodennäköisesti) joku teknologinen laji saattaisi asuttaa oman aurinkokuntamme ulko-osia ilman että olemme sitä sattuneet vielä huomaamaan.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Voisihan se noin olla, että nousee vielä sellainen tekninen sivilisaatio joka pystyy rakentamaan itselleen asuinkelpoisen planeetan. Kuitenkin toteutettavuuden kannalta olisit todennäköisesti merkittävästi (siis oikein merkitävän merktittävästi) helpompaa pitää tämä nykyinen elinkelpoinen planeetta elinkelpoisena. Taas pitää ajatella kaikkia niitä välttämättömiä tekijöitä joita pidämme täällä itsestään selvinä, mutta jotka itsestään selvästi taas sellaiselta ”autiolta avaruussaarelta” puuttuisivat. Näitä olisivat painovoima, ilmakehä, magneettikenttä — ja runsaat vesivarannot, kasvualustaksi kelpaava multa – perustuottajat ja hajottaja-eliöt, ja lukuisat organismit jotka olevat oleellisia ruuan tuotantomme kannalta (esim. pölyttäjähyönteiset). Samoin, jotta saataisiin tuotettua stabiili ilmakehä joka sisältää riittävästi CO2:ta hiilen sitomista varten, tarvittasiinn myös massiivinen hiilen kierto joka stabiloi sen määrää ilmakehässä. Biologiset komponentit ovat ajan mittaan tuotettavissa, mutta nuo fysikaaliset eivät ole.
      Vielä eräs seikka mikä olisi aika välttämätön tämän avaruus saaren asuinkelpoisuudelle olisi että lämpötila pysyisi jotakuinkin mukavana, 0:n ja 100 C:n välillä, jotta sen säätäminen elämälle sopivaksi olisi mahdollista (vaikka elettäisiin kuvun alla, niin silti olosuhteet pitää säätää. Tarvitaan Kultakutri-olosuhteet: ei liian kylmää, ei liian kuumaa). Myös valoa tarvitaan riittävästi fotosynteettisen perustuotannon ylläpitämiseen…. avaruus-saari pitäisi siis parkkeerata jotakuinkin elämän vyöhykkeelle — ja ongelma on se että näillä ”rataparametreilla” Aurinkokunnassa ei ole olemassa juurikaan pienkappaleita joista sellaista saarta voisi rakentaa. Tai onpas: täällä lähistöllä on toki olemassa meidän oma Kuumme. Se olisikin varmasti paras mahdollinen ”saarekkeen” paikka, jo ihmiset joskus sellaista haluaisivat rakentaa…

      Tämän sama elämänvyöhyke-preferenssi muuten aiheuttanee sen että tuolla Aurinkokunnan ulkolaitamilla ei voi piileskellä mitään suuria elämän-saarekkeita: siellä on yksinkertaisesti liian kylmää ja pimeää.

      1. Tässä tulikin esiin monia ympäristövaatimuksia, osa niistä saadaan toteutumaan helposti, jotkut vaikeammin. Keinopainovoiman voi tuottaa helposti sylinterimäisen saaren pyörimisliikkeellä, ja ilmaa estävät karkaamasta sylinterin seinät. Magneettikenttää ei tarvita, tai jos jotkut eliöt sitä tarvitsevat suunnistukseen, sen voinee tehdä teknisin keinoin. Vesistöt ovat korkeintaan muutaman metrin syvyisiä lampia, mitä joku voi pitää puutteena. Käsittääkseni kaikkia eliöitä voi olla (kasveja, matoja, hajottajia, lintuja, hyönteisiä). Ainoa rajoitus on että sellaisia isoja eläimiä kuten suurpetoja ei voi olla joiden reviirin pinta-ala kertaa minimi elinkelpoinen populaatiokoko (~500?) olisi isompi kuin habitaatin pinta-ala. Sama rajoitus koskee muuttolintuja. Lämpötilaa voidaan helposti säätää teknisin keinoin, ja valaistus voi olla heijastettua auringonvaloa jonka vuodenaika- ja vuorokausivaihtelut saadaan maankaltaisiksi (https://arxiv.org/abs/1806.09808 ). Tämä onnistuu 1 au:n etäisydellä; oletan että se onnistuu pienehköin muutoksin vähän laajemmassakin alueessa johon kuuluu Marsin rata. Nimittäin Marsin Phobos- ja Deimos-kuut taitavat olla ne lähimmät suurehkot kappaleet jossa olisi saatavilla rakennusmateriaaleja mikropainovoimassa. Se että Maan radalla ei ole pienkappaleita on tosiaan jonkinasteinen pulma. Ei niinkään siksi etteikö habitaattia saataisi toimimaan muuallakin, vaan siksi että matka-aika Maasta pitenee. Kuun ongelma on että sen painovoima tekee materiaalisen nostamisen kalliiksi ja siellä ei taida olla kovin paljoa ajoaineiden valmistukseen tarvittavia alkuaineita, tai jos onkin, niin navoilla, joissa puolestaan aurinkoenergia on kortilla. Kuun pinta itsessään on ongelmallinen paikka, koska painovoima on ihmisen hyvinvoinnin kannalta liian pieni.

        Auringonvaloa voi kohdistaa keräimellä ja ydinenergiaa on olemassa, joten en sulkisi täysin pois mahdollisuutta teknologisesta elämästä jopa Kuiperin vyöhykkeen olosuhteissa tai vieläkin kauempana.

        1. Kirsi Lehto sanoo:

          No hyvä on, olkoon sitten niin. Olen jo lähes vakuuttunut että tuollaisen avaruus-paratiisisaaren rakentaminen olisi teknisesti mahdollista. Mutta hillittömän kallista se olisi, ainakin jos ihmisten olisi tarkoitus elää siellä ollenkaan tällä mukavuustasolla mihin me (tai he) rikkaat länsimaiset ihmiset ovat tottuneet. Ja ilmeisesti varsin varakkaille se sitten rakennettaisiin.

          Merkittäviä haasteita tulisi kuitenkin siitä että tuon saari-isolaatin pitäisi olla täysin omavarainen kaiken suhteen — olisi ainakin suuri vääryys jos sitä pitäisi ylläpitää maasta käsin. Kaiken tuottaminen paikallisesti vaatiin aikamoista ruuan tuotantokapsiteettia, samoin aikamoista infraa kaiken muun kulutustavaran ja teknologian tuotannolle. Se ei ilmeisesti voisikaan olla mikään kertakäyttökulttuuri, ja kierrätysasteen pitäisi olla 100%.

          Sitten vielä yksi kysymys. Väkimäärä pitäisi säätä niin että se pysyisi aika samana koko ajan. Tuo isolaattipopulaatio eläisi niin eristyneenä maalaisista lajitovereistaan, ja niin erilaisten valintapaineiden alla, että se varmaan pian kehittyisi aika eri suuntaan kuin Maan ihmiset. Mielenkiintoinen lajinkehitysskenaario…

          1. En ole varma ovatko avaruussaaret käytännössä mahdollinen tapa ihmisille elää ja lisääntyä. Pidän kysymystä mielenkiintoisena ja tärkeänäkin, ja sen tutkiminen näyttää olevan mahdollista ajatuskokeiden avulla. Saa nähdä käykö samalla tavalla kuin vuosina 2007-2010 kun pohdin aurinkovoimasatelliitteja. Silloin tulin johtopäätökseen että kiertorataromuriski on aurinkovoimasatelliiteille showstopperi.

            Hinta muodostuu rakettilaukaisuista, ja sitten kun alus on lähtenyt, ohjelmointi- ja operointikuluista. Rakennelmat ovat todella massiivisia, mutta hinta riippuu siitä kuinka iso prosentti massasta tulee asteroideilta ja mikä osuus pitää rahdata Maasta. Maasta rahtaamisenkin hinta voi tosin aleta merkittävästi asteroidien kaivostoiminnan myötä. Nimittäin silloin kantoraketti voidaan tankata kiertoradalla paluuta varten, jolloin siitä saadaan täysin uudelleenkäytettävä (nykyiselläänhän SpaceX uudelleenkäyttää vain ensimmäistä vaihetta). Joka tapauksessa lähden siitä että kaikki avaruussaaren rakennemateriaalit tulevat asteroideilta ja maasta rahdataan lähinnä vain mikroprosessorit piirikortteineen, ihmiset, eläimet ja kasvien siemenet.

            Yksi asia mikä helpottaa sataprosenttista kierrätystä on sähköenergian runsas saatavuus aurinkopaneeleista. Riittävä kuumuus kun hajottaa minkä tahansa jätteen takaisin alkuaineiksi. Kolonian alkuperäisessä rakentamisessa pitää käyttää alkuaineita samassa runsaussuhteessa kuin asteroidi tarjoaa. Runsaussuhteet tunnetaan likimain jo nyt meteoriiteista. Materiaalit ovat esimerkiksi alumiini, magnesium, teräs, tyhjiöosissa ehkä kalsiummetalli (paras sähkönjohde mutta ei toimi ilmakehässä koska hapettuu herkästi), kvartsilasi, ehkä kvartsin ja metallin komposiitit, tavallinen borosilikaattilasi, vesi, hiilikuitumuovit. Happea jää tähteeksi kun metalleja pelkistää asteroidista. Sitä voi käyttää vaikka rakettien hapettimena ja ionimoottorien ajoaineena.

            Yksittäisen pyörivän kolonian koko on rajattu, mutta ajatus on että niitä olisi useita (lopulta suurikin määrä), ja matkustus niiden välillä olisi mahdollista. Kuinka usein, sitä en osaa tältä istumalta sanoa. Jos koloniat muodostavat parven esimerkiksi Marsin tai Cereksen kiertoradalla (eli siinä tapauksessa koloniat olisi rakennettu Phoboksen/Deimoksen tai Cereksen materiaaleista), voisi pohtia josko matkustus niiden välillä onnistuisi ilman ajoainetta.

            Jos geneettistä eriytymistä haluaa estää ja jos matkustus osoittautuu kalliiksi, sukusolujen vaihto kolonioiden välillä ja Maan kanssa olisi yksi mahdollisuus kasveille, eläimille ja ihmisille.

          2. Kirsi Lehto sanoo:

            Mahtava scifi-skenaario. Ehkä se on ihan kohtalaisen lähellä — jos ihmiskunnalla raha riittää. Olis myös mahtava peliskenaario.

          3. Virtuaalimaailmassa aurinkokunnan kolonisaation voisi tosiaan aloittaa harrastuspohjalta, ilman pääomaa. Robotiikkahan koostuu sensoreista, aktuaattoreista ja ohjausalgoritmista, ja kun sitä tehdään virtuaalisesti, nuo kolme osa-aluetta plus fyysinen ympäristö pitää mallintaa. Eli jokaista robottitehtävää mallintamaan tarvitaan neljä rinnakkain työskentelevää ohjelmoijatiimiä, ja viidentenä testaustiimi joka ”pelaa” eli ajaa ohjelmaa eri tilanteissa. Jokaista tehtävää voidaan lisäksi mallintaa erilaisilla tarkkuustasoilla. Tarkin koodi käyttää luotettavaa perusfysiikkaa, ja sen suoritus on yleensä hidasta. Karkeammat koodit sisältävät erilaisia approksimaatioita. Ne pyörivät nopeammin ja ne täytyy validoida tarkempien koodien avulla. Validoinnit tarvitsevat omat tiiminsä.

            Wikipedia on osannut organisoida porukan kirjoittamaan tietosanakirja-artikkeleita omasta osaamisalueeseen. Tässä tarvittaisiin ehkä jotain samantapaista lähestymistapaa. Softankehitykseen on toki olemassa työkaluja (Github, sourceforge jne.), mutta niissä koodit istuvat ilman hierarkiaa rivissä kuin kanat orrella, ja se ei ihan riitä.

          4. Kirsi Lehto sanoo:

            On se niin eri maailma, että todellakin, olis hyvä toteuttaa (ensin) virtuaalisesti.

            Tästä tuleekin mieleen mielenkiintoisena esimerkkinä elokuva Gravity. Hieno kuvaus avaruuden haasteista, teknologian mahdollisuuksista ja haavoittuvuudesta silloin kun kaikki ei mene ihan laskelmien mukaan. Käsittääkseni se kuvasi avaruusolosuhteiden perusfysiikkaa aika hyvin. Ootko nähnyt?

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Miten voisimme asuttaa kaukaisia exoplaneettoja

31.3.2019 klo 23.39, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Pari vuotta sitten astrobiologian kokouksessa Vilnassa tutkija nimeltä Claudius Gros piti puheen, jossa hän esitti uudenlaisen mahdollisuuden läheisimmän galaktisen ympäristön asuttamiseksi: kaikista kestävimpiä eliölajeja kuten Bacillus tai Deinococcus lajisia bakteereita, ehkä myös karhukaisia,  ja erityisesti, omavariaisten fotosynteettisten  eliöiden kuten syanbakteereiden tai kasvien lisääntymisyksiköitä pakattaisiin automaattisiin mikrosatelliitteihin, jotka sitten ammuttaisiin kohti lähimpiä eksoplaneettakuntia. Matkattuaan avaruudessa joitakin kymmeniä tuhansia vuosia nämä elämää kuljettavat luotaimet voisivat joko osua tai ohjautua jollekin eksoplaneetalle. Jos olosuhteet olisivat suotuisat, nämä elämän siemenet lähtisivät lisääntymään. Luonnonvalinnan lempeän ohjauksen avulla orastava elämä sopeutuisi vallitseviin olosuhteisiin ja kehittyisi eliökunnaksi.

Yleisön reaktiot ilmaisivat lähinnä teknistä kiinnostusta. Muistaakseni oli jonkin verran puhetta tuollaisten mikrosatelliittien kiihdytys- ja jarrutusvoimasta, samoin tuli useitakin kysymyksiä siitä millaiset eliöt, ja miten pakattuna, kestäisivät noin pitkän matkustusjan avaruudessa. Kyseinen puhuja oli erityisen vakuuttunut siitä että syanobakteereiden lepoitiöt, sekä kasvien paksuseinäiset, tummia pigmenttejä sisältävät siemenet voisivat hyvinkin säilyä elävinä perille.

Itse olin puheesta vain hyvin hämmentynyt. Tämä elämän levitys -ajatus ei ainakaan sovi yhteen minkään planeettojen suojeluperiaatteiden kanssa. Lisäksi, itse en oikein millään ymmärtänyt mikä olisi tällaisen levittäytymis-hankkeen syy, tarkitus tai motiivi. Olisiko elämä nyt jokin sellainen itseisarvo jota meidän pitäisi kaikin keino yrittää levittää eteenpäin – samaan tapaan kuin kirkkokunnat levittävät uskontoja. Käytäväkeskustelussa joku ilmaisi asian niinkin että elämä on vain kärsimystä ja taistelua, ja sen tarkoituksellinen levittäminen olisi mitä epäeettisin teko.

Moraalisiin ja eettisiin kysymyksiin ei kokousesitelmässä virallisesti otettu kantaa. Claudius Gros on kuitenkin samoihin aikoihin julkaissut samaan aiheeseen liittyvän artikkelin ”Developing ecospheres on transiently habitable planets: the genesis project” Astrophysics and Space Science, 2016, 361:324, https://link.springer.com/article/10.1007/s10509-016-2911-0, missä hän tarkemmin selittää suunnitelmaansa: Elämän siemeniä kuljettavat mikrosatelliitit suunnattaisiin lähialueella (100 valovuoden säteellä ) havaituille elinkelpoisille planeetoille. Luotaimen matka voisi edetä esimerkiksi Maasta tai Maan kiertoradalta ammutun lasersäteen ajamana, ja jarrutus taas jonkinlaisen magneettipurjeen avulla.

Kohdeplaneetan radalle saavuttuaan luotaimen keino-älykkäät vastaanottimet ensin tarkkalisivat planeetan pintaa havaitakseen siellä mahdollisesti jo olemassa olevat elämän muodot. Jos luotain ei havaitse planeetan pinnalle mitään pidemmälle kehittyneitä elämänmuotoja, se alkaisi syntetoida eläviä soluja. Se voisi tuottaa jonkinlaisen valikoiman erilaisia lajeja, sellaisia jotka oletettavasti selviytyisivät alhaalla vallitsevissa olosuhteissa. Se kapseloisi elävät keino-solut johonkin sopivaan ravintoliemeen ja pudottaisi ne planeetan pinnalle. Inokuloinnin onnistuminen voitaisiin varmistaa sillä että luotain jatkaisi saastutusta niin kauan kuin sen virtapiireissä riittäisi voimaa, ja pulloissa solujen kokoamiseen tarvittuja raaka-aineita.

Tässä artikkelissa Gros antaa myös perusteluja sille miksi tällaiseen hankkeeseen pitäisi ryhtyä. Hänen tavoitteenaan on varmistaa että jossakin tuolla suhteellisen lähellä olevilla elinkelpoisilla planeetoilla eliökunta lähtisi käyntiin, ja kehittyisi monimuotoiseksi, ja mieluiten Maan eliökuntaa muistuttavaksi ekosysteemiksi, joka pitäisi yllä hapekasta ilmakehää. Maan esimerkin perusteella eräs ongelma tällaisen eliökunnan kehityksessä on kuitenkin se, että elämän synty on epävarmaa. Jos se syntyykin, niin edelleen, myös sen varhaiset kehitysvaiheet ja kompleksisuuden lisääntyminen etenevät hyvin hitaasti. Maassa kesti aikoinaan noin miljardi vuotta ennenkuin bakteerien ja arkkien lajisto oli kehittynyt täyteen geneettiseen mittaansa. Samoin kesti noin miljardi vuotta ennenkuin syanobakteerit keksivät happea tuottavan fotosynteesin. Tämän jälkeen kesti joitakin satoja miljoonia vuosia ennenkuin happi oli hapettanut planeetan pinnan vedet ja mineraalit, ja alkoi kertyä ilmakehään. Tämän jälkeen tarvittiin taas joitakin satoja miljoonia vuosia ja yksi syvä, myös satoja miljoonia vuosia kestänyt jäätiköitymisten aika, ennekuin kuvaan ilmesyivät ensimmäiset tumalliset eukaryoottisolut. Tämän jälkeen ilmakehän happipitoisuus nousi hitaasti. Tarvittiin vielä toinenkin syvän jäätiköitymisen aika, ja happipitoisuuden nousu lähes nykyiselle tasolleen, ennenkuin monisoluiset eläimet ilmestyivät planeetan merien lajistoon. Tämä taas tapahtui evolutiivisessa aikaskaalassa räjähdysmäisen nopeasti, ja tapahtumaa kutsutaankin kambrikauden räjähdykseksi (=,54-0,52 miljardia vuotta sitten).

Gros arvelee, että planeetalle voidaan synnyttää monimutkainen eliökunta merkittävästi nopeammin, jos tuo eliökunnan hidas kehitysvaihe ohitetaan, ja kehitys aloitetaan suoraan sellaisesta mikrobilajistosta joka vastaa Maan lajistoa juuri ennen kambrikauden räjähdyksen tapahtumista. Tällä tavalla nopeuttettu kehitys varmistaisi sen että planeetalle ehtisi kehittyä monimuotoinen isojen lajien eliökunta sen rajallisen ajan kuluessa, mitä kyseinen planeetta säilyy elinkelpoisella vyöhykkeellä emotähtensä kiertoradalla. Gros antaa myös ymmärtää (joskaan ei ihan suoraan sano) että siinä vaiheessa kun ihmisten siirtokunnat pakenevat pois Maapallolta ja etsivät uutta kotia, tuolle eksoplaneetalle olisi ehkä kehittynyt jo hapellinen ilmakehä, ja ehkä myös ihmisen kanssa yhteensopiva lajisto. Hän siis tarkoittaa, että nuo etujoukkoina lähetetyt mikrobit ja kasvit käynnistävät eksoplaneetalla prosessin jota kutsutaan sanalla terraforming, eli Maan kaltaistaminen.

Huh sentään. Näyttää kyllä varsin epävarmalle hankkeelle. Yksi este ainakin on se että kukaan ei pysty ennustamaan evoluution suuntaa, ei edes siinäkään tapauksessa että olosuhteet olisivat varsin samankaltaiset, saati sitten jos ne ovat ihan erilaiset esimerkiksi gravitaation, säteilytason, ilmakehän ja ympäristön koostumuksen osalta. Kukaan ei pysty ennustamaan mitä tuollaisella planeetalla kehittyisi – vai kehittyisikö mitään. Todennäköisesti, jos tällainen kokeilu tehtäisiin useammalle planeetalle, kaikilla niillä se etenisi aivan eri tavoilla.

Kuitenkin, Gros itse on sitä mieltä että “If we want, we can do it. And we have to discuss and think about our place in the cosmos. Do we want to observe or do we want to be active?” (https://cosmosmagazine.com/space/genesis-project-a-plan-to-seed-life-on-other-planets). (more…)

10 kommenttia “Miten voisimme asuttaa kaukaisia exoplaneettoja”

  1. En näe asiassa eettistä ongelmaa, eloton maailmankaikkeus ei tarvitse suojelua koska se on rajaton ja muuttuu (jossain mielessä tuhoutuu) koko ajan muutenkin. Elottomalla maailmankaikkeudella on vain välinearvoa elämälle. Kun suojelemme luontoa maapallolla, suojelemme sitä elämän ympäristönä, emme geofysiikan takia.

    Teknisesti ehdotus kuulostaa ennenaikaiselta, mutta on silti hyvä että asiaa pohditaan. Kuitenkin se mitä tarvittaisiin ensin olisi iso kaukoputki jolla näkisi eksoplaneettoja suoraan. Maan päälle riittävän ison teleskoopin rakentaminen olisi vaikeaa, mutta painoton avaruus olisi helpompi ympäristö.

    10-15 vuotta sitten puhuttiin paljon Darwin- ja TPF-avaruusteleskoopeista. Ne ovat jostain syystä poistuneet avaruusjärjestöjen ohjelmista, mutta tarve ei ole kadonnut mihinkään. En kuitenkaan välttämättä ehdottaisi Darwinin tyyppistä kuuden perinteisen teleskooppialuksen interferometriä, vaan ehkä ennemmin tuhansien pienalusten yhteenliittymänä muodostuvaa mosaiikkipeiliä.

    Riittävän suurella kaukoputkella näkisimme millaisia eksoplaneet ovat. Kuinka paksuja ovat ilma- ja vesikehät, onko mantereita, onko napajäätiköitä. Onko tulivuoria ja laattatektoniikkaa. Millaisia ovat pyörimisakselin kallistuskulmat ja pyörimisajat. Onko joukossa planeettoja joilla elämä voisi pärjätä, mutta joissa elämää vain ei ole sattunut syntymään. Vai onko esimerkiksi niin että ilman elämää maankaltainen planeetta romahtaa joko Marsin tai Venuksen kaltaiseksi. Jos niin olisikin, silloin voitaisiin targetoida nuoria eksoplaneettoja.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hyvät näkemykset…

  2. Juhani Harjunharja sanoo:

    Pekalla on hyviä pohdintoja, mutta näissä eksojutuissa on syytä muistaa sekin, että me näemme avaruudessa aina menneisyyteen. Voisihan olla niinkin, että jokin elämisen ”siemen” olisi nyt juuri putkahtanut esiin muutoin meille nyt elottomana näyttävässä eksossa. Miten se sitten mahtaisi kohdata meidän elämämme alkeiskehityksen? Tuhoaisimmeko silloin sattumoisin eksossa sellaisen uuden versoavan elämän, joka voisi noissa olosuhteissa kehittyä hyvinkin moninaiseksi ja pitkälle. Miten osaamme vielä varmistaa, millaista elämä kosmisissa mittasuhteissa on, jos sitä yleensä on… hmm

    1. A. Karhumaa sanoo:

      Niin kauan kuin pystymme havaitsemaan planeettoja vain omassa galaksissamme, tuo ”menneisyys” ei ole biologisessa mielessä kovin kaukana. Toisaalta on mielenkiintoista todeta, että sen ”galaktisen vuoden” aikana joka aurinkokunnaltamme kestää kiertää linnunratamme keskustan ympäri, maapallon elämässä on ehtinyt tapahtua jo isompiakin muutoksia: https://en.wikipedia.org/wiki/Galactic_year

      1. Kirsi Lehto sanoo:

        Nämä mittakaavat mitä tässä keskustelette ovat kovin kiintoisia. Jos kuvitellaan tuollaisen robottisatelliitin kohdennettua matkan tekoa, niin se varmastikin rajoittuu lähimpiin planeettakuntiin. Samoin, elämän siemeniä kannattaa kylvää vain sellaiselle planeetalle missä olosuhteet ovat elämälle suotuisat. Siis esim. lähin proxima Centar b planeetta 4 valovuoden päässä ei käy, koska sen emotähti on liian roihuava. Paras kanditaatti lähietäisyydellä, vain 11 valovuoden päässä, olisi ilmeisesti Ross 128b. Tuolta tuleva visuaalinen signaali (valo) olisi vielä aika reaaliaikaista, eli se mitä nähdään täällä nyt on vain noin 10 vuotta vanhoja tilanteita. Matkan teko sinne päin olisi kuitenkin merkittävästi hitaanpaa. Parhaimmillaan mikroluotaimet voisivat matkustaa ehkä 0,01 – 0,001 valonnopeudella, ja matka kestäisi siis (kertaluokkeen) 1000 tai jopa 10000 vuotta. Nämäkään eivät ole mitenkään hirvittävän pitkiä aikoja – paitsi että tällaisessakin ajassa kohdetähti siirtyy jo jonkin verran toiseen kohtaan galaktisella kiertoradallaan. Niinpä meidän satelliitillemme voi olla aika vaikeaa osua koko tähdelle – ja vielä vaikeampaa osua juuri halutun kohdeplaneetan läheisyyteen. Sitten vielä vaikeampaa sen on jarruttaa juuri sopivasti niin että se voisi asettua sen kiertoradalle. Osumista vaikeuttaa se että tähtijärjestelmä heiluu myös paikallisesti. Osumiminen ja radalle asettuminen edellyttäisi että lenturilla olisi riittävästi polttoainevarastoja jolla se voi aktiivisesti ohjautua – ilman tällaisia toimenpiteitä sille kävisi samoin kuin Oumuamualle, eli se hujahtaisi ohi. Välimatkat jopa läheisimpiin tähtiin ovat niin kovin pitkiä, ja planeetat itse niin kovin pieniä, että seilaaminen tiettyihin kohteisiin lienee mahdotonta.
        Antin lähettämä linkki maailman tapahtumiin on mainio: galaktisen vuoden mittakaava on tosi havainnollinen. Tuo suuri galaktinen kierto on kovin rauhallinen prosessi, siitä huolimatta että tähtemme kiitää radallaan niinkin hurjaa vauhtia kuin 230 km/s. Eri prosessien mittakaavat eivät ole oikein yhteismitallisia.

  3. Tähtiluotaimista puhuminen on viime vuosina arkipäiväistynyt, ja ilmeisenä syynä on Juri Milnerin 100 miljoonan lahjoitus alalle. Kuitenkin edelleen pätee että mikä tahansa tähtiluotain olisi nykytekniikan tasolta lähtien äärimmäisen vaikea toteuttaa. Gigawatin laserpatteristolla voitaisiin ehkä kiihdyttää neliömetrin kokoinen pyörivä ohut kalvo suureen vauhtiin, mutta mitään kommunikaatiovälinettä ei kalvon kyytiin voisi laittaa, koska sen kokema suunnaton kiihtyvyys repisi kalvon heti jos jokin kohta olisi muita paksumpi. Ei myöskään mikään tunnettu elektroniikkatyyppi kestä sitä suunnatonta säteilyrasitusta joka syntyy kun tähtienväliset vetyatomit osuvat laitteeseen relativistisella nopeudella eli muuttuneina hiukkaskiihdyttimen suihkuksi, ja elektroniikan suojaaminen vaatisi jotain materiaa, jonka lisääminen on mahdotonta edellämainitusta syystä.

    Jos lähdetään siitä että luotain olisi paljon hitaampi, esimerkiksi kiihdytetty ”vain” 100 km/s nopeuteen sähköpurjeella, silloin matka 11 valovuoden päähän kestäisi 33000 vuotta. Sähköpurjeella voisi periaatteessa jarruttaa luotaimen käyttäen tähtienvälistä ainetta, ja sitten purjehtia halutun planeetan kiertoradalle käyttäen kyseisen tähden tähtituulta. Noin pitkäikäisen laitteen rakentaminen tuntuisi kuitenkin hyvin haastavalta.

    Tähtiluotaimia kohti pitäisi edetä pienin askelin. Oman aurinkokuntamme ulko-osissa olisi paljon tutkittavaa, ja se alue on valtavan paljon helpommin saavutettavissa kuin tähdet, vaikka silti haastavaa. Asteroidien kaivostoiminta pitäisi saada käyntiin, jotta päästäisiin rakentamaan niitä avaruussaaria. Nämä ovat teknisesti paljon helpompia haasteita kuin tähtiluotaimet, ja niillä olisi valtava positiivinen vaikutus maailmantalouteen, ja, jos niin haluamme, Maan biosfäärin suojeluun.

    Ehkä tulevaisuudessa löydetään uutta fysiikkaa, joka tekee tähtiluotaimetkin mahdollisiksi, ehkä jopa ”helpoiksi”. Esimerkiksi jos löydettäisiin negatiivisen massan hiukkasia ja pystyttäisiin luomaan ja kontrolloimaan niitä, voitaisiin rakentaa alus joka on 50-prosenttisesti negatiivista ja 50-prosenttisesti positiivista massaa. Sellaisen aluksen inertia ja liike-energia olisi nolla riippumatta siitä mitä vauhtia se kulkee. Alus voisi muuttaa liiketilaansa mielivaltaisen paljon (kunhan ei valon nopeutta ylitä) käyttämättä siihen lainkaan energiaa. Vähän samoin kuin helium tekee ilmapallosta painottoman ilmakehässä, negatiivinen massa ruumassa tekisi aluksesta inertiattoman maailmankaikkeudessa, jolloin se voi muuttaa paikkaansa helposti kuin ajatus, vaikka on fyysinen esine. Se että maailmankaikkeus laajenee kiihtyvästi antaa pientä toivoa että jotain tuontapaista uutta fysiikkaa saattaisi kenties ollakin olemassa, kunhan tarpeeksi tutkitaan.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Wau … hämmentäviä nuo futuristiset visiot. Ja tuo tämänhetkinen realistinen tilanne lienee se, että mikään suunnattu matkustaminen (tai luotaimen lähettäminen) mihinkään toiseen tähtijärjestelmään ei ole nykytekniikalla mahdollinen.

      1. Aivan. On mahdollista lähettää luotaimia, jotka poistuvat aurinkokunnastamme pysyvästi eli joista tulee tähtienvälisiä kappaleita, mutta signalointi kaukaa ei onnistu, ja laitteen pysyminen ylipäätään hengissä hyvin pitkään on suuri kysymys.

        Silloin tällöin joku ehdottaa että pannaan luotaimen matkaan pullopostia, ja niinhän Voyager-luotaimiin pantiinkin. Ajatus on nykyisen fysiikan tietämyksen nojalla järjetön, koska avaruus on niin iso että pientä passiivista murikkaa ei kukaan voi sen syövereistä löytää, paitsi jollain tähtitieteellisen pienellä todennäköisyydellä. Ainoa tapa havaita sitä olisi havaita sen heijastamia ja emittoimia fotoneja, mutta niitä on vain äärellinen määrä. Havaitsijan pitäisi osua kosmisesti ajatellen hyvin lähelle luotainta, jotta olisi teoriassa mahdollista että edes yksi fotoneista osuisi hänen detektoriinsa sinä aikana kun luotain kulkee ohi ja taas etääntyy.

        Jos haluaa fiilistellä egyptiläisiä eli maksimoida todennäköisyyden että joku kaukaisessa tulevaisuudessa voisi saada nykyihmisestä arkeologista tietoa, en yhtäkkiä keksi tehokkaampaa tapaa kuin rakentaa geometrisia muotoja Kuun pinnalle. Maapallo näkyy kauas, ja katsoja huomaa että se on (tai ehkä on ollut) elämänvyöhykkeellä, ja sen geologisesti passiivisen kiertolaisen pinta on paikka, jonka vieras äly ensimmäisenä tarkistaa. Geologit ja matemaatikot osaisivat varmasti analysoida mikä kuvio olisi optimaalinen säilymisen ja havaittavuuden kannalta.

    2. Antsa Vuori sanoo:

      Maallikolle mielenkiintoista juttua, jota on mahtava lueskella, kiitos!

      Mikäli maapallon elämä on saanut alkunsa asteroidin törmäyksestä ja sen seurauksena tapahtuneesta bakteerien siirtymisestä maapallon ilmakehään/maaperään, luulisi että asteroidien iskeymiä on tapahtunut miljardeja tai kymmeniä miljardeja kertoja aiemmin tässä suunnattomassa maailmankaikkeudessa ja sitä tapahtuu edelleen koko ajan.

      Ihmisten idea bakteerien ampumisesta avaruuteen tuntuu tähän verrattuna melko vaatimattomalta.

  4. ”Astrobiologinen resiprositeetti eli vastavuoroisuusperiaate”

    Usein näissä keskusteluissa käy niin että harhaudutaan kauas astrobiologiasta, kunnes havaitaan että aiheella onkin yllättävä yhteys astrobiologiaan, esimerkiksi vieraan teknologian etsintään. Ehkä takana on yleisempikin periaate, joka on jotain sukua sähkömagneettiselle resiprositeetti- eli vastaavuusperiaatteelle, eli (yksinkertaistaen) sille että samat kaavat pätevät jos lähetin ja vastaanotin vaihdetaan keskenään.

    Asiaa voisi yrittää kiteyttää esimerkiksi seuraavasti: Jos keksii tavan jolla ihminen säilyy hengissä maailmankaikkeudessa pitkään, samalla löytää tavan etsiä muukalaisia, ja kääntäen.

    Tai: Tavoilla joilla voi kuvitella tutkivansa heitä, he ovat voineet tutkia meitä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Uusia voimia liikkeellä

16.3.2019 klo 20.58, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Eilen – perjantaina 15.3. – saatiin nähdä sellainen uusi ilmiö että nuoret kautta maailman, Euroopan kaikissa maissa, USAssa, Australiassa, Intiassa, Ugandassa, Filippiineillä, Nepalissa, yhteensä yli 100 maassa ja Suomessakin yli 30 paikkakunnalla marssivat sankoin joukoin kaduilla vaatimassa politiikoilta välittömiä toimenpiteitä ilmastonmuutoksen hallitsemiseksi ja hillitsemiseksi (https://www.theguardian.com/environment/2019/mar/15/its-our-time-to-rise-up-youth-climate-strikes-held-in-100-countries).

Uutistoimistojen aikuiset raportoivat ymmärtäväsinä että nuoret lähtevät liikkeelle tosissaan, koska tulevaisuus koskettaa heitä paljon henkilökohtaisemmin ja pidempään kuin meitä vanhoja. Huh sentään! Luulisi että planeetan elinkelpoisuuden säilyttäminen olisi interssi ja huolenaihe joka ulottuu pidemmälle kuin oman sukupolven yli. Onneksi nuo nuoret puhuvat myös tulevista sukupolvista. Nyt voidaan kai sanoa että jos joku yksittäinen ihminen muuttaa maailmaa omilla teoillaan niin se on Greta Thunberg.

Uutiskuvista ei pysty erottamaan paljoakaan yksityiskohtia siitä mitä nuoriso tarkkaan ottaen ehdottaa tai haluaa, mutta sellainenkin viisas kyltti niissä on vilahtanut joka sanoo ”We have no planet B”. Tämä vastaukseksi kaikille niille jotka kuvittelevat että ihmisen laji – ehkä jopa jonkun kokoinen ihmiskunta – voisi pelastautua siirtymällä jollekin toiselle planeetalle, tai avaruussaarekkeelle. Tämä on täysin mahdoton ajatus. Paitsi ehkä sellaisena dystopia-visiona mitä kuvattaan Elysium elokuvassa, missä rikas väki asuu paratiisissa maan kiertoradalla, ja köyhä väki täyden kaaoksen, kuoleman ja kadotuksen keskellä maan pinnalla. Mutta tuo dystooppinen taivas-saareke olisi juurikin rakennettu romahtaavan Maan kustannuksella. Kammottava kuva.

Tällaisen uuden elämän-saarekkeen perustamisen haasteellisuus näkyi vaikkapa 1990-luvulla Arizonassa toteutetussa Biosphere 2 kokeilussa. Tämä täysin eristetty elämän saareke rakennettiin teräksestä, lasista ja betonista. Se oli täysin suljettu elinympäristö, tai ekosysteemi, joka pyrittiin rakentamaan mahdollisimman monipuoliseksi elinympäristöjen verkostoksi. Sinne luotiin viisi erilaista luontotyyppiä, eli sademetsä, savanni, pensasaavikko, autiomaa, ja meri. Lisäksi omassa osastossaan oli rakennettuna myös intensiivinen maatalousyksikkö, jonka tarkoituksena oli t uottaa ravinto saarekkeen ihmisasukkaille; ihmisasukkaita tähän systeemiin suljettiin sisälle kahdeksan. Eläinasukkaina yksikköön suljettiin sisälle erilaisia lajeja kuten kääpiövuohia, kanoja ja sikoja; veteen istutettiin kirjoahvenia. Koko systeemin oli tarkoitus toimia täysin omavaraisena, suljettuun kiertoon perustuvana kestävänä ekosysteeminä.

No ei se ihan kuolemaan johtanut katastrofi ollut, mutta lähestulkoon niin. Sekä hapesta että ruuasta oli puutetta alusta lähtien, ja näitä ilmeisesti ”salakuljetettiin” sisään kokeen aikana. Hiilidioksidi kerääntyi ilmaan liian korkeina pitoisuuksina, ja happea ilmeisesti kului betonirakenteiden raektioihin. Eräs ruuantuotantoa haitannut seikka oli niinkin pieni että mehiläiset eivät pystyneet suunnistamaan, koska lasikaton alla ne eivät aistineet UV-valoa. Oleellinen ongelma oli myös se että alunperin hyvinkin yhteistyökykyinen ryhmä repesi lähes sotatilaan sisäisen klikkiytymisen ja vallankäytön takia (https://www.ripleys.com/weird-news/biosphere-2/). Ensimmäinen testiryhmä selviytyi suljetussa yhteisössään kaksi vuotta, jonka jälkeen koe piti lopettaa vuonna 1993.

Koe käynnisttiin uudelleen vuonna 1993, mutta tämä yritys päättyyi nopeasti totaaliseen epäonnistumiseen. Tämä lienee ymmärrettävää sillä kokeen johtajana toimi sittemmin kyseenalaista hallinnollista mainetta niittänyt merijalkaväen upseeri, elokuvatuottaja, pankkiiri ja presidentti Trumpin pää-strategisti Steve Bannon.

Tuon ensimmäisen kunnianhimoisen biosfääri-kokeen epäonnistuminen selittynee osittain sillä, että se oli vasta ensimmäinen yritys rakentaa täysin suljettu ja omavarainen ekosysteemi. Kuitenkin tuon yrityksen etuna taas oli se että se tehtiin maailman turvallisimpaan paikkaan, hyvin suurilla resursseilla, ja parhailla ja monipuolisilla biologisilla komponenteilla. Koe osoittaa että  toimivan, tasapainossa pysyvän ja täysin suljetun hiilen kierrätyssysteemin luominen on kaikkea muuta kuin helppoa tai triviaalia.

Jos ajatellaan biosfäärin ja eliökunnan kehittymistä planeetan mittakaavassa niin pitää muistaa että planeetan olosuhteet aina määräävät sen, millaisia sen eliöstö ja lajisto voi olla.  Esimerkiksi ihmisen kehittyminen teknisesti taitavaksi lajiksi on tapahtunut viimeisen 10 000 vuoden aikana, ja ajoittunut sellaiseen sopivan leutoon jääkausi-ilmastojen välivaiheeseen, missä mantereet ovat suurelta osin sulaa maata. Jo vanhastaan on tiedetty että mannerten sijainnit planeetalla vaikuttavat merkittävästi planeetan albedoon, ja sitä kautta ilmastoon. Aivan uusi tutkimus  (http://science.sciencemag.org/content/early/2019/03/13/science.aav5300/tab-pdf?_ga=2.37667232.1828845400.1552733137-1538233456.1552733137 , https://www.hs.fi/tiede/art-2000006037291.html )

osoittaa että myös mannerlaattojen törmäykset ja niiden nostattamat vuorijonot nimeomaan trooppisille leveysasteilla vaikuttavat voimakkaasti ilmastoon. Rapautuessaan ne sitovat niin paljon hiillidioksidia, että ne säännönmukaisesti kääntävät planeetan ilmaston syvään ja pitkään jäätiköitymisten aikaan. Näiden parametrien mukaan planeetan pitäisi nyt jatkaa vielä pitkään pysyä jäätiköitymisten vaiheessa. Kuitenkin nyt hiilidioksidia on päässyt ilmakehään niin paljon että jääkauteen ei tässä vaiheessa ole enää paluuta. Ihminen on siis onnistunut sekoittamaan geologisen ilmaston säätelyn, mutta ei todellakaan mitenkään hallitusti tai hillitysti.

Aikojen kuluessa tämä planeetta tarjoaa välillä jäisiä ja välillä jäättömiä kausia, ja näiden kanssa korreloivia matalia ja korkeita meren pintoja. Näihin täytyy sopeutua. Tämä planeetta tarjoaa kuitenkin koko ajan juuri ne olosuhteet jotka ovat meidän kaltaisille eliöille välttämättömät: se tarjoaa gravitaation, mukavan ilmanpaineen joka pitää veden nestemäisessä muodossa, ja hapekkaan ilmakehän. Se tarjoaa myös tehokkaan laattatektoniikan, joka on kuin planeetan oma ”hiilen aineenvaihdunta”  pitää hiilidioksidipitoisuuden ilmakehässä suunnilleen vakioisena.

Planeetta myös (ainakin toistaiseksi) tarjoaa rikkaan perustuottajien ja hajottajien lajiston ja rikkaat ravintoketjut. Perustuottajat (kasvit) pystyvät tehokkaasti sitomaan hiiltä biomassaan eli tuottamaan ravintoa ja energiaa kaikille muille, hajottajat taas pystyvät kierrättämään ravinteet ja hiilen takaisin  käyttökelpoiseen muotoon ilmakehään ja maaperään. Emme yleensä ollenkaan tajua miten riippuvaisia olemme tästä hyvin yhteen nivuotuneesta eliökunnasta. Tajuamme sen vaikkapa siinä vaiheessa, kun hyönteiset käyvä niin vähiin että ruokakasvien pölytys tulee satoa rajoittavaksi tekijäksi. Kaikki tämän planeetan edut ovat aivan ainutlaatuiset. Meillä ei ole olemassa planeetta B:tä.

5 kommenttia “Uusia voimia liikkeellä”

  1. Erkki Tietäväinen sanoo:

    Erinomainen kirjoitus. Maapallo toimii tuntemallamme, elämää synnyttävällä ja ylläpitävällä tavalla juuri siksi, että olosuhteet ovat sellaiset kuin ovat. Maapallo on uniikki paikka. Ihmisellä ei ole ollut olosuhteiden luomisessa mitään tekemistä. Ihminen ei ole syy, vaan seuraus Maan erityislaatuisuudesta.

    Niin kuin, Kirsi, olet blogissasi moneenkin kertaan ansiokkasti kirjoittanut, maapallolla on ollut kyky säilyttää elämää ja toipua historian saatossa mitä moninaisimmista olosuhteiden muutoksista. Minusta näyttää siltä, että liian moni luottaa tällaisen itseparantumiskyvyn ratkaisevan myös meneillään olevan ilmastonmuutoksen ongelmat. Näitä ihmisiä ei tunnu koskettavan edes se, että itseparantumiseen on aina kulunut, ja tulee vastakin kulumaan, tuhansia vuosia. Heidän mielestään ihmisen itsensä aiheuttamaan ilmaston lämpenemisongelmaankaan ei tarvitse puuttua heti ja suurella voimalla, vaikka ilmaston nykyisen kaltaisen lämpenemisen lopputuloksen tiedetään suurella varmuudella olevan katastrofaalinen. Mitähän he sanoisivat, jos löytyisi Maan kanssa törmäyskurssilla oleva 10-kilometrinen asteroidi? Eikö ihmisten pitäisi tehdä sillekään uhalle mitään, vaan jäädä katsomaan, miten käy?

  2. Jorma Kilpi sanoo:

    Tuo trooppisilla alueilla tapahtuva vulkaanisen aineen kyky sitoa hiiltä toi mieleeni kysymyksen joka on askarruttanut minua jonkin aikaa: vaikuttaako kuun vetovoima maankuoren laattatektoniikkaan?

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Hyvä kysymys. Luulenpa että ei vaikuta koska sen aiheuttama vuorovesivoima toimii symmetrisesti planeetan joka puolella – siis liian tasainev vetovoima… mutta pitää tarkistaa paremmilta asiantuntijoilta.

      1. Jorma Kilpi sanoo:

        Jos mannerlaatan päällä on meri ja kuu liikuttelee suuria vesimassoja, niin äkkipäätä kuvittelisi että vaikutus voisi olla niin suuri että sillä voisi olla vaikutusta mannerlaatan liikkeeseen. Se ajatus tuli vain mulle mieleen kun mietin tuota mannerlaattojen törmäystä nimenomaan tropiikissa. Onko kuuta kiittäminen tästäkin hyvästä? Kuuhan on ollut aiemmin paljon lähempänä maata.

        1. Kirsi Lehto sanoo:

          … kiintoisa kysymys. Koetan selvittää

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Vielä ihan kaikessa rauhassa

28.2.2019 klo 23.56, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Monelta suunnalta kuuluu nyt näkemyksiä ja ennustuksia siitä että tämä meidän yhteiskuntarakenteemme on tullut tiensä päähän. Että kulutustasomme, planeetan resurssien käyttö ja jätekuorman rasittavuus ovat globaalisti kestämättömälla tasolla. Näin toteavat jo niinkin konervatiiviset mediat kuin Helsingin kaupunginteatterin ensi-iltaansa tuleva näytelmä nimeltä Yhdestoista hetki, ja Suomen Kuvalehden pääkirjoitus (Ville Pernaa, 22.2.). Artikkelin otsikko on Askel kerrallaan. Pernaa toteaa siinä hyvin ymmärtävään sävyyn miten vaikeaa, tai  lähes mahdotonta meidän on luopua kaikenlaisista mukavuuksista, sellaisista kuten dieselautoista, polttomoottoreista tai kaukorahtina kuskatuista herkuista ja mukavuushyödykkeistä. Pidämme kiinni nykyisestä elintasostamme ja -tavastamme, kaikista saavutetuisa eduista, siitä huolimatta että ne tuhoavat maapalloa.

Eduista eniten pidämme kiinni tietenkin me, kenellä niitä on eniten. Luopuminen ei tunnu vielä mitenkään välttämättömälle eikä ajankohtaiselle, meillähän ei ole täällä (vielä) mitään hätää. Ei nälkää, ei sotia, ei pakolaisleirejä. Meillä on pelkkiä mukavuuksia ja yltäkylläisyyttä.

Pernaa sanoo: ”Me taidamme mieluummin valita maailmanlopun kuin sen estämisen, koska estäminen olisi niin hankalaa ja epämukavaa. Helpompi on olla tekemättä juuri mitään. ” Hän toteaa myös: ”Ei ilmastonmuutokselle välttämättä tarvitse tehdä mitään, jos ei halua tai pysty. Eihän maailma itse asiassa mihinkään lopu. Me, meidän yhteiskuntamme ja ihmiskuntamme vain loppuvat”

Tuo on jo kyllä aika jyrkästi sanottu. Ei tässä sentään välttämättä ole kysymys ihmisen lajin loppumisesta, vaikka tämä mukava, sopuisa ja yltäkylläinen länsimainen elämäntapa olisikin tulossa tiensä päähänsä.  Tämä taas lienee ihan välttämätöntä, jossakin vaiheessa. Elämäntapa joka perustuu jatkuvalle kulutuksen kasvulle ei voi jatkua loputtomiin rajallisessa maailmassa.

Artikkelissaaan ”Are we on the road to civilisation collapse”  http://www.bbc.com/future/story/20190218-are-we-on-the-road-to-civilisation-collapse Luke Kemp analysoi menneiden aikojen mahtavia sivilaatioita ja niiden kukoistusta, katoamista ja tuhojen syitä. Hän sanoo että sivilisaatioita ei ole tapettu, vaan ne ovat itse tuhonneet itsensä.

Analyysissään Luke listaa 87 erillistä suurta kulttuuria, joista suuri osa on ainakin minulle täysin tuntemattomia, mutta osa sellaisia joiden maineikkaat nimet kuulostavat tutuille. Monet näistä ovat myös moneen kertaan nousseet uudelleen kokoistukseen samoille kotiseuduilleen. Näitä ovat mm. vanhat egyptiläiset kulttuurit, kushiitit, numidialaiset ja aksumiitit Afrikan mantereella, harappan, vedikin, magadhan, satavahanan ja mahanjanapadan sivilisaatiot Indus-joen laaksossa, urilaiset, akkadialaiset, assyrialaiset, babylonialaiset, chaldealaiset, orontiditit ja elamnit Babylonian alueella, olmeekit ja monet muut intiaanikansat Etelä-Amerikassa, monet vanhat kiinalaiset dynastiat, Korean eri kuningaskunnat, Välimeren minoalaiset, Makedonian valtakunta, Rooman valtakunta, Kreikan vanhat kulttuurit, Helleenien kulttuuri, Karthago, Lähi-idän hittiitit, foenikialaiset, israelilaiset, etruskit, lydialaiset ja armenialaiset.

Kaikkien Luken listaamien edesmenneiden kulttuurien keskimääräinen elinikä on ollut 336 vuotta. Kulttuurit ovat kaatuneet moniin eri syihin, kuten ylikansoitukseen, sotiin, tauteihin, ilmaston muutoksiin, maaperän köyhtymiseen ja ruokahuollon romahtamiseen. Varmasti syynä monessa kohtaa on ollut myös huono hallinto, korruptio, sisällissodat ja olojen ja kulttuurien yleinen rappeutuminen. Laiskistuminen ja veltostuminen.

Nuo menneen ajan kulttuurit ovat olleet aika paikallisia. Niiden kadotessa paikalliset vallanpitäjät ovat menettäneet valtansa, hallintokoneistonsa ja armeijansa, ehkä paikalliset väestöt ovat kuolleet tai joutuneet siirtymään muualle. Näillä tapahtumilla ei kuitenkaan ole ollut mitään vaikutusta koko planeetan laajuisiin  ympäristöprosesseihin. Planeetan ilmasto on pysynyt suhteellisen vakaana, merivirrat ja monsuunisateet ovat jatkuneet samaan tapaan kuin ennenkin, luonnolliset ekosysteemit ova rehottaneet ihmisten pienten yhteiskuntien ympärillä. Ja paikallisen kulttuurin katoamisesta huolimatta planeetan muut ihmisyhteisöt ovat voineet jatkaa aika luonnonmukaisia elinkeinojaan ihan entiseen malliin.

Meidän oman kulttuurimme romahdus tulisi olemaan laajamittaisempi. Länsimainen, kansainväliseen markkinatalouteen perustuva kulttuuri on levinnyt lähes koko planeetan yli. Kaikkien kaupunkimaisten alueiden elintarvike-, vesi- , viemäröinti-, terveydenhuolto- ja ja energiahuolto on sähköön ja liikenteeseen perustuvien infrastruktuuriverkkojen varassa, ja nämä ovat kyllä aika haavoittuvia. Jos ne pettävät, niin ihmisille tulee hyvin pian nälkä, ja jano, ja hätä käteen. Jos ne romahtavat vaikka vain paikallisesti, niin taloudellisen ja poliittisen sekasorron kautta vaikutukset tuntuvat pian koko planeetalla.

Voisimme ajatella että syrjäseuduilla asuvat ihmiset ovat sentään paremmin turvassa: siellä peruselintarvikkeita olisi varmaan satavana lähiympäristöstä. Kuitenkin sielläkin kaikki toiminta tulee varsin hankalaksi, jos energian ja polttoaineiden saatavuus loppuu. Me länsimaiset ihmiset olemme tällä hetkellä täysin riippuvaisia fossiilisista polttoaineista. Niistä luopuminen tulee olemaan vaikeaa. Ehkä se on meille mahdotonta, niinkuin Ville Pernaa kirjoittaa.

Mutta vaikka tämä läntinen infrastruktuuti romahtaisi, ei elämä siihen lopu. Kaupunkimaiset ja kaupalliset elämäntavat voivat loppua, mutta jotkut ihmiset ja yhteisöt vielä pystyvät selviytymään, jotenkin vähemmällä, ja yksinkertaisemmin. Luultavasti ihmiset pystyvät aina oppimaan, tietämään ja taitamaan sen mitä hengissä selviytymiseen tarvitaan. Luonnonvalinta opettaa.

Joku varmaan nyt ihmettelee että millähän tavalla tämä ”maailmanlopun ennustelu” ollenkaan taas liittyy astrobiologiaan. Se liittyy sillä tavalla, että se kertoo teknisen sivilisaation perusominaisuudesta: mikään laji ei voi nousta tällaiseen suureen menestykseen ja valta-asemaan, ellei se ole riittävän ahne ja kilpailukykyinen ja -haluinen. Juuri nämä ominaisuudet ovat tehneet lajin niin ylivoimaiseksi. Ja juuri nämä samat ominaisuudet varmaankin johtavat siihen että laji ”tukehtuu pullaan”, ja omiin jätteisiinsä. Käyköhän kaikille teknisille sivilisaatioille tällä tavalla?

37 kommenttia “Vielä ihan kaikessa rauhassa”

  1. Tuli mieleen yksi keino muuttaa ilmastoa. Nostetaan pumpuilla Saharan tai Australian keskelle merivettä. Annetaan suolan olla, ei poisteta sitä. Valitaan paikaksi jokin paikallinen notkelma. Sinne muodostuu suolajärvi, jonne alkaa kertyä suolaa lineaarisesti ajan mukana. Vesi haihtuu, ja merkittävä osa siitä sataa alas jossain lähitienoilla. Seurauksena on että Sahara tai Australian keskiosa alkaa vihertää.

    Pumppujen tarvitsema teho on suuri, muttei mahdoton, koska se on samaa suuruusluokkaa kuin suurten jokien vesivoimapotentiaali. Jos se tuotetaan paikallisesti aurinkoenergialla, sitä ei tarvitse siirtää eikä säilöä. Systeemi on ikäänkuin negatiivinen joki joka keinokastelee mannerta ja jossa suolanpoiston hoitaa aurinko.

    Ajatuksessa on tietysti monia ongelmia. Niistä vähäisin ei ole että pientä koelaitosta ei voi tehdä, vaan systeemi toimii – jos toimii – vain jos se tehdään lopullisessa mittakaavassa. Saattaisi myös käydä niin että suolajärvi kyllä syntyy, mutta se ei haihdu niin nopeasti että sillä olisi alueen sademäärän kannalta suurta merkitystä, ja ehkä topografia ei salli suurempaa järveä.

    Paljon parjattu keinokasteluviljely ei myöskään ole mantereen vesitaseen kannalta huono juttu. Meren ympäröimän mantereen kuten Australian vesitasehan menee niin että vettä saapuu kostean merituulen mukana. Osa siitä sataa alas ja osa jatkaa matkaa. Alas satanut vesi kiertää ekosysteemin läpi, ehkä haihtuu ja sataa uudestaan joskus useampaankin kertaan, ja poistuu lopulta jonkin mereen laskevan joen kautta. Keinokastelu vähentää poistumaa meriin, joten se pidättää vettä mantereen alueella. Seurauksena mantereen ilmasto on kosteampi, jolloin saapuneesta kosteudesta isompi osa poistuu ilmamassan mukana eikä virtaakaan jokia pitkin mereen.

    Jos mantereella ei ole mitään kasveja (kuten oli ennen maakasvien ilmaantumista), satanut vesi virtaisi melko nopeasti jokia pitkin mereen. Kasvit hidastavat valuntaa käyttämällä vettä ja haihduttamalla sitä takaisin ilmakehään. Myös niiden juuret ja niistä muodostuneet maatuneet suot ja muut kosteikot hidastavat virtausta mekaanisesti, jolloin haihdunta lisääntyy koska sisävesien pinta-ala kasvaa. Jos siis jotakin nykyisin aavikkona olevaa mannerta alettaisiin viherryttää keinokastelemalla, kasvien ilmaantuminen, vauhtiin päästyään, alkaa voimistaa efektiä ja pidätellä vettä entistä enemmän.

  2. Pekka sanoo:

    Jutussa sekoitetaan kadonneet kansat ja koko ihmissivilisaatio, yleistäen yksittäisten kadonneiden kansojen kohtalon olevan sisäänrakennettu kokonaisen sivilisaation kohtaloa määrittäviin ominaisuuksiin. Jätän tämän epäloogisuuden kuitenkin käsittelemättä, ja kysyn, eikö tilanne ole oleellisesti muuttunut nyt, kun ihmislajilla on ensimmäistä kertaa historiansa aikana mahdollisuus hyödyntää maaplaneetan ulkopuolella olevia resursseja ja tliaa?

    Insinöörinä sanoisin, että jos se olisi insinööreistä kiinni, meillä olisi jo tukikohta kuussa ja Marsissa olisi käyty ajat sitten. Kekseliäisyys ja taito tehdä mahdottomasta mahdollista rajallisilla resursseilla on insinöörin perusominaisuus, eikä ole mitään syytä, miksi tämä ominaisuus ei mahdollistaisi lajimme säilymistä hamaan tulevaisuuteen.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Insinöörinkin pitää muistaa että planeetan resurssit ovat rajalliset. Erityisen tajalliset ne ovat kuussa, missä ei ole ollenkaan ilmakehää joka voisi ylläpitää elävien olentojen tarvitsemaan hiilen sitomista ja biomssaa. Hyvin rajalliset ne ovat myös Marsissa, missä ilmakehä on niin ohut ettei se pidä vettä nestemäisessäs muodossa, eikä siis voi myöskään ylläpitää mitään biomassan tuotantoa. Insinööritieteetkin joutuvat toimimaan luonnonlakien puitteissa, ja muistaa että elämän olemassaolo perustuu siihen että planeetan hiili jakautuu sopivasti ilmakehään ja muihin varastoihin (mereen ja kallioperään) ja kiertää näiden välillä niin että siitä liikenee juuri sopivasti myös eliökuntaan.

    2. Samaa mieltä. Avaruus tarjoaa rajattomasti rakennusmateriaaleja asteroidien muodossa, sekä rajattomasti aurinkoenergiaa. Siirtokunnat biosfääreeineen tarvitsevat neljää asiaa: säteilysuojan, paineistuksen, 1g keinopainovoiman sekä riittävän koon. Kilometrien kokoinen pyörivä sylinteri tarjoaa nämä kaikki. On jopa olemassa tapa saada koloniaan maantyyppiset valosyklit jossa on oikea vuorokausi- ja vuodenaikaisvaihtelu, tavalla joka on luotettava koska ainoat liikkuvat osat ovat paikalliset sälekaihtimet (mainostan tässä kohdassa paperiani https://space.nss.org/media/NSS-JOURNAL-Natural-Illumination-for-Rotating-Space-Settlements.pdf ).

      Tuohon päästään jos ja vain jos asteroidien kaivostoiminta saadaan käyntiin ja kasvu-uralle. Haasteena on lähinnä identifioida tulolähteet, jotka rahoittavat toimintaa sen alkuvaiheessa. Haasteena on löytää jokin asteroidien kaivostoiminnan tuote joka on yksinkertainen valmistaa ja jolla on asiakas avaruudessa. Viime syksynä perustettu startup-yrityksemme Aurora Propulsion Technologies Oy ()https://www.aurorapt.fi/home/ miettii mm. näitä asioita kaupallisen toimintansa ohessa.

      1. A. Karhumaa sanoo:

        Pekka Janhuselle: Hienoa että joku jaksaa pitää tuota Gerard O. Neill:in avaruussaari-ideaa hengissä ja sitä edelleen kehittää! Muistan kuinka ajatus minua kiehtoi jo lapsena 1970-luvulla, kun siihen ensi kertaa törmäsin von Dänikenin (!) kirjoissa, joissa se oli ohimennen mainittu. Vaikka en Dänikenin muukalaisteorioita koskaan vakavasti ottanutkaan, en edes lapsena, niin kiinnostus avaruuteen silti heräsi, mikä on yksi syy miksi en ole koskaan ymmärtänyt Dänikenin kaltaisten populääripseudotieteilijöiden tuomitsijoita. Enemmän minua harmitti pitkään se, että teknologian mahdollisuuksiin optimisesti suhtautuvien nuorten ihmisten mielenkiinnon kaappasi myöhemmin lähes kokonaan Kurzweilin ja Moravecin singulariteettikultti, joka on monessa suhteessa paljon hetteisemmällä pohjalla kuin mitä Däniken koskaan.

        1. Kiitos. Täsmälleen. Ja sen mitä Kurzweillta jäi jäljelle, tuntuu että sen on kaapannut Mars-kultti. Mutta silloin unohdetaan että Marsissa on ihmislapselle liian pieni gravitaatio. Tuki- ja liikuntaelimistö ei kehity täyteen mittaan, ja Mars-lapsuuden jälkeen yksilö ei ehkä voi muuttaa 1g-ympäristöön vaikka haluaisi.

          Lisäksi tietysti Mars on rajallinen planeetta, jopa Maata vähemmän pinta-alaa, joten sen asuttaminen toimisi kyllä sivilisaation henkivakuutuksena, mutta ei parhaimmillaankaan kasvattaisi maailmantaloutta kovin merkittävästi. Sen sijaan avaruussaarien yhteenlaskettu pinta-ala voisi lopulta ylittää planeettojen pinta-alan moninkertaisesti.

  3. Jorma Kilpi sanoo:

    Paljon parjatut Kiina ja Intia ovat kaikessa hiljaisuudessa saaneet myös jotain positiivista aikaiseksi:
    https://yle.fi/uutiset/3-10668517?fbclid=IwAR1q8X1XJLDmRb1kx5gcmlTt1h33YzmTFGjj5ffYiY8_vdYQq3IVasagss0

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Jees. Tämä on tosi mahtava juttu! Ja suuressa mittakaavassa.

  4. Mikko Väyrynen sanoo:

    mainitset dieselin mutta sähkö on ihan yhtä tuhoavaa, ellei vielä pahempaa

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Riippuu siitä miten se sähkö on tuotettu. Onhan näitä hiilivapaita: atomivoima, tuulivoima, aurinkovoima — luulen että jos viisaita ollaan niin päästään piakkoin tuulivoiman ja aurinkoenergian laajamittaiseen käyttöön. Kaikissa muodoissaan.

      1. Mikko sanoo:

        kaikki solut ihmisessä, varsinkin vesi on normaalisti järjestäytyneessä olotilassa, kaikki sähkömagneettinen säteily, myöskin maan magneettikenttä ylläpitää ja muuttaa tätä järjestäytynyttä tilaa josta välttämättä aiheutuu myöskin ongelmia jos tässä kentässä on jatkuvaa häiriötä, isommalla skaalalla voidaan saada helposti huomattavia vaikutuksia esimerkiksi hetkittäinen savantti kohdistamalla emp tiettyyn kohtaan aivoissa, ja koska se toimii isommalla skaalalla niin se välttämättä toimii myös pienemmällä skaalalla. kuka söisi pieniä määriä arsenikkia päivittäin?

  5. A. Karhumaa sanoo:

    Luin tuon linkatun BBC:n artikkelin, sekä sen käyttämiä lähteitä, ja hiukan köykäiseltä ja harhaanjohtavalta tuntui tuo sivilisaatioiden iän määritteleminen dynastioiden tai hallintojärjestelmien vaihdoksen mukaan (esimerkiksi Roomassa ja Kiinassa). Itse näkisin sivilisaation romahtavan silloin kun sen suuri osa sen väestöstä palaa aiempiin elämäntapoihin, ja paljon siihen asti hankitusta tietotaidosta ja kulttuurista unohtuu pitkäksi aikaa tai kokonaan. Pelkkä parinkymmenen vuoden sekasortoisempi aika (vrt. NL:n romahdus) ei vielä riitä vedenjakajaksi.
    Tällaisia kunnon romahtamisia on tapahtunut paljon harvemmin, esimerkiksi pronssikauden loppu itäisellä Välimerellä (jonka jälkeen kreikkalaiset unohtivat kirjoitustaidonkin), tai Länsi-Rooman hajoaminen Länsi-Euroopassa, joka näkyy jopa maatalojen kattilavalikoiman köyhtymisenä. (Kummasti muuten BBC:n jutussa unohdetaan Itä-Rooma kokonaan!)

    Toisaalta voisi väittää että Kiinassa on sama sivilisaatio jatkunut ja edelleen kehittynyt vähintään viimeiset kolme tuhatta vuotta (laskien ihan heidän kirjoitussysteeminsä iästä).

    Muutama korjaus:

    Olmeekit eivät muuten asuneet Etelä-Amerikassa (joka on monen perulaisen korkeakulttuurin aluetta) vaan eteläisessä Meksikossa, joka on maantieteellisesti, (joskaan ei kulttuurisesti) osa Pohjois-Amerikkaa. Ja nykyisen Iranin alueella asuivat muinaiset elamilaiset. ”Hittiitit” taas ovat suomeksi heettiläisiä, tuttuja myös Sinuhesta, ja ”chaldealaiset” ovat kaldealaisia Kaldeasta, jota myös Uusbabyloniaksi on kutsuttu.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Kiitos näistä oikaisuista!
      Tuo BBC:n jutussa käsitelty ”kulttuurien romahtaminen” todellakin paikallisia hallintojärjestelmiä. paikalliset kansat ja ihmiset ovat yleensä jatkaneet elämäänsä, ja ilmeiseseti ennen pitkää löytäneet uuden hallintomallin alueelleen. Kokonaan ihmiset ovat hävinneet vain Pääsiäissaarilta.

      Noiden romahdusten vaikutukset ovat olleet myös varsin paikallisia siksi, että kulttuurit ovat olleet varsin paikallisia.

      Onhan meillä edelleenkin olemassa paikallisia kansoja ja kulttuureja jotka ovat erityisen kestämättömälla pohjalla, ja uhan alaisia. Mutta nyt ilmastonmuutos uhkaa nyt kansoja ja kulttuureja kaikkialla tällä planeetalla, sekä vauraita kansoja, että syrjäseuduilla eläviä köyhiä ihmisiä, joiden elinkeinot entisestään vaarantuvat. Mutta kuten sanoin, ehkä ihminen jatkossakin tulee keksimään ja oppimaan uusia selviytymiskeinoja.

      Voi olla että hyvät asuinalueet löytyvät jatkossa jostakin ihan muualta kuin missä ne ovat nykyään. Olisiko se jossakin Pohjoisen valtameren rannoilla – siis nykyisen Kanadan ja Siperian pohjoisrannoilta?

      1. Kirsi Lehto sanoo:

        Wau. No ehkä kuitenkaan ei ole kovinkaan paljon asiakkaita?

        1. Yksi saattaa riittää.

      2. A. Karhumaa sanoo:

        Taas muutama virhe: ”Pääsiäissaaria” ei ole olemassakaan, vaikka Pääsiäissaari (Rapa Nui) kylläkin on. Eivätkä sen asukkaat hävinneet koskaan kokonaan, olivatpahan välillä vain raijattu orjiksi Peruun. Sen sijaan Grönlannin viikinkiasutus hävisi kyllä tyystin, useamman sadan vuoden sinnittelyn jälkeen, kun pieni jääkausi teki lopulta tehtävänsä. Ja jo ennen sitä Norjan kuninkaat olivat jo pitkän aikaa päättäneet olla lähettämättä yhteysalusta sinne, taloudellisten seikkojen takia, eikä paikallisesti kasvanut niin isoja puita, että niistä olisi pystynyt rakentamaan merikelpoisia aluksia. Sama ongelmahan oli lopulta Pääsiäissaarelaisilla.
        Olen joskus miettinyt, että jos aurinkokuntaamme perustetaan siirtokuntia sinne tänne, niin koittaako joillekin sama tyly kohtalo jäädä eristyksiin? Kuuhun, Marsiin tai Ganymedekselle kyllä päästiin, mutta päästäänkö sieltä enää koskaan pois, jos maapallon asukkaat menettävät mielenkiintonsa siirtokuntia kohtaan? Avaruuslaivan rakentamiseen tarvitaan enemmänkin kuin muutama puu. Puhumattakaan suljettujen elinkiertojen systeemien pitämisestä toiminnassa vuosisatojen ajan.

  6. A. Karhumaa sanoo:

    Katosikohan tuo edellinen pidempi kommenttini nyt jonnekin bittiavaruuden mustaan aukkoon?
    Tuli vielä mieleeni että sivilisaatioista, sekä myös mahdollisista avaruussivilisaatioista on laajalti kirjoittanut Nick Nielsen blogissaan:
    https://geopolicraticus.wordpress.com/
    jossa aiheet inspiroivasti vaihtelevat Kardashev-skaalasta Rooman rappioon.

  7. Mikko sanoo:

    ei näköjään päässyt edellinen viestini teidän seulasta läpi, luultavasti koska virka-ajan ulkopuolella laitettu? tässä tyhjentävämpi vastaus

    https://www.uusisuomi.fi/kotimaa/273264-kansanedustaja-timo-heinonen-hehkuttaa-harva-tietaa-tasta-uusi-suomalainen-diesel?ref=valinnat

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Biodiisel on yksi loistava insinööritieteiden (+ biologian) ratkaisu ilmastokriisiin. Toinen hyvä olisi biokaasu — lähes kaikki autot kait voiasi muuntaa sellaisiksi että ne käyttävät metaania. Ja tämähän olisi ”ilmainen” ja hiilineutraali sivutuote kaikestea kotieläintuotannosta.

    2. Kirsi Lehto sanoo:

      Mielenkiintoinen historiikki. Tarvii perehtyä ajan kanssa.
      Mutta tuosta nykyihmisen luonnehdinnasta : Technological civilization, in all its contemporary scope and scale and sophistication, may be a consequence of the peculiarly technological bent of the human mind.
      Eli ihmisen lajin taipumus ja kyky kaikenlaiseen teknologiaan ja keksintöihin on edellytys tällaisen teknisen sivilisaation synnylle. Ja juuri näin varmasti on.
      Kuitenkin teknokraattien pitäisi olla tietoisia myös niistä geologisista ja bioloisista prosesseista joiden rajoissa tämä meidän planeettasysteemi toimii. Planeetta on viimeiset 10 000 vuoden ajan pysynyt varsin vakaassa ilmastollisessa vaiheessa, mikä on tehnyt mahdolliseksi tämän teknologian ja hyvinvoinnin kehittymisen. Kuitenkin sitä ennen ilmastotyyppi on vaihdellut kasvihuoneen (keskilämpötila ehkä + 40 C, tai jopa enenmmänkin) ja satoja miljoonia vuosia kestävien jääkausien välillä. Merenpinta on vaihdellut 100 metriä ylemmäs ja alemmas kuin mitä se on nyt.

      Ehkä teknologinen ja tieteellinen tietotaito tulee mahdollistamaan vielä sen että planeetan ilmastoa aletaan säätelemään ja hallinnoimaan, mutta helppoa se ei tule olemaan. Se on kaaoottinen ja dynaaminen systeemi. Mitä arvelet?

  8. A. Karhumaa sanoo:

    Niin tai näin, ihmiskunnan kannattaisi varautua siihen, että kun Thwaites-jäätikkö (kts esim: https://www.sciencemag.org/news/2018/12/discovery-recent-antarctic-ice-sheet-collapse-raises-fears-new-global-flood )ja muutama muu Etelämanterella ja myös Grönlannissa on sulanut, niin satakunta nykymaailman metropolista on veden alla osittain tai kokonaan. Enpä kyllä toistaiseksi ole siitä paljoa merkkejä nähnyt, päinvastoin, rantatontit ovat kuumaa kauraa kiinteistömarkkinoilla, ja väestö valuu edelleenkin monissa maissa sisämaasta rannikoille. Mutta markkinataloudella tuntuu olevan ihan oma logiikkansa, joka ei fyysisistä realiteeteista paljoa piittaa.

    Nick Nielsen tuossa blogissaan kirjoittaa usein myös ”sivilisaatioiden keskusprojekteista”, ja nimimerkki ”Xcalibur” osuvasti kommentoi tuossa viimeisimmässä:
    ”As for the modern industrial West, I’m not sure what our central project is, but surely skyscrapers, the stock market, and the internet have something to do with it. One significant difference is that our central project seems to be oriented towards progress rather than stability. …”

    1. Aivan. Jo 1959 Edward Teller varoitti kasvihuoneilmiön aiheuttamasta merenpinnan noususta, mainiten myös nimeltä New Yorkin (https://www.theguardian.com/environment/climate-consensus-97-per-cent/2018/jan/01/on-its-hundredth-birthday-in-1959-edward-teller-warned-the-oil-industry-about-global-warming ). Jos asia olisi otettu silloin todesta, nyt New Yorkissakin kaikki 60 vuotta uudemmat talot olisivat riittävän korkealla merenpinnasta.

      Voisi myös konsultoida hollantilaisia miten meren kanssa tullaan toimeen

      Tuo lainaus on siinä mielessä hupaisa että minun maailmankuvassani internet=etätyö=desentralisaatio eli pilvenpiirtäjien antiteesi. No, jos ostaa molempien osakkeita, ei voi hävitä.

  9. ”Tuhannet lajit hakevat lahopuuta talousmetsistä, turhaan – Huippuekologi: Hiljainen tappaja lähempänä. Sadat metsälajit ovat uhanalaisia sen takia, että metsät ovat nuoria ja sieltä puuttuu vanhaa puuta.”, https://yle.fi/uutiset/3-10677907

    Tämä uutinen on minusta sitä luonnonsuojelun kovaa ydintä, ja on hyvä että se saa palstatilaa Ylen nettiuutisissa.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Näin se varmastikin juuri on. Valitettavasti ollut jo tosi monessa muussakin asiassa, muissa yhteyksissä, ja muilla tasoilla. Eli koko siinä prosessissa miten ihminen on vallannut tämän planeetan ja kaikki sen resurssit omaan käyttöönsä. Hävittänyt isot eläinlajit, ja niiden elinympäristöt. Nyt on menossa pieneläinten ja mikrobien elinympäristöt. Nyt se iso kysymys on: suostutaanko/pystytäänkö vähentämään resurssien (esim. erilaisten tuotantomateriaalien, energian) käyttöä ja luopumaan aika isosta osasta nykyisiä kulutustuottumuksiamme. Yhtälö on sellainen että se pitää jotenkin täsmätä: ei voi sekä syödä että säästää.

  10. Jari Toivanen sanoo:

    En malta olla kommentoimatta, että monet niistä keksinnöistä, jotka ovat syypäitä ilmastonmuutokseen ja biodiversiteetin vähenemiseen, ovat nimenomaan insinöörien aikaansaannoksia.
    Vaikka avaruuteen perustettaisiinkin siirtokuntia, niin ylivoimaisesti suurimmalle osalle ihmiskunnasta maapallo olisi edelleen se koti. 7 miljardin ihmisen muutto avaruuteen on mitä ilmeisimmin urotyö, johon ei insinöörikään kykene, edes diplomisellainen. Taitaisi sinne avaruuden siirtokuntaan päästä vain näitä etuoikeutettujen rikkaiden orjuuttajien edustajia.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Joo, ei millään ole mahdollista muuta kuin ihan kouralliselle ihmisiä, ja nekin pitää ylläpitää maasta käsin… siis eikä ole kummoinenkaan pelastuskeino.

    2. Todennäköisesti asia on niinkuin sanot (jos ajatellaan seuraavaa 50 vuotta, esimerkiksi), enkä muutenkaan tykkää ajatuksesta että avaruuteen mentäisiin ”pakoon” jotakin, koska ei ihminen sillä opi olemaan ihmisiksi että vaihtaa ympäristöä.

      Jos ajattelee asiaa puhtaasti resurssien (vaikka polttoaineen) kannalta, niin kaverin nostaminen kantoraketilla kiertoradalle vie kyllä paljon energiaa, mutta todennäköisesti silti vähemmän kuin mitä tyyppi käyttäisi jäljellä olevana elinaikanaan Maassa. Koska näin on, niin hyvin suurenkaan ihmismäärän siirtyminen avaruuteen ei näyttäisi periaatteessa mahdottomalta. Sitä vastoin se että tavallinen tallaaja vierailisi avaruudessa yhtä usein kuin nyt Thaimaassa olisi eri juttu, sellainen trafiikki vaatisi jotain uusia keksintöjä.

      1. Kirsi Lehto sanoo:

        … Nää on niin kovin monitahoisia juttuja. Kun ei se ihmisten ylläpitokustannus lopu siihen että heidät ammutaan avaruuteen, kun kaipa ne pitää sielläkin yhä vielä ylläpitää. Ja ihmisten ylläpitäminen jossakin avaruusmatkan takan on huomattavasti kalliinpaa kuin ylläpitäminen täällä maan päällä, siis myös energiakustannuksen kannalta…

        1. Maapallon osalta kyllä loppuu, jos tuo kuviteltu siirtolainen muuttaa asteroidien raaka-aineista rakennetulle avaruussaarelle, jossa on suljettu kierto. Tietysti nykyisenkaltainen miehitetty avaruustoiminta jossa kaikki aineet nostetaan maasta on äärimmäisen kallista ja siitä on vaikea puhua edes samassa lauseessa ekologisuuden kanssa.

          Miksei sitten suljettua kiertoa toteutettaisi Maassa, miksi mennä avaruuteen asti jos se kerran on mahdollista? Avaruuden valttina on jatkuva auringonvalo. Silloin ruokahuolto ei ole ongelma, ja lisäksi saadaan helposti energiaa, jota tosin ei paljoa edes tarvittaisi. Maassa ruokaa joudutaan kuljettamaan tai säilömään, koska enemmistössä paikkoja talvet tai kuivat kaudet katkaisevat paikallisen tuotannon joko säännöllisesti tai epäsäännöllisesti. Kuljettaminen tai vaihtoehtoisesti kasvihuoneiden lämmitys vaatii energiaa, jota ei talvella ole auringosta saatavilla. Jokin auringosta riippumaton kätevä energialähde mahdollistaisi ekologisen ja mukavan elämän Maassa, mutta avaruudessa pelkkä aurinkokin riittää aika pitkälle.

          1. Kirsi Lehto sanoo:

            Tää on just tätä: nämä ihmisen toimeentulon ongelmat ja kestävyysvajeet ovat kovin monisyiset. Jotenkin tuntuu liittyvän siihen että elämä ja toimeentulo on kovin monimutkaista. Kestävällä pohjalla se olisi (kai) varmimmin silloin jos itsekukin eläisi pelkästään lähiympäristönsä uusiutuvien resurssien varassa. Ja avaruussaarella se olisi tietysti väistämätön välttämättömyys.

          2. Monimutkaisuuden takaa löytyy kuitenkin yksinkertaisesti energia, tai tarkemmin sanottuna eksergia eli energia miinus hukkalämpö. Maailmankauppa on olennaisilta osiltaan eksergian keräämistä ja siirtoa. Esimerkiksi kun syön riisiä, syön Kaakkois-Aasiassa kasvin sitomaa aurinkoenergiaa. Jos ostan alumiinisen esineen, alumiinin pelkistyksen eksergia voi tulla vaikka norjalaisesta vesivoimalasta.

          3. Kirsi Lehto sanoo:

            No niin varmaan on. Kuitenkin sitten niin että kaiken tuon riisin ja alumiinin kuskaaminen myös kuluttaa ison määrän eksergiaa, vai onko se sitten sitä hukkalämpöä. Energiaa jokatapauksessa. Tämä monimutkaisuus syntyy siitä että tässä globaalissa systeemissä ja eksergian siirtelyssä pitkien matkojen yli me rikkaat ostokykyiset ihmiset erehdymme kuluttamaan sitä merkittävästi enemmän kuin mitä tämä planeetta pystyy kestävällä tavalla tuottamaan, ja siitä että meidän maksuvoimamme on pelkästään virtuaalista, eikä välttämättä perustu ollenkaan mihinkään oikeisiin realistisiin planeetan tuotannon tason resursseihin.

  11. Aiheen vierestä mutta liittyy astrobiologiaan. Laitoin saman Annen blogiin. Minua alkaa ottaa päähän että tämä sama magneettikenttäasia on nykyään lähes systemaattisesti väärin tiedeuutisissa ja osin myös papereissa, niinkuin nyt:

    Tämä ei enää liity blogiin, mutta
    tässä on esimerkki uutisesta jonka aurinkokuntavertailuosuus ei kestä lähempää tarkastelua: http://www.anu.edu.au/news/all-news/thank-earth%E2%80%99s-magnetic-field-for-water-that-gives-you-life : ”The sheer strength of Earth’s magnetic field helps to maintain liquid water on our blue planet’s surface, thereby making it possible for life to thrive.”

    Mielestäni Venuksen, Maan ja Marsin erot selittyvät etäisyydellä auringosta, enkä näe syytä uskoa että magneettikenttä vaikuttaisi asiaan olennaisesti. Kuumalla Venuksella pinnan mineraalit ovat ryöstäneet vedeltä hapen (serpentinisaatioreaktio yms.), jolloin vety kevyenä molekyylinä on karannut avaruuteen. Kylmässä Marsissa puolestaan H2O on routana pinnan alla, piilossa keskipäivän auringolta.

    Toinen asia on, että eksoplaneetan magneettisuudella saattaa olla epäsuorasti tekemistä elinkelpoisuuden kanssa, jos on niin että magneettisuus kielii aktiivisesta ytimen konvektiosta ja laattatektoniikasta. Laattatektoniikka voi hyvinkin olla elinkelpoisuuden ehto, koska ilman sitä hiili pyrkii sedimentoitumaan meren pohjalle biosfäärin ulottumattomiin.

    Tuon uutisen taustalla olevan paperin abstraktin perusteella sen pääaihe on eksoplaneettojen magneettikenttien mallinnus. En kritisoi sitä (ja oletettavasti planeettojen sisuksiin perehtyneet referoijat ovat sen osuuden tarkistaneet), vaan kritisoin abstraktin kahta ensimmäistä lausetta ja paperista kirjoitettua tiedeuutista. Jonkinlaista tieteen hukkakauraa.

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Kumma väittämä. Mistä ovat tuollaisen edes keksineet???

      1. En tiedä, mutta tätä asiaa on paukutettu ennenkin. Muistan kun joskus noin 10 vuotta sitten Riku Järvinen kirjoitti paperin jossa simuloitiin mun alunperin tekemällä ns. hybridisimulaatiolla Venuksen plasmaympäristöä. Paperi lähetettiin GRL:ään jonne se myös hyväksyttiin. Siellä olivat tehneet siitä kansikuvajutun ja tekivät tiedeuutisen jossa väitettiin suunnilleen että hybridisimulaation mukaan vettä karkaa magneettikentättömästä Venuksesta.

        Todellisuudessa paperissa ei lukenut mitään tuollaista. Siinä oli vain raportoitu paljonko happi- ja vetyioneja havaitaan menevän planeetan takana poispäin auringosta. Niiden suhdeluku oli sattumalta karkeasti 2:1 (sen oli editori itse päätellyt, sitä ei sanottu paperissa). Simulaation vety oli peräisin aurinkotuulesta, siis aurinkotuulen protoneja. Mallin oletus kun oli että ylin ilmakehä koostuu happiatomeista. Missään tapauksessa simulaatiossa ei siis karannut planeetalta vettä, jota siellä ei edes oletuksen mukaan edes ollut, eikä todellisuudessakaan ole.

        Olen ajatellut että tuollaisen oudon meemin takana on ehkä jotain ihmisten kollektiivisia pelkotiloja. Ehkä ihmisiä kammottaa ajatus siitä että Maasta voisi jotain reittiä pitkin tulla Marsin tai Venuksen kaltainen eloton planeetta, ja tykätään löytää syitä jotka selittää miksi Maa on erilainen. Ja jostain syystä aistein havaitsematon magneettikenttä jonka viisaat tutkijat osaavat mitata kelpaa tuollaisen kollektiivisen unirätin rooliin… En tiedä, en ole psykologian asiantuntija. Mutta tykkää tuollaisesta huuhaasta en.

  12. Jari Toivanen sanoo:

    Vielä tuosta avaruuteen muuttamisesta. Koituuhan siitä välttämättä myös rahallisia kustannuksia, jotka eivät liene kovin vähäiset. Auttaisikohan asiassa hylätyn sote-mallin kaltainen valinnanvapaus: ihmiset saisivat valita, lentävätkö avaruuteen julkisen palvelun raketeilla vai yksityisen palvelusektorin raketeilla. Ehkä köyhille voisi jakaa palveluseteleitä, joilla voisi yhdensuuntaisen lipun.
    Entäs sitten, jos joskus avaruudessa olisikin toimiva asumalähiö. Hyväksyisivätköhän sen asukkaat riesakseen maasta tulevat muuttajat tai pakolaiset, vaikka heillä sattuisikin olemaan asumalähiön vallassaolevan puolueen ideologian mukaiset silmien ja ihon väri?

    1. Kirsi Lehto sanoo:

      Kaikenkaikkiaan, täysin mahdoton illuusio, täysin mahdoton koko ajatus. Paitsi ehkä sellaisena dystopia-visiona mitä oli Elysium elokuvassa missä rikas väki asuu paratiisissa maan kiertoradalla, ja köyhä väki täyden kaaoksen, kuoleman ja kadotuksen keskellä maan pinnalla. Mutta tuo dystooppinen taivas-saareke olisi juurikin rakennettu romahtaavan Maan kustannuksella. Kammottava kuva.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *


Meillä on toivoa

18.2.2019 klo 12.03, kirjoittaja
Kategoriat: Astrobiologia

Elämme mielenkiintoisia aikoja: maailma on muutoksen tilassa. Koko planeetan tilan parametrit ja suuret prosessit, kuten biodiversiteetti, hiilen kierto, meri- ja ilmavirrat ja maan käyttö ovat nopeasti muuttumassa. Suuria mullistuksia ja sukupuuttoja on tapahtunut planeetalla toki ennenkin, tämä ei ole mitään uutta ja ainutlaatuista siinä suhteessa. Uutta on kuitenkin se että täällä on nyt hääräämässä sellainen uusi laji joka on nykyisen muutoksen pitkälti aiheuttanut. Ihmiskunnan teknologia ja luonnonvarojen massiivinen käyttö ovat nyt muutoksen moottoreina. Ihminen on myös ensimmäinen laji joka pystyy  käynnissä olevan muutoksen tiedostamaan.

Mielenkiintoista on sekin miten maailmamme suuret johtajat tätä tilannetta hallinnoivat. Rajoille pystytetään muureja, kun oletetaan että ihmisten liikkuvuus ja jonkinlaisten kohtuullisten elinmahdollisuuksien hakeminen on pahin uhka yhteiskunnalle. Suurvaltojen välille viritellään uutta asevarustelukilpailua jotta johtajien arvovalta-asemat säilyisivät ennallaan. Maailmaa koetetaan pitää hallinnassa saavutettuja etuja varjelemalle, olivatpa nuo edut kuinka kestämättömiä tahansa.

Jotkut teknologiaan luottavat ihmiset uskovat, että sitten kun olosuhteet tällä planeetalla menevät oikein todella sekaisin, niin ihmiskuntamme voisi pelastautua siirtokunnaksi jollekin toiselle planeetalle. Ilmeisin turva-asema voisi löytyä Marsista, tai ehkä joltakin avaruuteen parkkeerattavalta isommalta avaruusasemalta.

Tuo ajatus on kuitenkin täysin kestämätön. Ihminen on niin iso ja vaativa laji, että sen selviytyminen tarvitsee tuekseen mittavan eliökunnan. Tarvitsemme ensinnäkin vettä, vedestä saatavaa happea, ja painetta jossa nämä pysyvät käyttökelpoisessa muodossa. Tarvitsemme perustuottajia, eli fotosynteettisiä lajeja jotka tuottavat monimutkaisia hiilivetyjä ja hajottavat vettä hapeksi. Edes mitä tahansa hiilivedyt eivät kelpaa, vaan tarvitsemme monipuolisia ruokatuotteita. Kasvintuotannossa tarvitaan pölyttäjiä, ravinteita, ja paljon vettä. Tarvitaan tehokas hajottajaeliöiden verkosto joka muokkaa biomolekyylit takaisin hiilidioksidiksi ja vedeksi.

Kasvintuotannon kautta siirtokunnan pitäisi tuottaa myös kuituja vaatteiksi ja lääkkeiksi. Siirtokunta tarvitsee biomassaa rakenteiksi ja materiaaleiksi –. Kaikkien rakenteiden tekemiseen tarvitaan paljon mineraaleja ja energiaa, mutta erityisesti, kaikkien koneiden ja laitteiden tekemiseen tarvitaan erikoismetalleja, hienomekaniikkaa, tehtaita, työpajoja ja tutkimuslaitoksia. Tarvitaan valtavan hienoa infrastruktuuria ja tietotaitoa joka pystyy tällaisia pitämään yllä, ja jopa kehittämään niitä eteenpäin. Näiden ylläpitämiseen tarvitaan riittävän kokoista ja hyvin koulutettua yhteiskuntaa, stabiileja olosuhteita. Tarvitaan myös riittävää taloudellista kasvua josta jää riittävästi ylijäämää joka voidaan sijoittaa tällaisiin ylellisyyshyödykkeisiin, sen normaalin toimeentulon ja elämän ylläpidon ohella.

Nyt varmaan joku ehdottaa että monet noista tuotannon tarpeista voidaan hoitaa robotiikan ja automatiikan avulla. Energiaa on rajattomasti saatavilla sekä auringosta että paikallisesta ydinvoimasta. Nämä molemmat kuitenkin vaativat kallista, monimutkaista ja suurimittaista teknologiaa. Ajatellaan myös että eläinproteiineja ja kaikenlaisia ravintoaineita voidaan kasvattaa edullisesti soluviljelmissä, mutta tuokin vaatii sellaista korkea luokan teknologiaa jota ei voida luoda tyhjästä siellä kaukana eristetyissä olosuhteissa.

Jotta avaruudessa sinnittelevä siirtokunta säilyisi hengissä, se joutuisi tukeutumaan Maasta saatavaan perustuotantoon. Seuraava kysymys olisi ketä tuolla ylhäällä siirtokunnassa asuisivat, ja ketä olisi täällä maan päällä hoitamassa sen ylläpitämistä? Kumpiko ryhmä olisi se etuoikeutettu, ja kumpi olisi alistetussa asemassa oleva paaria-luokka? Tämä ajatus meneekin jo surullisten dystopia-elokuvien aihealueelle.

Ehkä moniin teknisiin haasteisiin kuitenkin voisi olla olemassa ratkaisuja, ainakin periaatteessa, jos niiden kehittämiseen olisi käytettävissä rajattomasti resursseja. Kuitenkin eräs ylipääsemätön haaste on tuo inhimillisen henkisen kapasiteetin tarve. Mikään pieni eristetty ryhmä ei pysty toteuttamaan uutta yhteiskuntaa. He nääntyvät eristyneisyyteen, yksinäisyyteen, tylsyyteen ja tarkoituksettomuuteen.

Maan ulkopuolelle sijoittuva siirtokunta ei siis ole mikään ihmiskunnan viimeinen selviytymisen mahdollisuus.

Mutta meillä on kuitenkin vielä kaikki mahdollisuudet jäljellä täällä maan pinnalla. Sen osoitti ruotsalainen Greta Tintin Eleonora Ernman Thunberg, 16 v, joka jo 15-vuotiaana meni koululakkoon, puhui YK:n ilmastokokouksessa Katowicessa, ja on nyt saanut kymmenet tuhannet koululaiset marssimaan mielenosoituksessa Euroopan kaduilla.

Tässä Gretan mahtava puhe: https://www.youtube.com/watch?v=VFkQSGyeCWg

Toinen mahtava on hänen TED puheensa: https://www.youtube.com/watch?v=EAmmUIEsN9A

Myös tässä vakuuttava puheenvuoro David Putnamilta: https://www.youtube.com/watch?v=SBjtO-0tbKU

Katsokaa ja kuunnelkaa!

 

Yksi kommentti “Meillä on toivoa”

  1. Tehokkaiden eli kapean viivaleveyden mikroprosessorien valmistus on asia joka vaatii suuria tuotantolaitoksia, ja ilman niitä nykyaikainen tietotekniikka ja robotit eivät voi toimia. Avaruussiirokunnalle melko elintärkeää voisi olla saada Maasta säännöllisesti prosessoreja sekä päästä kiinni Maan nettiin, jossa on google ja wikipedia. Prosessorit eivät paljoa paina joten niiden toimittaminen ylös tuskin vie ketään vararikkoon, mutta jos Maa romahtaa niin pahasti että prosessorien tuotanto ja netti loppuvat, sitten siirtokuntakin on suuren haasteen edessä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *