Elämän keitaita

Olemassaolon suuria kysymyksiä

11.3.2020 klo 12.16, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Huomasin eräässä tiedelehdessä tapahtumailmoituksen: 17. March 2020 Evening lecture: Stephen Hawking’s brief answers to the Big Questions. Convey Hall, London.

Voi kun olisi mukava päästä paikalle tilaisuuteen. Toki Maestro itse ei enää ole vastaamassa kysymyksiin, vaan hänen henkisestä perinnöstään ja mielenlaadustaan on kertomassa pari kollegaa ja pari koomikkoa, yhdessä Hawkingin tyttären Lycyn kanssa. Mahtaa olla kiintoisa aihe ja esitystapa.

Täältä asti ei ole mahdollista mennä paikanpäälle kuuntelemaan lähipiirin tulkintoja, mutta voimme ainakin itse tykönämme ottaa puheeksi tuon saman aihelistan mitä luennollakin tulevat käsittelemään. He lupaavat antaa Hawkingin vastaukset kysymyksiin

Is there a God?

How did it all begin?

Is there other intelligent life in the universe?

Can we predict the future?

What is inside a black hole?

Is time travel possible?

Will we survive on Earth?

Should we colonise space?

Will artificial intelligence outsmart us?

How do we shape the future?

Hawking itse näyttää julkaisseen kirjan myös näistä aiheista (Brief Answers to the Big Questions), joten meillä toisenmaalaisilla maallikoillakin on vielä mahdollisuus tutustua alkuperäisiin ajatuksiin. Hänelläkään ei tietenkään ole tiedossa vastauksia mainittuihin kysymyksiin, mutta hänellä on perspektiiviä ja rohkeutta pohtia niiden taustoja, vaikutuksia ja merkityksiä.

Vaikka nuo kysymykset eivät ole tieteen vastattavissa, ne ovat kaiken olemassaolon peruskysymyksiä, ja kiehtovat meitä kaikkia. Ne ihmettelevät syitä siihen miksi olemme täällä, miksi elämää ylipäätään on olemassa, mikä on älykkään elään todennäköisyys maailmassa, ja mikä näyttäisi olevan oman teknisen sivilisaation kohtalo tulevaisuudessa. Siis, myös astrobiologian peruskysymyksiä. Ja aiheellisia, vaikka ovatkin liian vaikeita vastattavaksi.

Erityisesti nuo neljä viimeistä tulevaisuuteen liittyvää kysymystä ovat tärkeitä pohdittavaksi myös meille maallikoille, siksi että ihmiskunnan mielipiteet tulevat vaikuttamaan niiden vastauksiin. Me itse luomme tulevaisuutemme. Olisi syytä tarkkaankin mietiskellä sitä mihin suuntaan sen pitäisi kulkea.   

Haparoidaanpa tässä hiukan noiden kysymysten mahdollisia merkityksiä:

1. Säilymmekö me Maan päällä: tämä kysymys varmaan tarkoittaa lähinnä ”meitä ihmisiä”. Monet ajattelevat että ihmisen viisaus ja teknologia on joj niin pitkälle kehittynyttä, että voimme suojautua kaikilta uhkatekijöiltä – kuten pahoilta kulkutaudeilta, konflikteilta, sodilta, kansainvaelluksilta ja ilmastonmuutokselta. Ja varmaankin niin, ainakin johonkin rajaan asti, vaikkakin tällä hetkellä kriisiytyvät flunssa-epidemia ja pakolaisongelma osoittavat miten haavoittuva ja hauras oma yhteiskuntamme on.

Kuitenkin lajin säilymistä voi katsoa myös yleisen evoluution kannalta. Yleisesti ottaen, juuri mitkään lajit eivät ole säilyneet lajistossa kuin hetken aikaa. Ainoita pitkäänsäilyneitaä lajeja ovat jotkut suvereenit ja brutaalit petolajit kuten hait, rauskut ja krokotiilit. Ehkä me olemme verrattavissa tuon kaltaisiin petoihin. Vai olisimmeko verrattavissa fiksuihin ja taitaviin pääjalkaisiin, jotka myös ovat säilyneet hyvin lajistossa.

Lähes kaikkien lajien kohtalona on ollut kadota pois joko jonkinlaisissa luonnonkatastrofeissa ja niiden aiheuttamissa joukkosukupuutoissa. Kun elinympäristö on muuttunut liikaa, ja liian nopeasti, lajit eivät ole pystyneet sopeutumaan eivätkä siirtymään paremmille seuduille.

Toisaalta, useat vähän hitaammin etenevät ympäristönmuutokset ovat taas johtaneet lajien nopeaan evoluutioon ja uuden monimuotoisuuden syntyyn. Näin tapahtui esimerkiksi Eoseenikauden lämpiminä kausina, noin 50 miljoonaa vuotta sitten, kun planeetan lämpötilat olivat  n. 10 – 14 astetta korkeammat kuin nyt, ja trooppiset tai subtrooppiset ilmastot ylettyivät Pohjoisen valtameren (ei voi sanoa ”jäämeren”) rannoille. Noina aikoina syntyi, lisääntyi ja kukoisti valtava nisäkkäiden lajisto. Myös kasvillisuus oli rehevää, ainakin korkeammilla levsysasteilla missä ei ollut liian kuumaa. Noina aikoina vanhempia lajeja myös katosi lajistosta – silläkin tavalla että ne kehittyivät toisenlaisiksi, toisen näköiseksi, toisen kokoiseksi. Ehkä mekin tulemme sopeutumaan … ja muuttumaan.

2 ja 3) Edellinen sopeutumiskysymys liittyy seuraavaan kahteen kysymykseen: tulemmeko siirtymään asumaan toisille taivaankappaleille, ja tuleeko keinoäly syrjäyttämään meidät. Nuo molemmat skenaariot varmasti tulisivat aiheuttamaan välttämättömiä muutoksia myös niihin yksilöihin jotka niihin osallistuvat. Muutokset näille ihmisille olisivat niin merkittäviä, että johtaisivat ihmisen lajiutumiseen – ehkä jonkinlaiseksi uudeksi avaruusihmiseksi, tai super-älyihmiseksi. Ehkä tämä on jopa ihan välttämätön kehityksen kulkusuunta. Ihmisen lähisukuiset lajit katosivat myös oman lajimme levittäytyessä planeetalle, n. 70 000 vuotta sitten.

4) miten me vaikutamme tulevaisuuteen? Vaikutamme tulevaisuuteen kaikella mitä teemme, ja mitä valitsemme. Toistaiseksi, lyhyellä aikavälillä, kaikki tietoiset tavoitteemme – sekä poliittiset että koulutukselliset– ilmeisesti pyrkivät nykyisenkaltaisen elämäntavan säilyttämiseen.  Toisaalta teknologiset ja kaupalliset alat pyrkivät kasvun ylläpitämiseen: kaiken pitäisi koko ajan kasvaa – sekä tuotannon, kulutuksen, innovaatioiden, aluevaltausten, resurssien –  jotta edes nykyisen kaltainen elämäntapa voidaan säilyttää maailman väestön koko ajan kasvaessa. Samalla kuitenkin kasvavat myös omaa yhteiskuntaamme koskevat riskit, kaikki nämä joiden edessä tällä hetkellä olemme nyt aika ymmällämme.

Riskien hallinta ei kasva automaattisesti teknologian kehittyessä, vaan yhä monimutkaisempi yhteiskunta tulee myös entistä haavoittuvammaksi. Yhteiskunnan ja olosuhteiden säilyttäminen nykyisen kaltaisena tarvitsisi paremminkin resilienssiä, kestävyyttä ja stabilisuutta lisääviä ratkaisuja. Tällaisia olisivat esimerkiksi kansainvälisen oikeudenmukaisuuden ja tasa-arvon lisääminen. Samoin elintarvikkeiden tuottaminen mahdollisimman lähellä. Samoin kaiken turhan kulutuksen ja kulkemisen lopettaminen. Samoin kaiken mahdollisen villin ja monimuotisen lajiston ylläpitäminen ja arvostaminen – jo ihan sen oman olemassaolon arvon takia, ja myös siksi että tämä villi lajisto pitää yllä myös meille elinkelpoisia olosuhteita.

Brittiläinen kemian insinööri Trevor Kletz kehitti  1980-luvulla kemiallisia prosesseja varten konseptin ”Inherent safty”, tai sisäanrakennettu turvallisuus. Tämän mukaisesti systeemi tulee sitä kestävämmäksi ja turvallisemmaksi, mitä yksinkertisempi se on. Systeemejä tehdään turvallisemmaksi pienentämällä, yksinkertaistamalla, tekemällä ne helppokäyttöisiksi,  korvaamalla vaaralliset konponentit vaarattomilla, käyttämällä mahdollisimman mietoja olosuhteita, tekemällä robusteja laitteita jotka sietävät vikoja ja virheitä, ja suunnittelemalla toiminnot niin että ongelmat eivät lähde akkumuloitumaan tai kertautumaan.

Jos on tarkoitus että lajimme tulisi säilymään täällä, ilman yllättäviä, suuria ja totaalisia yllätyksiä,  jotakin tällaisia tavoitteita voisi sisältyä myös ihmiskunnan teknologian ja innovaatioiden suunnitelmiin ja tavoitteisiin?

Menneisyyden peilistä näkyy tulevaisuus

28.2.2020 klo 11.14, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Ilmaston muutoksesta puhutaan näinä päivinä paljon, joka puolella. Puheissa viittaillaan siihen että ilmaston myötä myös monet muutkin asiat tulevat muuttumaan, siis koko maailman olosuhteet muuttuisivat. Noita muutoksia on vain kovin vaikea kuvitella, tai edes pitää totena. Emme oikein osaa kuvitella muuta kuin tämän yhden tutun maailman jossa elämme.

Tiedämme toki että jotakin muutoksia tapahtuu koko ajan, lajeja ja ekosysteemiä katoaa, mutta toistaiseksi nuo eivät tule vielä varsinaisesti ”lähelle”. Tuntuu siltä että oma elämämme on turvassa, eikä täällä ainakaan ihan pian mitään kovin kummallista tapahdu…

Ilmaston muutos ei ole mikään uusi asia planeetalla. Se on vaihtelut aikojen mittaan oikein äärestä laitaan. Kylmimmillään planeetta on ollut kokonaan jään peitossa joidenkin satojen miljoonien vuosien ajan, mutta tyypillisempi ja vallitsevampi tila on ollut lämmin kasvihuoneilmasto, missä planeetalla ei ole ollut ollenkaan jäätiköitä. Parhaillaan elämme vielä viimeisimmän jääkauden aikaa, ja nyt olemassa olevat napajäätiköt ovat vielä sen viimeisiä jäljellä olevia rippeitä.

Tyypillisesti ilmastotyypit vaihtuvat aika hitaasti, tuhansien tai ehkä miljoonienkin vuosien aikana. Niihin vaikuttavat lukuisat tekijät, kunkin ilmastotyypin syyt ja erityispiirteet ovat aina erityiset ja omalaisensa, mutta lämpimät ajanjaksot kuitenkin korreloivat hiilidioksidin suhteellisen korkeaan määrään ilmakehässä. Tämän hetkisen ihmisen aiheuttaman ilmaston lämpenenisen erityispiirre on se, että se etenee nopeammin kuin luonnolliset vaihtelut ovat aikoinaan tapahtuneet. Siis sen seurauksetkin voivat tulla vastaan yllättävän nopeasti.

IPCC:n tutkijoiden mukaan erilaisten menneiden ilmastotyyppien olosuhteet toimivat myös ennusteena sille, mitä vastaavat ilmastot vaikuttavat olosuhteisiin tulevaisuudessa. Artikkelissaan ”Climate’s future written in rocks” (New Scientist 3237, July 2019) Graham Lawton raportoi keskusteluistaan ilmastotutkijoiden Alan Haywoodin ja Trazy Axe seuraavaa: Yksi vertailukohta nykyiselle nopealle ilmastonmuutokselle on noin 120 000 vuotta sitten vallinnut tilapäinen jääkauden aikainen lämpeneminen, jonka aikana lämpötila nousi nopeasti nykyisen keskilämpötilan tuntumaan noin 10 000 vuoden ajaksi. Lämpenemisvaiheessa jäätiköt sulivat niin nopeasti että meren pinta nousi 2,5 m sadassa vuodessa, ja tuon jäätiköitymisten välisenä aikana se nousi yheensä 9 metriä nykyistä merenpintaa korkeammelle.

Seuraava vertailukohta lämpimälle ilmastolle olisi plioseenikaudella, noin 3 miljoonaa vuotta sitten vallinnut lämmin ilmasto. Silloin planeetan keskilämpötila oli 1-2 astetta lämpimämpi kuin nyt. Erityisen lämmintä oli korkeilla leveysasteilla, samoin kuin nytkin, koska lämpeneminen tapahtuu voimakkaammin juuri näillä leveysasteilla. Napa-alueilla ei ollut paljoa merijäätä, Gröönlannin ja Antarktiksen jäätiköt olivat ihan pienet, ja Pohjoisnavan seutu oli ehkä kokonaan sula. Meren pinta oli 15-25 metriä korkeammalla kuin se on nykyään. Planeettamme on nyt lähestymässä vastaavanlaista tilaa, ja saavuttanee sen 20-30 vuoden kuluessa, ehkä jo 2030-luvulla.

Taaksepäin historiaan mennessä seuraava lämpötilahuippu tulee vastaan eoseenikaudella, noin 50 miljoonaa vuotta sitten, jolloin planeetan keskilämpötila oli noin 13 astetta lämpimämpi kuin se on nyt. Merien pinnat olivat 70 metriä korkeammalla kuin ne ovat nykyään. Jos nykyinen lämpötilan nousu ylittää tietyn rajan (4-6 astetta), itseään ruokkivat takaisinsäätelytekijät lähtevät lisäämään kasvihuonekaasujen tuotantoa ja ilmaston lämpenemistä niin, että eoseenikauden tyyppinen kuuma ilmasto olisi vallalla jo vuoden 2150 tienoilla. Se olisi noin neljän tai viiden sukupolven kuluttua.

Lohduttava tieto on se että nuo mainitut lämpimät kaudet eivät kuitenkaan aiheuttaneet mitään suuria joukkosukupuuttoja planeetalla – tarkoittaen sitä että monet lajit pystyivät sopeutumaan ja suojautumaan, tai hakeutumaan sopivampiin ympäristöihin, tuollaisten luonnollisten ja hitaiden lämpötilanmuutosten aikana. Tällä kertaa kuitenkin tilanne on vaikeampi, sillä ihminen on jo muutenkin ajanut suuren osan lajeja sukupuuton partaalle, ja hävittänyt pois paljon niille sopivia ympäristöjä. Ilmaston muutos tulee siis pahentamaan sitä lajien joukkosukupuuttoa joka nyt on käynnissä.

  Myös ihmisen oman hyvinvoinnin ja järjestyneen yhteiskunnan kannalta nuo muutokset tulevat varmasti olemaan joko tuhoisia, rankkoja, tai ainakin hyvin haasteellisia. Nyt on paljon ilmassa jo sellaista ajatusta että asialle pitää jotakin tehdä, ja että ehkä jonkinlaisella elintapojen muutoksella tämä muutosprosessi voidaan pysäyttää. Mutta niinköhän lienee?? Luulenpa että toimenpiteen tulevat olemaan ”too late, too little”. Käynnissä olevan syöksykierteen ja historian esimerkkien valossa näyttää siltä, että tämä muutos ei ole enää pysäytettävissä. Ilmastohistoria tulee toistamaan itseään.

Tässä kohtaa olisi jo aika ajatella kysymystä ”mitä sitten”. Miten näihin muutoksiin tullaan reagoimaan, miten pystytään sopeutumaan. Selviytyminen on mahdollista, jos ongemiin on varauduttu.

Millaisiin ongelmiin sitten pitäisi varautua? Esimerkiksi siihen, että rannikkoalueet jäävät veden alle, mukaan lukien kaikki rannikoilla olevat suuret kaupungit. Ruuan tuotanto tulee riskialttiiksi kummallisten sääilmiöiden ja lisääntyvien kasvintuhooja-ongelmien takia; samoin puita kuolee paljon sekä kaarnakuoriaisten että myrskytuhojen takia. Vakuutusyhtiöt ehkä herkeävät maksamasta luonnontuhojen aiheuttamia vahinkoja. Pakolaisongelma räjähtää… Yhteensä näiden vaikutukset maailman talouteen lienevät masssssiivisesti suurempia kuin mitä koronavirus aiheuttaa tällä hetkellä.

Monet kylläkin arvelevat niinkin, että tälle planeetalla ja eliökunnalle olisi kuitenkin paras vaihtoehto se, että ihminen katoaisi pois tältä planeetalta. Tämäkin toki olisi mielenkiintoinen tilanne. Olisiko tietoinen laji ja tekninen sivilisaatio lopullisesti kadonnut, vai pystyisikö jotakin vastaavan kaltaista kehittymään uudelleen. Voisiko tänne kehittyä vaikka ”apinoiden planeetta”? Vaikka tietenkään, jos me ihmiset katoamme pois, me emme ole täällä sitä näkemässä.

Lasten ja nuorten kirjoista

21.2.2020 klo 16.02, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Minä – ja ehkä monet muutkin –  aika usein ihmettelen sitä, mihin tämä maailma on menossa. Sitä tietenkään ei voi tietää, tulevaisuutta ei voi ennustaa. Viimeisen sadan vuoden aikana maailma on ollut aika hurjan kehityksen pyörteissä: kaikki asiat, kuten ihmisten elintapa, kulutustaso, oppinaisuus, elinikä, terveys, ja koko maailman luonnonolot ja teknologiat ovat tänä aikana totaalisesti muuttuneet. Jos käy niin, kuten oletettavasti käy, että tämä nopea kehitys jatkuu samaan suuntaan, ja kiihtyvää vauhtia, niin kylläpä sadan vuoden kuluttua maailma tulee näyttämään hyvinkin erilaiselle kuin nykyään.

Emme tiedä mitä tulevaisuus tuo tullessaan, mutta onko meillä edes ajatusta tai mielipidettä siitä mitä toivoisimme tapahtuvan? Mihin suuntaan haluaisimme maailman muuttuvan? Jos tiedämmekin mitä toivoa, onko meillä mitään keinoa ohjata asioita siihen suuntaan.

 Eilen satuin vastakkain erään perhetutun nuoren miehen kanssa, ja kyselin mitä kuuluu hänen opinnoilleen. Tämä nuori on juuri valmistumassa äidinkielen ja kirjallisuuden maisteriksi, ja alkaa nyt tekemään jatko-opintoja lasten- ja nuortenkirjojen sisällöstä ja maailmankuvasta.

WAU!!  Siinäpä voisikin olla tutkittavana juuri se työkalu, millä huomisen yhteiskuntaa ja maailmaa muokataan ja rakennetaan. Tuon työkalun avulla sitä jopa tehdään niin hienovaraisesti, että kukaan ei ehkä edes huomaa olla varuillaan, eikä huomaa että lukijaa tässä nyt jonnekin johdatellaan.

Jäin siinä miettimään että mitähän niissä nuorten kirjoissa sitten pitäisi esitellä. Kenen intressejä, ja millaista maailmankuvaa pitäisi esitellä tästä kovin moniarvoisesta maailmasta, missä mitään yksiselitteistä totuutta ei näytä olevan olemassakaan.

Kaikki tarinat edustavat jonkinlaista arvomaailmaa, kaikilla  ihmisten toimilla, pyrkimyksillä ja valinnoilla on aina olemassa jonkinlainen arvo- tai tärkeysjärjestys, ja suunta. Tai, jos ihmiset puuttuvat tarinasta, sekin on arvovalinta. Mutta mitä olisivat nyt ne oikeat ja sopivat arvot nuorisolle esiteltäväksi, kun ne ovat eri tahoilla kovin niin erilaisia ja jopa keskenään vastakkaisia. Toisaalta, monet varmasti ajattelevat että lastenkirjojen ei edes pidä tehdä mitään arvokasvatusta, sillä vanhemmat ja kasvattajat haluavat itse valita arvomaailmansa. Mutta myös kasvattajat voivat olla ymmällään siitä millaisia arvoja mitäisi koettaa nuorisolle tarjota.

Myös me tutkijat, ammattiopettajat ja -kasvattajat edustamme kovin erilaisia maailmankuvia ja tulevaisuuden visioita.

Puhdas biologinen ja ekologinen näkemys voisi olla se että kaikkien lajien, ja myös ihmisen perustarve ja pyrkimys on lisääntyä yhä suurempiin määriin, valloittaa yhä suurempi ekologinen lokero ja resurssimäärä itselleen – tiedostaen myös sen, että tällaiset yhden lajin massiviset ylilyönnit omassa ekosysteemissään johtavat jossakin vaiheessa totaaliseen romahdukseen: sopulit juoksevat mereen, kanipopulaatiot kuolevat ruuan puutteeseen.  

Teknokraatit taas visioivat tekniikan rajatonta kehittymistä. Teknologia tulee viemään ihmiset ylös avaruuteen ja rakentamaan uusia asuinalueita muille taivaankappaleille. Teknologia ja bioteknologia tulevat muuttamaan ihmisen fyysistä olemusta, tuottamaan sellaista kybernetiikkaa jonka avulla ihminen pystyy pian johonkin ennennäkemättömiin asioihin. Ehkä kommunikaatio ja tiedonsiirto suoraan aivojen ja tietokoneiden välillä tulee jokapäiväiseksi asiaksi. Maailma yhtenäistyy yhdeksi reaaliaikaiseksi läsnäoloksi, kaikkialla.

Terveys paranee, ihmisten ikä pitenee. Kuoleman välttämättömyys alkaa kadota jonnekin ihmisen elämän reuna-alueille. Synteettisen ruuan tuotanto vapauttaa meidät biologisen perustuotannon riippuvuudesta.

Talousihmiset taas näkevät että kaikki tämä on mahdollista, ja kaikki se tulee tapahtumaan ja tuottamaan kauniit ylijäämät ja arvonlisäykset pääomanomistajille. Kaikki kaupallinen toiminta tulee kasvamaan ja lisääntymään loputtomasti, kulutusjuhlat jatkuvat ja komistuvat vuosi vuodelta.

Monet ajattelevat että nämä maailman suuret prosessit ovat kuin valtamerilaivoja jotka eivät helposti käänny. Ne ovat kuin luonnonvoimien ajamia pyörremyrskyjä jotka ruokkivat itse itseään.

Mutta onko tämä jatkuva kasvu juuri se hyvä, toivottava ja oikea suunta mihin haluamme maailman menevän? 

Millaisia tarinoita tästä tulevaisuudesta syntyy? Miten ihmisen identiteetti kehittyy tämän kaikkivoipaisuuden keskellä? Miten ihminen kestää kosmista rajattomuutta ja kaiken mahdollisuutta? Olisiko nuorisolle esiteltävä jotakin toisenkinlaisia vaihtoehtoja? Kuka sellaisia osaisi kirjoittaa?  Millaista vaihtoehtoista maailmankuvaa ne voisivat esitellä?

Vaikeita haasteita: mitä voimme luvata, mitä voimme suositella, mitä voimme pitää hyvänä?

Mutta sitten mieleen hiipi epäilys näiden kysymysten aiheellisuudesta: lukeekos nuoriso enää edes kirjojakaan?? Taitavat olla jo ihan tavoittamattomissa omissa maailmoissaan. Itseasiassa, todennäköisin tulevaisuus lienee se että reaalimaailmoista siirrytään yhä enemmän vaihtoehtoisiin digitaalisiin virtuaalimaailmoihin. Ja ehkä hyvä niin: siellähän kaikki on mahdollista ja valinnan varaista…

Tähdellisiä kohtaamisia

31.1.2020 klo 22.05, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Planeettamme Maa kiertää omaa rauhallista rataansa, loputtomasti, oman kiintopisteensä eli Auringon ympäri. Planeetan varhaisina aikoina sen meno oli kovin rauhatonta, koska kaiken kokoisia kappaleita tömähteli pintaan tämän tästä. Joku varhaimmista (hypoteettiselta nimeltään kappale nimeltä Theia, Kuun äiti) tai ehkä useampi suuri törmäys peräjäkeen, olivat niin rajuja että molemmat molemmat törmäävät kappaleet osittain sulivat. Paljon kiviroisketta ja -höyryä kohosi ylös Maan kiertoradalle. Kiviroiskeista muodostui Maan ympärille rengas, joka aika nopeasti tiivistyi Kuuksi.  

Myöhemminkin tuli vielä useita niin voimakkaita törmäyksiä että ne haihduttivat koko planeettaa peittävän valtameren ilmakehään, samalla haihtui paljon kivihöyryä. Näitä iskuja seuranneet ajat olivat planeetan pinnalla erikoiset: lähes koko pinta oli kuiva, kaikki vesi oli ilmakehässä, ja ilmanpaine oli ainakin 300 baaria.  Lämpötila oli hyvin kuuma, ainakin jonkin aikaa. Olettettavasti tämä olisi vaikuttanut merkittävästi pinnalla tapahtuvaan kemiaan, ja tuottanut tehokkaasti pelkistynyttä hiiltä, typpeä ja fosforia – eli juuri niitä lähtöaineita joita elämän kemiaan tarvitaan. Tämä voisi osaltaan selittää näiden aineiden alkuperää.

Isot planeetat (Jupiter) sittemmin ohjailivat aurinkokunnassa kiertäviä pieniä kappaleita niin että monet niistä ovat sinkoutuneet joko Aurinkoon, planeettoihin tai aurinkokunnan ulko-osiin. Loput ovat asettuneet nätisti radoilleen asteroidivyöhykkeelle, ja olosuhteet planeetoilla ovat rauhoittuneet. Yksittäisiä kappeleita harhailee kuitenkin yhä edelleen aurinkokunnan sisäosiin, ja isompia tömsähdyksiä Maa-planeetalle on tullut toistuvasti. Joskus ne ovat aiheuttaneet merkittäviä mullistuksia koko planeetan olosuhteissa.

Eräs vallan suuri törmäys tapahtui noin 2,25 miljardia vuotta sitten. Se ilmeisesti sattui keskelle syvää totaalijääkauden hiljaisuutta – ja oli niin suuri että siitä jäljelle jäänyt Yarrabubba-kraatteri on noin 60 kilometrin kokoinen. Se on Maan vanhin tunnettu impaktikraatteri, ja törmäys oli aikoinaan koko maata ja jäätä mullistava tömähdys. Se nosti niin paljon vesihöyryä ilmakehään, että se ilmeisesti sai aikaan koko totaalijääkauden päättymisen.

Kaksi suurta asteroidia törmäsivät toisiinsa noin 466  miljoonaa vuotta sitten asteroidivyöhykkeellä. Törmäys tapahtui noin 4 au:n etäisyydellä Auringosta, mutta pölyä syntyi niin paljon että se levisi myös aurinkokunnan sisäosiin, niin että se hiukan vähensi Auringon säteilyä Maassakin. Ilmasto alkoi jäähtyä. Tämä johti syvään jääkauteen, joka puolestaan aiheutti suuren lajien joukkosukupuuton. Monet merieläinten kehityslinjat katkesivat.  

Sukupuutto devonikauden lopulla, 375 miljoonaa vuotta sitten: 75 % lajeista katosi. Tämä sukupuuton käynnistyminen ilmeisesti liittyi eliökunnan rakenteen muuttumiseen planeetalla: maakasvillisuuden lisääntyminen vapautti maaperästä runsaasti ravinteita, jotka huuhtoutuivat meriin. Näiden aiheuttamat runsaat leväkasvustot kuluttivat paljon happea vedestä, ja pienet pohjaeliöt kuolivat hapen puutteeseen. Samoihin aikoihin tapahtunut Siljan kraatterin synnyttänyt asteroiditörmäys ja sen aiheuttama impaktitalvi saattoi osaltaan vaikuttaa sukupuuttoon.

Noin 250 miljoonaa vuotta sitten, permi-triaskausien vaihteessa planeetalla tapahtui nopea ja suuri ilmastonmuutos, joka aiheutti suurimman tunnetun lajien sukupuuton, ainakin sitten tuon muinaisen varhaisen totaalijääkauden aiheuttaman sukupuuton, joka myös aiheutti biomassan totaalisen romahtamisen noin 2,4 miljardia vuotta sitten. Suureksi Kuolemaksi kutsutun sukupuuton syitä ei varmuudella tiedetä, mutta oletetaan, että siihen liittyi tapahtumasarja, joka käynnistyi suurella asteroiditörmäyksellä. Törmäystä seurasi suuri laakiobasalttipurkaus: laajasta vulkaanisesta repeämästä purkautui noin 4 miljoonaa km³ laavaa, josta syntyi Siperian Trapiksi kutsuttu laavakenttä.  Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousi noin 2000 ppm:llä, ja lämpötila nousi noin 8 asteella. Lajit katosivat noin 50 000 vuoden aikana, mutta ilmastovaikutukset kokonaisuudessaan jatkuivat yli miljoonan vuoden ajan.

Myös suuri sukupuutto liitukauden lopussa, 66 miljoonaa vuotta sitten, oli asteroidi-iskun aiheuttama. Noin 10-15 km kokoinen asteroidi iskeytyi Chicxulubiin, Yukatanin niemimaalle, ja aiheutti noin 10 vuotta kestäneen impaktitalven. Tämän seurauksena 76 % lajeista kuoli sukupuuttoon. Kaikki dinosaurukset ja lentoliskot, lintuja lukuun ottamatta, kuolivat sukupuuttoon. Myös monia muita lajeja katosi.

Jo Chicxulubin törmäyksen välittömät vaikutukset olivat tuhoisat. Valtavat tsunamit pyyhkivät yli läntisistä mantereista, paljon kuumaa kiveä lensi ylös ilmakehään, ja takaisin pudotessaan ne sytyttivät koko mantereiden yli leviäviä tulipaloja. Välittömästi impaktin jälkeen taivas pimeni tuhkasta ja pölystä, lämpötila laski ja monet kasvit kuolivat. Suorista vaikutuksia tuhoisin näyttää olleen kylmyys, joka yhdessä pimeän kanssa aiheutti tuhoa sekä kasveille että dinosauruksille.

Pölyn ja tuhkan aiheuttama kylmyys oli kuitenkin lyhytaikainen, eikä olisi aiheuttanut laajaa sukupuuttoaaltoa (kuten monet muutkaan suurehkot impaktit eivät ole aiheuttaneet). Tämä isku kuitenkin osui suureen kalkki-kiviesiintymään, ja vapautti siitä ilmakehään yli 300 gigatonnia rikkiä. Tästä syntyneet sulfaattiaerosolit kylmensivät ilmakehää vuosikymmenien ajan. Tämä vaikutti lajien katoamiseen voimakkaammin ja pidempään kuin pelkkä pimeä.

Planeetta on ottanut vastaan suuria impakteja toistuvasti. Astrogeologit arvioivat että viimeisen 600 miljoonan vuoden aikana Maahan on iskeytynyt noin 60 asteroidia jotka ovat olleet läpimitaltaan vähintään 5 km, ja kukin aiheuttanut halkaisijaltaan vähintään 100 kilometrin kokoisen kraatterin. Useat näistä näyttävät ajoittuvan joidenkin pienenpien massa-sukupuuttojen aikaan (https://en.wikipedia.org/wiki/Impact_event).  

Asteroideja lentelee yhä runsaasti myös aurinkokunnan sisäosissa. Katsokaapa vaikka tästä:  https://www.youtube.com/watch?v=vfvo-Ujb_qk.

Lukuisat kaukoputket havainnoivat ja kartoittavat jatkuvasti Maan lähialueella liikkuvia kappaleita; niitä, jotka ovat lähempänä Maata kuin 1,3 au:ta, kutsutaan nimellä ”Near Earth Objects”, lyhyesti NEO . Tällaisilla radoilla lentäviä asteroideja tunnetaan yli 20 000, ja komeettoja yli 100. Niitä jotka lentävät Maan kanssa risteävällä radalla ja ovat suurempia kuin 140 metriä, kutsutaan potentiaalisesti vaarallisiksi kappaleiksi, ”potentially hazardous objects”, PHO. Näistä pidetään yllä myös automaattista seuranta- ja varoitussysteemiä. Jos joku iso kappale näyttää olevan mahdollisella törmäysradalla Maan kanssa, sille ehkä voitaisiin järjestää jonkinlainen radan kääntö-operaatio jos se havaitaan riittävän aikaisin.

Siis, olisimmeko jo niin kehittyneitä teknisesti, ettemme ole enää kosmisen impaktiuhkan kohteina? Tämä kysymys vaikuttaa oleellisesti myös siihen, miten pitkäikäisiä tekniset sivilisaatiot voivat olla. Suuria törmäyksiä tulee kaikille planeetoille, joskus, ja jos niitä ei osata torjua – se voi merkitä sivilisaation loppua.  Mitenkähän selviytyimme impaktin aiheuttamasta jättiläistsunamista, mantereiden kokoisesta tulimerestä ja vaikkapa kymmenen vuoden impaktitalvesta?

Kosmisiin yllätysriskeihin kuuluvat myös supernovaräjähdykset ja nopeat gammasädepurkaukset. Jos maailmankaikkeudessa on olemassa muita teknisiä sivilisaatioita, nekin ovat samanlaisten uhkien alaisia. Tekniset yhteiskunnat ovat aika hauraita — ehkä ne eivät voi säilyä kovin vanhoiksi tällaisessa räjähtelevässä maailmankaikkeudessa?

Tulevaisuuden ihminen

22.1.2020 klo 11.58, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Tulevaisuutta ei voi ennustaa. Se voi tuoda mukanaan kaikenlaisia yllätyksiä, sekä positiivisia että ikäviä. Asiat voivat mennä hyvin, tai sitten ne voivat mennä jollakin tavalla vikaan.

Jonkinlaisia tulevaisuuden ennakko-oletuksia voi kuitenkin peilata aiemmista kehitysuunnista.  Esimerkiksi, koko historiansa ajan ihmisen laji on kehittynyt tiedoissaan ja ja taidoissaan, ja näiden kautta elämisen varmuus on lisääntynyt, pikkuhiljaa, vuosisadasta toiseen. Noin 10 000 vuotta sitten ihminen oppi viljlemään maata ja asumaan paikallaan, ja tässä kohtaa ruuan tuotanto ja ylläpito-varmuus alkoivat lisääntyä nopeammin. Varsinaisia jättiläis-harppausia on tapahtunut viimeisen parin sadan vuoden aikana, sen jälkeen kun opittu ottamaan hallintaan uudet voimanlähteet, eli poltto- ja sähkömoottorit. Tiede eri aloilla on kehittynyt. Ruuan tuotanto on lisääntynyt moninkertaiseksi, ravitsemus ja terveydenhoito parantuneet, lapsikuolleisuus pudonnut murto-osaan entisestään. Oikeusvaltiot ovat tuoneet yksilöiden koskemattomuuden ja oikeusturvan.

Näistä tekijöistä on syntynyt mahtava menestystarina. Siitä kertoo vaikkapa ihmisten keskimääräinen eliniän pituus. Vuonna 1800 se oli koko maailmassa keskimäärin 29 vuotta, vuonna 1950 46 vuotta, ja 2015 se oli  jo 71 vuotta.  Kahdensadan vuoden aikana luku- ja kirjoitustaitoisten ihmisten osuus maailmassa on lisääntynyt noin kymmenestä prosentista lähes 90 prosenttiin. Tietoisuutemme maailmasta, kansoista ja tapahtumista on lisääntynyt räjähdysmäisesti viimeisen kolmenkymmenen vuoden aikana, internetin myötä. Tiedotus on globaalia ja reaaliaikaista, ja googlettamalla löydämme minkä tahansa tiedon vain parilla sormen näpäyksellä.

Maailma on tullut pieneksi ja tutuksi. Kaukaisten ihmisten olosuhteet, sodat ja katastrofit, hätä ja kärsimys nähdään satelliittien kautta suoraan iltauutisissa. Myös matkustaminen mihin tahansa kolkkaan tällä planeetalla on jo mahdollista, lähes kenelle tahansa, kun vain on hiukan ylimääräistä rahaa ja riittävästi seikkailumieltä.

Koneellistumisen myötä ruumiillinen työ on merkittävästi vähentynyt maailmasta. Suuri osa kaikesta työstä sekä tehtaissa, laivoissa ja muissa liikenneväölineissä, maataloudessa että kodeissa tehdään nyt koneilla.

Kaikki elämän hyvyys ja yltäkylläisyys  kyllä vaihtelevat kovin voimakkaasti maailman eri puolilla. Eliniän pituuskin läntisissä hyvinvointivaltioissa on tällä hetkellä jo reilusti yli 80 vuotta, kun taas päiväntasaajan seudulla Afrikassa se on vieläkin alle 60 vuotta. Noilla seuduilla ihmiset sinnittelevät toimeentulon rajoilla, mikä johtaa monenlaisiin surkeisiin kerrannaisvaikutuksiin, sekä poliittisesti, että ekologisesti.

Kuitenkin, eteenpäin on elävän mieli. Jos maailman olosuhteet pysyvät suotuisina, ihmiskunnan kehitys tulee varmaan jatkumaan edelleen samaan suuntaan. Terveyden vaaliminen ja sairauksien hoito paranevat entisestään, ihmisten elinikä pidentyy. Pisin toistaiseksi saavutettu ihmisen elinikä on 122 vuotta, ja ennusteiden mukaan myös keskimääräinen elinikä voisi pidentyä ainakin 115 vuoteen, tai pidemmäksikin. Ehkä fyysisen vanhenemisen mekanismit opitaan tuntemaan niin hyvin, että tämä ikävä elämän haurastumisvaihe voidaan osittain eliminoida.

Myös ihmisten genomeita opitaan viilaamaan haluttuun suuntaan. Toistaiseksi tämä ei ole vielä sallittua, eikä eettistä, mutta lähitulevaisuudessa saattaa hyvinkin tulla eettiseksi valinnaksi se, että syntyvien lasten geneettinen terveys tarkistetaan ja tarvittaessa korjataan jo sikiövaiheessa. Perinnölliset taudit katoavat – ja muitakin ominaisuuksia opitaan parantelemaan.

Ihmisten eliniän pidentyessä ja syntyvyyden jatkuessa korkeana monissa Afrikan maissa maailman väestö tulee kasvamaan niin, että se tämän vuosisadan lopulla ylittää 11 miljardin ihmisen rajan.  Ihmisten keskittyminen suuriin kaupunkeihin tulee jatkumaan, kaupungit kasvavat entisestään. Väestön ruokkimiseen tarvitaan entistä tehokkaampaa ruuan tuotantoa. Samoin tarvitaan valtavasti lisää kaikkea asumisen infrastruktuuria, liikennettä ja kulutustavaraa, ainakin jos maailman kaikki ihmiset pyrkivät samanlaiseen mukavaan ja tasa-arvoiseen elintasoon. Niinkuin varmastikin pyrkivät, parhaansa mukaan.

Avaruusteknologian suurten kehitysharppausten ansiosta yhä useampia ihmisiä asuu pitkiä aikoja joko avaruusasemilla, tai miehitetyillä asemilla Kuussa tai Marsissa. Joidenkin kymmenien vuosien kuluttua lienee rakenteilla myös keinotekoisia avaruussaarekkeita, joiden on tarkoitus ajan mittaan muuttua ihmisille asuinkelpoisiksi taivaankappaleiksi.

Erilaiset tuotteet, kuten koneet, laitteet, rakennukset, vaatteet, ja varsinkin internet tulevat entistä älykkäämmiksi, ja alkavat toimia yhä itsenäisemmin. Ihmisten tunnistaminen sekä kasvoista, paikkatiedoista ja some-profiileista tulee rutiiniksi – ja riippuu demokratian ja lainsäädännön sisällöistä miten tätä metadataa hyödynnetään palveluihin, tai kaupallisiin tai poliittisiin tarkoitusperiin. Täältä menneisyydestä käsin katsoen tuo kehitys näyttää hämmentävälle: mikä on yksittäisen ihmisen rooli tuossa maailmassa?

Tiedon lisääntyminen voi lisätä maailman yhtenäisyyttä, empatiaa ja yhteisvastuullisuutta. Toisaalta, maailma tulee niin monimutkaiseksi että kaikki ihmiset, välttämättä, elävät jonkinlaisessa ”omiensa” kuplassa.  

Jos olosuhteet muuttuvat vaikeammiksi esimerkiksi erilaisten paikallisten ilmastokatatrofien kuten kuumuuden, kuivumisen ja meren pinnan nousemisen myötä, kaikki voi mennä myös ihan toisin. Katastrofien kynsiin jäävät yhteisöt ja yhteiskunnat romahtavat. Ihmisten eriarvoisuus, vastakkain asettelu, katkeruus, välinpitämättömyys ja vihamielisyys lisääntyvät. Saavutetuista omista eduista pidetään kiinni, hinnalla millä hyvänsä. Tarvitaan suurta viisautta siihen, miten nämä konfliktit selvitetään ilman että ne eskaloituvat maailman laajuisiksi.

Kuitenkin, vaikka maailman väkiluku romahtaisi, ihmisen laji ei näihin katastrofeihin kokonaan katoa. Todennäköisesti se säilyy. Ennenkin ihminen on selvinnyt pahoista tilanteista, ja oletettavasti selviytymisen mahdollisuudet nyt ovat paremmat kuin koskaan.  Ihmiskunnan ja koko planeetan ja eliökunnan olosuhteet ja ihmisten elintapa tulevat kuitenkin muuttumaan merkittävästi.  On kiintoisa kysymys, miten ihmiset itse tulevat näitä muutoksen aikoja kokemaan.

Adam Vaughan kirjoittaa pienessä uutisartikkelissa ”Forgetting past wildlife” (New scientist Dec. 2019, 3260:12) että kukin sukupolvi kokee maailman täysin normaalina juuri sellaisena kuin he näkevät sen ympärillään. Asioita, vaikkapa lajeja tai ympäristöjä, jotka ovat kadonneet pois ennen heidän aikaansa, ei osata ajatella, eikä kaivata. Samoin manuaalisia töitä, kuten manuaalista koneen tai auton ohjaamista eivät enää ollenkaan kaipaa ne, jotka tottuvat siihen että kaikki tapahtuu automaattisesti. Todellista luonnollista ympäristöä eivät kaipaa ne, jotka kasvavat virtuaalimaailman keskellä. Tutkijapiirissä tätä kutsutaan siirtyvän standardin ilmiöksi (sifting baseline syndrome), joka käytännössä on samaa kuin kollektiivinen muistin menetys. Kollektiivinen muisti voi jatkua korkeintaan sen verran taaksepäin, kuin mitä omat vanhemmat tai isovanhemmat kertovat asioista. Maailma on kuitenkin muuttumassa niin nopeasti että myös muistoja ja maailmankuvaa on vaikea siirtää edes seuraavalle sukupolvelle.

Ehkä lähitulevaisuuden ihmisten maailma rakentuu niin virtuaalisena, ja niin valinnanvaraisena, että ihmiset voivat valita itse todellisuutensa ja kuplansa, missä elävät. Onpa se sitten Maassa, tai Marsissa, tai jossakin avaruussaarekkeessa.  

Pidemmällä aikavälillä ihmisen ja internetin (tai keinoälyn) jälkeläisitä kehittyy ehkä tähtijärjestelmien välillä matkaava avaruuden valtias-laji. Sitten me olemmekin itse jo ”muukalaisia”, alieneita. Sitten ihmisten ei enää tarvitse ihmetellä onko muualla maailmankaikkeudess elämää – sitä on, koska me viemme sen sinne. Ja tuo elämä ei ole edes pelkkää mikrobimassaa, vaan teknistä sivilisaatiota.

Tämä kehitys tietenkin alkaa jo lähivuosina Marsissa: siellä on elämää, koska me viemme sen sinne.  

Aikojen saatto

30.12.2019 klo 14.36, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Me ihmiset katselemme ja ymmärrämme ympäristöämme lähinnä vain tämän hetkisestä aika-perspektiivistä. Meitä kiinnostaa parhaillaan vallitseva tilanne ja viimeaikaiset muutokset, se lähihistoria joka jotenkin liittyy omaan kokemuspiiriimme. Emme tiedosta että oman lajimmekin aikana monet kulttuurit ovat nousseet, vaikuttaneet aikansa, ja kadonneet pois. Planeettamme vanha historia, sen suuret muutokset ja pitkät geologiset aikakaudet ovat meille käsittämättömiä. Me jotenkin oletamme että olosuhteet olisivat aina olleet jotakuinkin sellaiset kuin ne nyt ovat.

Kuitenkin, oma lajimme on aiheuttanut suuria muutoksia tällä planeetalla vain viimeisen sadan vuoden aikana. 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), ja sen myötä tietysti myös ihmisten elämäntapa on vastaavasti muuttunut.  1950-luvulla käynnistyneen ”vihreän vallankumouksen” seurauksena  kasvintuotanto on peittänyt valtavat pinta-alat viljelykasvien monokulttuureihin, ja uusien viljelytekniikoiden myötä satotasot ja ruuan tuotanto ovat nousseet moninkertaisiksi. Kaikki ihmisen rakentama kulttuurimaisema, maatalous, teollisuus, liikenne ja teollisuus koetaan ihmiskunnan merkittäviksi saavutuksiksi.

Runsaan ravinnon ja terveydenhoidon ansiosta 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 tieteen ja teknologian, koneellistumisen, teollistumisen, kemiallisen maatalouden ja kasvavan kansainvälisen kaupan ansioista. Tärkeimpänä käyttövoimana kaikessa tuotannon ja kaupan kasvussa ovat olleet fossiiliset polttoaineet. Raaka-aineiden että tavaroiden tuotanto on tapahtunut halvan työvoiman maissa, ja maksukykyisille länsimarkkinoille tuotuna niiden arvo on moninkertaistunut. Tuotannon ja kuljetuksen ympäristöhaitoista ei ole kannettu suurtakaan huolta, ja tuotteiden arvonnousu on siis tapahtunut myös ympäristön kustannuksella.

Suuret maa-alat ovat peittyneet myös 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.

Ilmaston muutoksen myötä olemme nyt kohdanneet sen tosiasian että planeetan tila ei ole pysyvä, vaan se voi muuttua. Tulevaisuuden maailma tulee olemaan toisenlainen kuin nyt. Olemme ehkä ajatelleet että se tulee olemaan teknisempi, automaattisempi, rikkaampi ja hienompi, mutta se voi olla myös merkittävästi kuumempi, ja pienempi, siksi että meret peittävät suuria osia maa-alasta. Ehkä nuo molemmatkin näkemykset voivat toteutua. Tulevaisuus ei ole ennustettavissa, eikä arvattavissa. Kuitenkin me luomme tulevaisuutta koko ajan nykyisillä toimillamme.

Me siis luomme tulevaisuutta tänään – mutta silti, tuntuu siltä että tulevaisuuteen ajaudutaan ilman kovinkaan suurta suunnittelua. Nykyisen elämäntavan seurausten arviointi, suunnittelu tai muuttaminen ei ole helppoa. Yhteiskuntamme pyörii talouselämän ehdoilla, ja tuotanto, kansainvälinen kauppa ja kulutuskysyntä ovat oleellisia tekijöitä maailman taloudessa. Jatkuvan talouskasvun oletetaan olevan hyvinvointimme välttämätön perustekijä: vain jatkuvan kasvun perusteella meillä on varaa kaikkiin nykyisiin mukavuuksiin kuten koulutukseen, terveydenhuoltoon ja sosiaalipalveluihin, tutkimukseen, uusiin innovaatioihin ja teknologioihin. Näistä saavutetuista eduista ei haluta eikä voida luopua.

Nyt voisimme kuitenkin jo ihmettellä, onko planeettamme resurssien hyödyntäminen ollut niin tehokasta, että sen kanto- ja kasvukyvyn rajat ovat tulleet vastaan. Miten jatkuva kasvu olisi yhdistettävissä planeetan ja luonnonvarojen rajallisuuteen? Miten voisimme elää kestävällä tavalla tällä rajallisella planeetalla, niin että kasvun pakkomielle ei aja planeetan perusprosesseja ja olosuhteita ihan sekaisin. Miten osaisimme tyytyä kohtuulliseen kulutukseen, kyltymättömyyden sijaan.

Ihmisen kyltymättömyyden ongelma näyttää visaiselle siksi, että ihmislajin älykkyys ja omaa etua ajava luonteen laatu ovat evoluution tuottamia ominaisuuksia. Näiden ominaisuuksien avulla olemme rakentaneet koko teknisen sivilisaation, kulttuurin ja hyvinvoinnin. Olemme nyt riippuvaisia kaikista saavutetuista eduista,  ja siitä syystä olemme myös itse niiden kahleissa. Emme voi luopua olemassa olevista yhteiskuntarakenteista, poliittisista tai taloudellisista järjestelmistä, ihmisten vapaasta liikkuvuudesta ja valinnanvapaudesta, emme oikeusjärjestelmästä joka turvaa ihmisille kaiken tämän mihin olemme totttuneet. Sen sijaan, eri puolilla maailmaa pyritään nyt kohti niitä länsimaisen ”elintaso-elämän” mukavuuksia joiden mielikuvat nyt leviävät kaikkialle tiedotusvälineiden kautta. Vanhaan palaaminen ei näytä olevan mahdollista. Kehityksen on pakko kulkea eteenpäin.

Toinen ongelma maailmamme tulevaisuuden suunnittelussa on toimiemme lyhytnäköisyys. Ihmisten omat toimet tähtäävät vain lähivuosien selviytymiseen. Markkinavoimien tai poliittisten järjestelmien intressit taas tähtäävät ehkä neljännesvuoden, tai korkeintaan vaalikauden verran ajassa eteenpäin. Toiminnan tarkoituksena on voiton tuottaminen tällä aikavälillä, ja pitkän aikavälin vaikutuksia ei osata edes kuvitella. Kuitenkin planeetan ja eliökunnan muutokset tapahtuvat sukupolvien aikana, satojen, tuhansien tai miljoonien vuosien aikaskaalalla. Täten, meidän on  mahdotonta elää täällä suunnitelmallisesti, kestävällä tavalla ja planeetan ja ekosysteemien rajoja kunnioittaen. Tällaista suunnitelmaa olisi vaikea tehdä yksimielisesti siksikin, ettei kukaan ei tiedä mikä sellainen kestävä elämäntapa olisi.

Mutta näin ajatusleikkinä: Jos me nykyisen tieto-taitomme kanssa saisimme aloittaa aivan alusta, puhtaalta pöydältä, sellaisella neitseellisellä planeetalla jossa olisi olemassa rikas villien eläinten ja kasvien eliökunta,  lähes rakentamaton ympäristö, eikä mitään käynnissä olevia kansainvälisen kaupan ja politiikan rakenteita. Miten me sen asuttaisimme, parhaan ymmärryksemme mukaan?

Ja ajatusleikin tasolla: Tämä uudesti asutettava planeetta voisi olla vaikka planeetta Maa. Ennenkin on käynyt niin että kulttuurit ovat romahtaneet, mutta olisi varmasti mukavampaa pystyttää uusi maailmanjärjestys hallitusti ja harkitusti, lajimme parhaan tiedon ja ymmärryksen mukaan. Mitenhän se menisi, noin ajatusleikin tasolla?

Hyvää tulevaa vuotta, ja tulevia vuosia, meille kaikille…

PS. Muuten, kiintoisa katsaus tulevaisuuden haasteisin on kuultavana Roman Schazin Maamme kirjassa, jaksossa ”Takaisin tulevaisuuteen”. Haastateltavina tulevaisuuden tutkijat Elina Hiltunen ja Johannes Koponen: https://areena.yle.fi/1-50353054

Hyviä ideoita

12.12.2019 klo 17.30, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Näinä aikoina monenlaisia synkkiä pilviä roikkuu maailman yllä: Täällä pimeässä pohjolassa on synkkää ja sateista, mutta koko planeetan yllä leijuu toisenlaiset uhkaavat pilvet. Tai ei varsinaisesti mitkään pilvet, vaan yhä tihentyvä hiilidioksidi-kerros.  Tämä on fossiiliseen energiaan perustuvan elämäntapamme tuotosta, ja aiheuttaa sen että planeetan ilmasto vähitellen muuttuu. Keskimääräiset  lämpötilat nousevat vuosi vuodelta, säätilat sekoontuvat, monet seudut kuivuvat ja roihuavat maastopaloissa, merenpinnat nousevat, ja eteläisillä seuduilla olosuhteet tulevat pikkuhiljaa elinkelvottomiksi. Puhutaan ilmastokatastrofista. Monia meistä tämä ennuste ahdistaa. Jotakin pitäisi tehdä. Mutta mitä? Elämäntapojen muuttaminen on vaikea paikka, varsinkin jos monista mukavuuksista pitäisi luopua. Kysymys on myös siitä mitä se vaikuttaa. Millä ihmeen konstilla voimme vaikuttaa koko planeetan ilmakehään.

Takaisinpäin esiteolliseen elämäntapaan palaaminen ei ole toivottavaa, eikä mahdollista, ei taloudellisesti, tiedollisesti eikä taidollisesti. Olemme nyt tässä kohtaa kehitystä, ja ainoa suunta on eteenpäin.  Mutta eteenpäinkin voidaan mennä monella eri tavalla. Nyt mietitään mitä voidaan helposti tehdä toisin, ja puhtaammin. EU sitoutuu politiikkaan jonka tavoite on että tämä maanosa on hiilineutraali vuoteen 2050 mennessä. Tähän tarvitaan tapojen ja käytäntöjen kohentamista monelta eri kulmalta.

Energia tullaan tuottamaan suureksi osin uusiutuvista lähteistä – ja nyt  tuuli- ja aurinkoenergia ovatkin jo kasvamassa fossiilista sähköntuotantoa suuremmaksi. Sähköautot tulevat liikenteeseen, ne toimivat paremmalla hyötysuhteella kuin polttomoottoriautot, ja niiden toimintasäteet paranevat uusien natrium-akkujen myötä. Lentokoneet kulkevat palmuöljystä saatavalla bio-kerosiinilla. Metsäntuotannossa pyritään kasvattamaan puut suuremmiksi. Hiilidioksidia tuottavat turvepellot pyritään poistamaan villejystä – pysyvinä nurmikoina tai metsinä niiden turvekerroksen hajoaminen ainakin hidastuisi.  Karjanlannan suuret energiasisällöt voidaan muutttaa biokaasuksi. Ravinteet voidaan kierrättää tehokkaammin takaisin viljelyyn.

Elintarviketuotannon ja kauppaketjujen puolella pyritään vähentämään hävikkiä. Luonnonvaratutkimuksen puolella pyritään kehittämään uusia tuotteita perustuotannon sivuvirroista: kalan nahkaa, koivun kuorta, kuusen kaarnaa ja kauran kuorta kehitellään uusiksi biotuotteiksi. (Luonnonvarakeskuksen Kierto-uutiskirjeet 29.11.2019 ja 12.12.2019). Monet vähentävät lihan syöntiä. Nämä ovat ehkä nappikauppaa maailman hiilibudjetissa, mutta suunta on oikea.  Kierrätämme kaikki jätteet, muovit uusiokäyttöön, biojätteet kaasuksi, metallit ja paperit kierrätykseen, muut polttoon. Opimme elämään puhtaammin.

Vanha kova talousajattelu korvautuu vähitellen uudella kiertotaloudella ja vihreämmällä tuotannolla. Kestävämpään elämäntapaan tarvitaan tietoa, taitoa ja innovaatioita joka lähtöön.   Risto Isometsän mainio uusi kirja ”Miten Suomi pysäyttää ilmastonmuutoksen” kuvaa hengästyttävän monia käytännön ratkaisuja, joiden avulla erilaisia hiilidioksidin lähteitä voitaisiin korvata puhtaammilla menettelytavoilla. 

Isomesän visiot ovat esimerkiksi tällaisia: eteläisillä alueilla aurinkopaneeleilla kannattaa kattaa taloja, jolloin ne toimivat sekä energialähteenä että asumista viilentävänä varjona. Niitä voidaan käyttää varjostamaan liian kuumia viljelmiä sekä peittämään kastelukanavia, jolloin veden haihtuminen minimoidaan. Natrium-akut pian mahdollistavat sähkön tehokkaan varastoinnin paikallisesti, ja älykkäiden sähköverkkojen avulla hajautetusti tuotettu sähkö voidaan hyödyntää yhteisessä verkossa. Älylaitteet ja LED-teknologia minimoivat energian käytön koneissa ja valaistuksessa.   

Teräsrakenteita voidaan pitkälti korvata hyvin kestävällä ja kevyellä hiilikomposiitilla, jota voidaan valmistaa puukuiduista. Näistä tehdyt autot ja lentokoneet ovat paljon kevyempiä kuin teräsrakenteiset, ja siksi energiatehokkaampia. Hiilikomposiittien tuottaminen kuluttaa merkittävästi vähemmän energiaa kuin terästeollisuus.

Tehokkain tapa sitoa hiilidioksidia on kasvien ja levien fotosynteesin ja biomassan tuotannon avulla.  Tehokkaimmin sitä varastoituu suuriin puihin, joita kannattaa kasvattaa kaikissa ympäristöissä missä suinkin mahdollista, sekä metsissä, suopelloilla että rakennetuissa ympäristöissä. Myös maailman aavikoita, kuten Sahelin autiomaata eli Saharan eteläpuolista savannia, voidaan saada uudelleen tuottamaan baobabin kaltasia suuria puita, tai muita alueelle sopeutuneita lajeja. Suuret puut ovat tärkeitä varjostavia ja viilentäviä tekijöitä siellä missä kuumuus ja kuivuus haittaavat kasvien viljelyä ja asumista.

Puiden biomassa kannattaa tallentaa pitkäikäisiin rakennuksiin, ja sen avulla korvata betonin käyttöä niin paljon kuin mahdollista. Jos järeää puuta tuotetaan yli rakennustarpeen, sitä voi tallentaa hyvin pitkiksi ajoiksi myös maaperään, kuten syviin paalutuksiin. Hiiltä voi tallentaa suurten puun runkojen muodossa pitkiksi ajoiksi mihin vain ympäristöön, missä puu säilyy lahoamatta.

Kevyempää puutavaraa, kuten harvennuspuuta, voidaan käyttää vaatekuituina ja muovia korvaavina pakkaus- ja käyttötavara-materiaalina. Paperin käyttöä voidaan vähentää kaikessa missä se ei todella ole tarpeellista. Hukkapuuta voi käyttää myös lämmitysenergiaksi. Polttotekniikka täytyy vain olla optimaalinen, jotta puu palaa puhtaasti ja siitä saadaan maksimalinen energiahyöty (https://mailchi.mp/d239d1571f3c/leading-scientists-warn-wood-pellets-threat-to-climate-no-silver-pellet?e=56ab6f7b20).

Mitään biomassaa EI kannata polttaa ympäristössä, ei ainakaan pelkässä hävittämistarkoituksessa. Biomassa kelpaa biokaasun tuotantoon, tai jos ei siihen, niin se voidaan muuttaa maannokseksi ja säilöä pitkiksi ajoiksi maan sisään. Syväjuuriset monivuotiset laidunnurmet, samoin metsämaat sisältävät suuren määrän hiiltä. Jotkut vanhat kulttuurit, mm. inkat ja hollantilaiset, ovat menneinä vuosisatoina rakentaneet biomassasta korkeita tiiviitä kumpuja, amerikoissa nimeltään ”Terra Preta”, Hollanissa ”de Terpen”, joiden päälle he sitten ovat rakentaneet asumuksiaan suojaan tulvavesiltä. Tällaisia paksuja maannoksia voisi nytkin rakentaa, pikkuhiljaa, mistä tahansa biologisesta kompostijätteestä, meren rannikoiden ruoikoista tai metsien hakkuujätteestä. Niihin voisi tuottaa ja käyttää myös suuret määrät merivesialtaissa kasvatettavaa levämassaa, joka ajoittain korjattaisiin altaiden pohjalta niin että vesi lasketaan pois ja biomassa kuivuu altaan pohjalle.

Talojen ja kaupunginosien lämmityksessä hyödynnetään maalämpöä, ja sitä tullaan pumppaamaan myös syvistä porakaivoista. Kesän aikana lämpöä voidaan myös varastoida kallioperään; lämmön pumppaamista tai puhaltamista maanalaisiin kerroksiin voidaan käyttää myös rakennusten viilentämiseen. Toinen energiatehokas lömmittämisen ja jäähdyttämisen muoto ovat uudeet tehokkaat ilmapumput. Rakennusten tehokkaaseen eristämiseen sekä kuumuutta että kylmyyttä vastaan on olemassa uusia, todella tehokkaita materiaaleja, kuten piioksidiaerogeeliä. Tätä voisi käyttää myös vanhojen rakennusten tehokkaaksi lämpöeristeeksi. Uudet  X-aerogeelit sopivat myös teräksenkorvikkeiksi rakenteissa.

Isometsä ottaa esiin myös energiatalouteen liittyvän suuren virheellisen oletuksen, että maakaasu olisi muihin fossiilisiin verrattuna ympäristöystävällinen energiamuoto. Näin voi ollakin sen ”pipeline quality” tasoisen, puhdistetun maakaasun osalta jota asiakkaat laskevat kaasuhanoistaan ja polttavat vaikkapa helloissaan. Se on lähes puhdasta metaania, ja sen poltossa vapautuva hiilidioksimäärä on noin puolet siitä, mitä vapautuu polttoöljyn polttamisesta. Kuitenkin kaasukentillä kaasukaivoista ylös tuleva maakaasu sisältää myös merkittävän määrän hiilidioksidia joka lasketaan suoraan ilmaan. Se sisältää myös voimakkaita kasvihuonekaasuja etaania, propaania ja butaania, jotka poltetaan, tai soihdutetaan  hiilidioksidiksi jo suoraan kaasukaivon  yhteydessä. Hiipumassa olevien tai kannattamattomien kaasukaivojen kaikki kaasuntuotto poltetaan suoraan kaasukentällä. Nykyiset kaasukaivot avataan ns. vesisärötysmetelmällä (enaglanniksi: fracking) joka on valtavan voimakas maakerrosten murtamisprosessi. Tämän seurauksena kentän kaasuja vuotaa merkittävän paljon ilmakehään myös maaperän halkeamien kautta. Kaasuja, sekä metaania että muita mainitittuja hiilivetyjä vuotaa putkistoista myös kaikissa pumppauksen ja puhdistuksen vaiheissa. Metaania vuotaa myös kuljetuksen aikana, sekä vielä käyttäjien polttoprosesseissa. Kaikki tämä ilmakehään karkaava metaani ja muut voimakkaat kasvihuonekaasut aiheuttavat sen, että maakaasun tuotto ja käyttö lisäävät kasvihuonekaasuja merkittävästi enemmän kuin nestemäiset tai kiinteät hiilivedyt.   

Isometsän mukaan poliitikkojen ja ympäristötutkijoiden pitäisi nopeasti oivaltaa mainitunkaltaiset eri energiamuotojen kokonaisvaikutukset, ja vallalla olevat virheelliset käsitykset. Nopea siirtyminen ylöspäin oppiskäyrällä on eloonjäämisen välttämötön edellytys. Jos emme opi muuttamaan näkemyksiämme ja käytäntöjämme sitä mukaa kun tutkimuksenperustuva tieto muuttuu ja tarkentuu, me ajaudumme vakavaan sekasortoon ja väestölliseen romahdukseen.

Isometsän kirja on hyvin asiantunteva, ja näistä synkistä varoituksista huolimatta se on optimistinen ja toiveikas. Takakannen esittelyotsikon mukaisesti se on nopea ja tehokas apu ilmastoahditukseen. Kirja osoittaa että keinoja on, ja niitä keksitään lisää – kysymys on siitä onko taloudellisesti orientoitunut maailmamme kiinnostunut ottamaan niitä käyttöön. Haluaako se tehdä edelleen maksimaalisia voittoja, vai koettaa pelastaa maailman ilmastokatastrofilta….

Ylös ja Ulos tältä planeetalta

30.11.2019 klo 22.56, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Viimeinen miehitetty avaruuslento (Apollo 17) laskeutui Kuuhun vuonna 1972, ja sen jälkeen ihmisten oleskelu avaruudessa on rajoittunut Maan kiertoralle kiertäville avaruusasemille. Mutta ylöspäin on elävän mieli, niin ihmisen kuin kansakuntien, ja ihmiskunnankin. Tekniikka, osaaminen ja pystyminen kehittyvät yhä paremmiksi. Tämä tavoite pätee erityisesti  avaruusmatkailuun.  

Maailmassa on ollut jo hyvän aikaa paljonkin intressiä mennä kauemmaksi avaruuteen, ainakin sen lähimmälle etapille, eli Kuuhun. Useat toimijat ovat lähettäneet lentoja Kuun suuntaan. Vuonna 2006 Euroopan avaruusjärjestö ESA pudotti kiertoradalta Kuun pinnalle törmäys-laskeutujan nimeltä SMART-1, ja Japani lähetti Selene-satelliitin Kuun kiertoradalle vuonna 2007. Intian avaruusjärjestö ISRO lähetti sinne 2008 Chandrayaan-1 satelliitin, joka pudotti pinnalle törmäys-laskeutujan. Kiinalainen Change-1 taas lensi Kuun kiertoradalla vuonna 2009, ja se myös pudotetti laskeutujan. Kiinalainen mönkijä Chang’e 3 laskeutui hallitusti Kuun pinnalle vuonna 2013, Chang’e 4 mönkijä laskeutui Kuun takapuolelle vuonna 2018. Chang’e 5 on robotisoitu näytteidenhaku-lento joka on suunniteltu laukaistavaksi vuonna 2020, ja myös sitä seuraavan Chang’e 6 lennon on tarkoitus tuoda Kuusta näytteitä maahan tutkittavaksi. Kiinan avaruusohjelman tavoitteena on tehdä miehitetty lento Kuun pinnalle 2030-luvulla, ja mahdollisesti rakentaa miehitetty asema Kuun etelänavan läheisyyteen. Myös japanilaiset suunnittelevat lähettävänsä laskeutujan jä mönkijän Kuun pinnalle 2020-luvulla.

Kuuhun-meno-suunnitelmia on nyt siis runsaasti, monella taholla. Tämä tietenkin tehokkaasti edistää avaruusvaltojen kilpajuoksua samoihin kohteisiin. Yhdysvaltojen presidentti Trump allekirjoitti vuonna 2017 avaruusohjelman jonka ensisijaisena tavoitteena on seuraavan miehitetyn avaruuslennon laskeutuminen Kuun pinnalle. Varapresidentti Mike Pence ilmaisi asian USA:n avaruuskomission kokouksessa 2019 näin: ”Urgency must be our watchword. The United States must remain first in space in this century as in the last, not just to propel our economy and secure our nation but, above all, because the rules and values of space, like every great frontier, will be written by those who have the courage to get there first and the commitment to stay.” https://www.whitehouse.gov/briefings-statements/remarks-vice-president-pence-fifth-meeting-national-space-council-huntsville-al/

Niinpä, NASAn tämän hetkisen avaruusohjelman tavoitteena on Kuun kiertoradan valloittaminen, ja pysyvän aseman rakentaminen myös kuuhun. Ohjelman keskeinen elementti on Gateway –avaruusasema joka rakennetaan Kuun kiertoradalle; tämän rakentaminen alkaa jo vuonna 2022 kun sen ensimmäinen ohjausyksikkö kuljetetaan Kuun Lagrange-pisteeseen https://www.space.com/41763-nasa-lunar-orbiting-platform-gateway-basics.html. Asema tulee sijaitsemaan Kuun kohtisuoralla (Near Rectilinear Halo Orbit), missä se pysyy hyvin vähällä energialla, ja on koko ajan yhteydessä maan komentokeskuksiin https://www.nasaspaceflight.com/2018/09/nasa-lunar-gateway-plans/. Tässä kivoja videoita noista kiertoradoista: https://www.youtube.com/watch?v=X5O77OV9_ek

Kuu-ohjelman suuret kuljetukset ja miehitetyt lennot toteutetaan uudella Space Launch Systeemin (SLS) Artemis –mega-raketilla, joka tosin on vasta rakenteilla. Liikkuminen syvässä avaruudessa, Kuun kiertoradalla ja Gateway asemalle ja sieltä pois tulee tapahtumaan Orion-lauksella. Ensimmäinen Artemis-lento tulee kuljettamaan radalle ensimmäisen Orion-aluksen vuonna 2022, Artemis 2 –lento taas kuljettaa neljä ensimmäistä astronauttia Kuun ympärilennolle vuonna 2022. Ohjelman ensimmäinen miehittämätön kuumoduuli tulee myös laskeutumaan lähelle Kuun etelänapaa vuonna 2022. Vuonna 2024 Artemis 4 lento ja Orion alust kuljettavat ensimmäinen neljän hengen miehistön Gateway-asemalle, ja kaksi näistä astronauteista tulee myös laskeutumaan Kuun pinnalle kuu-moduulin avulla.

Gateway asema tulee toimimaan tukikohtana Kuu-lennoille. Miehitetyt tai miehittämättömät laskeutujat siirtyvät asemalta Kuun pinnalle ja takaisin. Astronautit myös ohjaavat Kuu-mönkijöitä asemalta käsin.

Aseman tyypillinen miehitys tulee olemaan 6 henkilöä kerrallaan, miehistöjen oleskeluaika asemalla tulee olemaan 5 – 6 kk. Miehistöt ovat tällä asemalla aika suuressa eristyksessä, ja oleskelujen aikana tutkitaan ihmisen kestävyyttä tällaisissa syvän avaruuden olosuhteissa. Miehistöt tulevat tekemään kuu-mönkijöiden ohjausta lähietäisyydeltä, sekä miehitettyjä laskeutumisia Kuun pinnalle.

Kuu-aseman rakentaminen oletettavasti alkaa vuonna 2028 https://www.space.com/21583-moon-base-lunar-colony-photos.html. Siis eipä aikaakaan, kun kuussa olo on jo ihan normaalia ihmisen touhua, kuten ISS:llä nykyään. Ja hiukan pidemmän tähtäimen tavoitteena on lähteä Gateway portilta Marsiin.

Tulevaisuus

10.11.2019 klo 20.10, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Pauliina Haasjoen erinomainen uusi Kirja ”Himmeä sininen piste” katsoo ja pohtii maailmaamme monesta suunnasta ja näkökulmasta. Lähtokohtaisesti se kuvailee sitä millaisena planeetta Maa näkyi aurinkokunnan laidalta, 6.4 miljardin kilometrin etäisyydeltä, kun Voyager 1 juuri ennen aurinkokunnasta poistumistaan kääntyi vielä ympäri ja otti siitä kuvan, vuonna 1990. Kuvassa Maa näkyy ”häviävän pienenä, pikselinkokoisena” pisteenä, avaruuden rajatonta ja pimeää tyhjyyttä vasten. Kuvassa ei erota mitään yksityiskohtia, ei mitään ihmisen aikaansaannoksia. Maa ei mitenkään erotu aurinkokunnan muista pienistä planeetoista, syvän kosmisen tyhjyyden keskellä se ei ole mitenkään merkittävä tai erityinen piste.

Jos Maata katsottaisiin tuolta etäisyydeltä spketroskooppisella kaukoputkella, sen ympärillä kuitenkin erottuisi ilmakehä jossa olisi vesihöyryä ja eliökunnan tuottamaa happea.

Haasjoki kuvaileekin seuraavaksi suurella lämmöllä Maan eliökunnan ainutlaatuisuutta, tätä ainoaa olemassa olevaa rikasta eliökuntaa, ainakin näissä havaituissa avaruuden ulottuvuukisssa. Hän pohtii miten avaruuden mittakaavojen tiedostaminen on parasta lääkettä nationalismille ja muukalaisvihalle, samoin kuin uskonnollisille ja filosofisille kuvauksille ihmisestä luonakunnan kruununa. Kosmisesta näkökulmasta katsottuna kuvitelmat ihmisen lajin asemasta kaiken evoluution päämääränä ovat suuruudenhulluja. Tällä pienellä pölyhiukkasella esiintyvät suurten johtajien keskinäiset arvovaltataistelut ovat väkisinkin hullunkurisia.

Pikkiriikkisyydestään huolimatta Maa on aivan erityinen asuinkelpoinen saareke koko tuntemassamme avaruudessa. Sen eliökunta on tuottanut loputtoman paljon monimuotoisuutta, ja toimintoja jotka ovat perusteellisesti muuttaneet koko planeetan olosuhteita. Se on tuottanut suuria monimutkaisia lajeja ja ekosysteemejä, ja monia älykkäitäkin lajeja. Se on tuottanut myös yhden teknisesti taitavan lajin joka on pystynyt tehokkaasti muokkaamaan koko planeetan olosuhteita ja eliökuntaa, valtaamaan käyttöönsä suuren osan planeetan tuottoisista ekosysteemeistä ja muuttamaan niiden kasvien että eläinten lajiston totaalisesti. Se on valjastanut suuren osan planeetan kasveista ja eläimistä tehokkaaseen ja tehdasmaiseen energian ja ravinnon tuotantoon. Samoin, se on ottanut maaperään hautautuneen hiilen energian tuotantoon ja teollisuuden raaka-aineeksi.

Teknologiansa avulla tämä laji pystyy jo ponnistautumaan ylös ja ulos oman planeettansa vetovoimakentästä ja sen suojaavasta ilmakehästä. Ihmisiä asustaa jo suhteellisen pysyvästi pienillä asemilla kotiplaneetan kiertoradalla, ja pian myös Kuun kiertoradalla. Tutkimuslentoja omaan aurinkokuntaan on tehty lukuisia, ja useita avaruusluotaimia on matkannut jo kauas ulos aurinkokunnasta. Useaita robottiluotaimia on laskeutunut lähimmälle naapuriplaneetalle, ja lähivuosina ihmisen kaavaillaan asettuvan sinne asumaan pysyviin siirtokuntiin. Intensiivisiä suunnitelmia on kehitteillä  teknologian ja kaivostoiminnan aloittamiseksi Kuussa tai asteroideilla. Ihminen kehittää ja testaa nyt mahdollisuuksiaan valloittaa aurinkokunnan muita kappaleita.    

Kautta aikojen Maan eliökunta, ilmakehä ja ilmasto ovat muodostaneet kiinteän, toinen toisiinsa vaikuttavan ja toisiaan ylläpitävän monimutkaisen säätelyverkoston. Nyt ihmisen tehokas valloitus- ja hyötykäyttötoiminta on horjuttanut tuon säätelyverkoston pois tasapainostaan. Luonnonvaraiset ekosysteemit ovat hävinneet tai häviämässä, lukemattomat lajit ovat joko kuolleet, tai kuolemassa sukupuuttoon. Ilmasto on lämpenemässä. Kerrannaisvaikutusten kautta ilmaston muutos voi eskaloitua tasolle missä kaikki planeetan jäätiköt sulavat, meren pinta nousee useita kymmeniä metrejä. Suuri osa Maan nykyisestä maa-alasta jää veden alle tai muuttuu asuinkelvottomaksi.  

Haasjoki puhuu tästä planeetan tilan muutoksesta suurella myötätunnolla. Hän analysoi miten sen lähestyminen on näkynyt viime vuosikymmenien aikana ihmisten ajatusmaailmassa, kulttuurissa, kirjoissa ja elokuvissa. Hän puhuu selviytymisen mahdollisuuksista, resiliensistä: Millaisia mahdollisuuksia ihmisen lajisilla, tai muun kehoisilla eläimillä on selviytyä muutoksen jälkeisissä olosuhteissa, missä nykyinen fossiliseen energiaan perustuvaa teknologia ei ole enää käytettävissä. Hän puhuu myös teknologisista mahdollisuuksista joiden avulla ihminen olisivat voineet, ja edelleenkin voisivat kääntää kehitystä stabiilimman planeettasysteemin suuntaan, jos haluaisivat. Hän ihmettelee miksi näihin mahdollisuuksiin ei ole ollut halukkuutta. Hän puhuu myös ihmisiä vaivaavasta ahdistuksesta tämän muutoksen ja vaihtoehdottomuuden keskellä.

Pari iltaa sitten televisiossa tuli vuoden 2008 elokuva ”The day the Earth Stood Still”, tarinana se tyypillinen scifi-genre: Muukalaiset avaruudesta tulevat tänne tuhoamaan Maan. Tuo leffa ei ole mitenkään erityinen katsomiskokemus, mutta siinä on kiinnostava lähtökohta: joku älykäs laji kaukaa toisesta tähtijärjestelmästä on havainnut että Maa on menossa kohti totaalista ekokatastrofia, missä koko monimuotoinen ja monimutkainen eliökunta on vaarassa kuolla sukupuuttoon. Muukalaiset tietävät että Maan eliökunta on niin harvinainen ja arvokas, että sen ei voi antaa tuhoutua yhden lajin hölmöilyn takia. He tulevat pelastamaan Maan, ihmisiltä. Ihmisten tuhoutuminen kuitenkin peruuntuu viime hetkellä kun Muukalainen vakuuttuu siitä, että Ihminen kykenee muuttumaan – kunhan tulee riittävän tiukka ja pakottava paikka eteen.

Siis, ehkä nyt – viime hetkillä: uusiutuvan energian käyttö lisääntyy merkittävästi. Ehkä myös elämäntapamme ja arvomme ovat siirtymässä kuluttamisesta kestävämmän kehityksen suuntaan. Ehkä puhtaasta energiasta ja elämäntavasta on tulossa Maan uusi taloudellisen kasvun lähde. Ehkä planeetta saadaan hilattua turvallisemmalle kehitysradalle. Tosin, tämäkin kehitys tulee tapahtumaan sen kautta että talousvoimat pitävät edelleenkin planeetan (ja ehkä myös muiden läheisten taivaankappaleiden) resurssit maksimaallisessa hyötykäyttössä.

Näiden haasteellisten visioiden myötä haluaisin kysyä: millainen on Maan tulevaisuus? Millainen se on ihmisen lajille, millainen se on Maan muille suurille ja älykkäille lajeille, ja lukemattomille pienille lajeille? Ymmärrämmekö me ihmiset että emme ole koko eliökunnan kehityksen tavoite ja päämäärä, ja että tämä planeetta ei ole olemassa vain meidän olemassaolomme ylläpitämiseksi?  Toivottavasti ymmärrämme – jo siitäkin syystä että meidän olemassaolomme riippuu myös muun eliökunnan ja sen rikkaiden ekosysteemien säilymisestä. Meidän ”hyvinvointimme” ei voi jatkua tällaisena riistotaloutena kuin se nyt toteutuu. Nähdäkseni se voisi toteutua vain globaalina, kaikkien ihmisten ja kaikkien muiden lajien yhteisenä hyvinvointina. Mitenkähän sellainen hyvinvointi-tulevaisuus olisi toteutettavissa?

Ymmärrämmekö me, että planeetta Maa on hyvin erityinen, ja hyvin ihmeellinen paikka koko tunnetussa maailmankaikkeudessa. Se on pieni himmeä piste äärettömän mustan syvyyden keskellä, mutta se on eliökunnan Koti. Se ainoa, kaikkien näiden havaittavissa olevien avaruuden syvyyksien keskellä.

Astrobiologiaa kautta aikojen

28.10.2019 klo 00.00, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Perjantai-iltana Helsingin kirjamessuilla istuimme pienen hetken Suvi Syrjän kanssa yleisölavalla juttelemassa siitä mitä astrobiologia on. Tiedättehän, näitä perusasioita:  Suvi avasi keskustelua arvelemalla että astrobiologia olisi aika uusi poikkiteteellinen tieteenala. Minä myöntelin että onhan se uusi nimike tietyn sorttiselle tieteelliselle pyrkimyksille – mutta kuitenkin se nousee ikivanhoista kysymyksistä. Ehkä juuri niistä ensimmäisistä kysymyksistä, joiden kautta oma lajimme on alunperin  alkanut hämärästi tulla tietoiseksi omasta olemassa olostaan, tai minkään muunkaan olemassa olosta, tai mistään välittömästi oman elinpiirinsä ulkopuolella olevasta asiasta.

Ennen tuota tietoiseksi tulemistaankin tämän lajiset eliöt oli varmaan jo selvinnyt ihan mukavasti, siitä huolimatta että ne olivat pähkäillleet vain päivittäiseen selviytymiseensä liittyviä asioita: mistä löytyy ruokaa ja suojaa—mistä löytyy parittelukumppani – apua, miten pärjään luolaleijonille ja muille itseäni suuremmille petoeläimille???? Mistä löydän suojaa? Miten voisin metsästää tehokkaammin? Miten käytän tätä käteen osuvaa kiveä—tai mitä, voisikos sen muotilla paremminkin käteen sopivaksi? Nämä käytännön asiat näyttäytyivät jotakuinkin itsestäänselvyyksinä. Mutta sitten, jonakin kauniina päivänä, joku muinainen kaveri oivalsi että eihän kaikki olekaan niin itsestään selvää. Hän alkoi ihmetellä jotakin, hän kysyi jonkun MIKSI kysymyksen. Mikähän se sitten lienee ollutkaa, esimerkiksi, MIKSI tuli polttaa? MIKSI naaras synnyttää? MIKSI vesi virtaa uomassaan? MIKSI vuodenajat muuttuvat? MIKSI kaikki eläimet ja kaikki ihmiset ovat erilaisia, erikokoisia, eri  näköisiä. MIKSI pitää alistua vahvemman edessä? MIKSI vanhenen?…. Kun alkaa ihmettelemään, niin kaikki asiat voivat alkaa näyttää aika ihmeellisille.

Emme tiedä milloin tämä ihmettely alkoi, milloin kysyttiin ensimmäinen MIKSI kysymys. Tapahtuiko se jo silloin kun iso-aivoinen apina keinui mukavasti sademetsän latvustoissa ja katseli allaan leviävää monimuotoista sademetsää? Liittyiko se kiinteästi siihen että nämä isot apinat joutuivat taitavasti liikkumaan hennoilla puiden oksilla, tai siihen että ne pitivät hauskaa keskenään ja murahtelivat toisilleen tiettyjä merkkiääniä? Vai alkoiko se vasta siinä vaiheessa kun sademetsä oli jo kadonnut, ja tämä porukka oli joutunut savannille harhailemaan.

Olot savannilla olivat jossakin vaiheessa niin mukavat että voitiin rauhassa istuskella tulen äärellä ja ihmetellä suuria asioita. Voitiin katsella pimeän yötaivaan tähtimerta ja tunnistaa tähtikuvioita. Ihmeteltiin syntymää ja kuolemaa, olemassa olon rajallisuutta. Tiettävästi, vanhimmat ihmis-vainajien hautaamiset tapahtuivat noin 100 000 vuotta sitten.  Maailmassa oli paljon käsittämätöntä, ja sen kaiken luultiin olevan henkien ja näkymättömien jumalhahmojen hallitsemalle. Henget asuivat kaikenlaisissa luontokappaleissa. Noin 30 000 vuotta sitten ihminen itsekin alkoi muovoilla esineitä, ehkä jumal-symboleja. Nämä ainakin jo kertovat että ihmiset pohtivat syiden ja seurausten yhteyksiä.

Tähtitaivasta seuraamalla opittiin laskemaan ajan kulkua, vuoden kiertoa ja tärkeitä merkkipäiviä, ja niiden perusteella ajoitettiin myös uskonnollisia rituaaleja. Näistä tähtitaivaan havainnoista kertovat erilaiset kivitemppelit, jotulin tarhat pitkin Eurooppaa, Newgrange Irlannissa ja Stonehenge Englannissa, jotka on rakennettu ainakin 5000 vuotta sitten, tai aiemmin. Taivaan tähtitarhoja ehkä koetettiin yhdistää myös tutumpiin asioihin: ehkä ne ovat toisia maailmoita, ehkä sielläkin asuisi jotakin ihmisen kaltaisia olentoja. Varhaisille aboriginaaleille linnunradan tähdet olivat esi-isien leirinuotioita.

Muinaisten ihmisten mielenliikkeitä pystymme seurailemaan vain kansantarujen ja legendojen pohjalta. Ensimmäiset abstraktit ajatukset, ja ensimmäiset olemassaolon ihmettelyt syntyivät kuitenkin jo paljon ennen kuin ne muuttuivat myyteiksi ja uskonnoiksi (*).

Jossakin vaiheessa sitten, jopa yhteisesti uskottuja uskontojakin alettiin kyseenalaistaa. Joku varhainen filosofi  alkoi ihmetellä mistä elämä on tullut, tai miksi ylipäänsä mitään on olemassa, mutta nämä kysymykset kuitenkin ovat jo varsin sofistikoituneen ajattelun tuotteita.  Varhaisin tunnettu aineen olemassa oloa pohtinut eurooppalainen filosofi oli kreikkalainen Thales, joka eli 600 – 500 luvuilla, BC, toki aihetta on voitu muissa vanhoissa kulttuureissa pohtia jo paljon aiemminkin. Ilmeisesti pythagoralaiset ehdottelivat myös aurinkokeskeistä maailmankuvaa jo 300-luvulla, BC (https://fi.wikipedia.org/wiki/Aurinkokeskinen_maailmankuva); ajatus tuli tuolloin tyrmätyksi ja unohtui, siihen asti että Nikolai Kopernikuksen päätyi esittämään samaa mallia vuonna 1530. Galileo Galilei kannatti  tätä mallia 1600-luvun alussa omien havaintojensa peruseella. Auktoritäärisen kirkon ankarasta vastustuksesta huolimatta se tuli lopulta hyväksytyksi Tyko Brahen ja Johannes Kepplerin tarkkojen havaintojen, ja lopulta Isaac Newtonin vuonna 1687 esittämien painovoima- ja liikelakien perusteella.    

Tuo tieteellisen ajattelun historia osoittaa että tietoinen ihminen on kaikkina aikoina halunnut  hahmottaa ja ymmärtää maailmaa, ja kyseenalaistaa asioita. Näistä samoista olemassaolon peruskysymyksistä juontaa juurensa myös astrobiologia. Viime vuosisadalta alkaen, ja yhä kiihtyvällä vauhdilla, tiede tutkii nyt sellaisia kysymyksiä kuin: Miten elämä on alkanut? Miten lajit ovat kehittyneet, ja minkälaisia lajeja täällä maan päällä on ennen elänyt? Millaisiin olosuhteisiin elämä saattaa sopeutua? Tiede osaa jo aika hyvin vastata myös sellaisiin kysymyksiin kuin miksi mitään ollenkaan on olemassa, miten eri aineet ovat syntyneet, ja miten tähdet ja planeettakunnat ovat syntyneet. Ainakin se antaa jo jonkinlaisia vastauksia, vaikkakaan ei välttämättämättä lopullisia.

Uusien tiedon tasojen avautuminen myös avaa koko ajan uusia, ja entistä vaikeampia kysymyksiä. Tällaisia kysymyksiä ovat mm. millaiset olosuhteet vallitsevat jossakin kaukana, joko varhaisella Maa-planeetalla, tai kaukaisella planeetoilla? Voisiko niissä osuhteissa olla jonkinlaista elämää? Jos niin, niin millaista, ja miten sitä voisi havaita. Antaako se jotakin signaalia itsestään… tai: mitä elämä ylipäätään on? Onko se välttämättä perusteiltaan samanlaista kuin tämä elämä minkä tunnemme täällä maan-planeetalla.

Nämä kysymykset ovat haastavia, monella tavoin. Tutkittavat kohteet ovat joko ajallisesti tai paikallisesti niin kaukana että sieltä on vaikea havaita yhtään mitään. Mikään tieteenala  yksinään ei pysty ratkaisemaan näitä kysymyksiä, vaan ne ovat monitieteisiä. Tarvitaan kemistejä, biologeja, geologeja, ilmastotoeteilijöitä, planetologeja, tähtitieteilijöitä, ja kosmologejakin. Tarvitaan tiimityötä, että voidaan lähettää luotaimia pitkin aurinkokuntaa tutkailemaan olosuhteita eri planeetoilla ja kuilla, ja jopa ihmisiä tutkimaan lähimmän naapuri-planeetan pintaa.

Nuo mainitut kysymykset ovat sellaisia joita nyky-menetelmin voidaan kokeellisesti tutkia, ja tutkitaan, mutta astorobiologian keskusteluihin putkahtaa usein myös mahdottomiakin ajatuksia ja kysymyksiä. Eräs sellainen ajatus tähtien välinen matkustaminen, siis se että mitkään elävät olennot matkustaisivat tähtijärjestelmästä toiseen. Mahdottomia kysymyksiä taas ovat ne jos kysytään miten tekninen sivilisaatio voisi syntyä jossakin muualla maailmankaikkeudessa, tai onko muualla olemassa teknisiä ja pitkälle kehittyneitä sivilisaatoita. Näitä ei voi tietää, näistä puhuminen on pelkkää skifiä tai arvailua, tai uskon asioita. Me emme voisi havaita toista sivilisaatioita muuta kuin siten, että nappaisimme sellaisen lähettämän viestin. Tai ehkä, riittävän tehokkaalla avaruuskaukoputkella, siten että näkisimme valojen syttyvän jollakin planeetalla, tai näkisimme siellä jotakin muuta älyllisen lajin globaalia  toimintaa, kuten ydinsodan.

Tuollaisia teknisen sivivilisaation merkkejä on haettu jo 1960 –luvulta lähtien (SETI: search for extraterrestrial intelligence), mutta mitään ei ole löytynyt. Jos niitä on olemassa, ne ehkä eivät halua tai välitä olla missään kosmisessa viestittelyverkossa, tai sitten niitä ei vain ole. Ehkä olemme ainoa tekninen laji havaittavisissa olevassa maailmankaikkeudessa.

Mutta palataanpa varsinaiseen astrobiologian määritelmään, eli siihen miten tämän alan johtava tutkimuslaitos NASA sen määritelee:  astrobiologia tutkii elämän alkuperää, esiintymistä, kehittymistä ja tulevaisuutta maailmankaikkeudessa.

Elämän synnyn ja olemassaolon kysymyksi voimme tutkia täällä Planeetta Maassa, ja hiukan jo myös lähiplaneetaltakin. Mutta kysymys elämän tulevaisuudesta on meille outo. Tulevaisuus kuitenkin on lähellä, se alkaa joka päivä, tässä ja nyt – se syntyy kaikesta siitä mitä tänään tapahtuu. Tämän ajannuolen suuntaan meillä ei tunnu olevan paljoakaan tutkimusintressiä.  Saisi olla, jos halutaan että se on olemassa.

*PS. Ei ihminen kylläkään ainoa analyyttisesti ajatteleva laji ole. Katsokaapa vaikka https://www.youtube.com/watch?v=ZerUbHmuY04