Elämän keitaita

Tuliko elämä avaruudesta

14.4.2019 klo 23.20, kirjoittaja Kirsi Lehto
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.

Miten voisimme asuttaa kaukaisia exoplaneettoja

31.3.2019 klo 23.39, kirjoittaja Kirsi Lehto
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…)

Uusia voimia liikkeellä

16.3.2019 klo 20.58, kirjoittaja Kirsi Lehto
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.

Vielä ihan kaikessa rauhassa

28.2.2019 klo 23.56, kirjoittaja Kirsi Lehto
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?

Meillä on toivoa

18.2.2019 klo 12.03, kirjoittaja Kirsi Lehto
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!

 

Muuttuva maailma

30.1.2019 klo 00.37, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Täällä Turussa me Aikavaellus-aktivistit jaksamme ihmetellä tätä muutuvaa maailmaa.  Tämä ikuisesti jatkuva muutos tuntuu niin kiehtovalle ja niin tärkeällekin tarinalle, että koetamme kertoa sitä muillekin, kuka vain olisi kiinnostunut. Asiaa koetetaan havainnollistaa aikavaelluksen, eli käveltävän aikajanan avulla. Vanha versio  vaelluksesta on 13,8 km pitkä, ja vastaa 13,8 miljardin vuoden pituista maailmankaikkeuden historiaa. Tuo vaellus on monelle liian pitkä, ja ajan pituus konkretisoituu lähinnä vaeltajan jalkojen väsymisenä. Tarinan sisältökin jää hiukan vaisuksi koska maailman muutoksista kerrotaan vain pienillä informaatiolaatoilla; tosin kuvitetut tarinat löytyvät verkkosivulta (aikavaellus.fi/aikajana).

Nyt koetamme pukea tämän maailman suuren tarinan hiukan värikkäämpään asuun myös maastossa. Olemme rakentamassa uutta vaellusreittiä Tuorlan tiedekeskuksen metsään. Nyt sen pituus on vain 1,38 kilometriä; tämä on sukkela ja helppo vaeltaa, koululuokatkin voivat tehdä sen noin tunnissa.  Reitille tulee kuvitetut aikapisteet. Niitä on nyt vain 21, ne kaikista tärkeimmät suuret käänteet ja prosessit jotka ovat muovanneet maailmaa toisenlaiseksi. Monet näistä tietenkin ovat sellaisia jotka jatkuvat yhä, loputtomasti. Avaruus laajenee, tuottaa suuria rakenteita, kaikki pyörii ja kiertää hiljaisia ratojaan. Tähdet syntyvät, palavat, ja kuolevat. Aine kiertää tähdissä, planeetoissa, pölypilvissä, reagoi, tuottaa uusia yhdisteitä ja rakenteita. Elämääkin, joskus, jossakin. Komeaa, dynaamista, kaunista, viehättävää, ikuisesti jatkuvaa kiertokulkua. Isossa ja pienessä mittakaavassa.

Yksi komeimpia prosesseja missä tämä tulee näkyväksi, tuollaisessa keskikokoisessa ja keskinopeassa mittakaavassa on se miten mantereet kasvavat tällä planeetalla, ja miten ne hitaasti seilaavat planeetan pintaa pitkin. Välillä yhteen, ja välillä taas erilleen. Katsokaapa vaikka karttoja tästä linkistä

http://www.scotese.com/Default.htm?fbclid=IwAR3xUmUBLOrPNhjM_6rpXeT9rqzvSjjthc8znP3C03HRudUkP0PrC4LyoGU

”Site map” nappulan alta löytyvät kartat mantereista eri maailmanaikoina. Kiintoisaa on vilkaista vaikkapa myöhäisen jura-kauden karttaa, http://www.scotese.com/cretaceo.htm,  joka näyttää millaiselle maailma tulee taas näyttämään, sitten kun kaikki jäätiköt ovat sulaneet.

Ja YouTube video https://www.youtube.com/watch?v=uLahVJNnoZ4 näyttää miten planeetat leikkivät piirileikkiä planeetan pinnalla. Tällaiset kuvat tekevät selväksi sen että mikään ole pysyvää. Ei mikään, paitsi muutos, ja luonnonlait.

Maailmanhistorian mittakaavat ovat vaikeita ymmärtää, ja vaikeita kuvata. Nyt koetamme tehdä nämä luonnonhistorian tarinat paremmin ymmärrettäviksi siten, että kirjoitamme niitä yhdessä paikkakunnan lukiolaisten kanssa.  Projektissa on mukana opiskelijoita Kaarinan, Salon ja Turun SYKin lukioista, ja työstämme yhdessä heidän kanssaan uusia, koulujen kurssitasoille sopivia sisältöjä verkkosivullemme. Kun saamme reitin ja materiaalit valmiiksi, nämä lukiolaiset toimivat valluksen ensimmäisinä oppaina avajaisten kutsuvieraille ja koululaisluokille. Projektia kootaan myös tällä projektisivulla https://ensimmainenaikamatka.wordpress.com/project/

Ajattelemme että tällainen yhdessä oppiminen voisi sopia temaattiseksi ja poikkitieteelliseksi ”tee-se-itse” tiedeprojektiksi muillekin kouluille.

Sitten sellainen uusi ajatus oikein hienosta aikavaelluksesta on, että joskus vielä toteutamme sen Lapin tunturimaastoon, aika pitkään mittakaavaan. Siellä voi nähdä havainnollisesti miten tuo muinainen Skandien poimuvuoristo, myös Köli vuoristoksi kutsuttu, on hioutunut satojen miljoonien vuosien aikana. Se on muuttunut kunnianarvoisiksi tuntureiksi – samoin kuin Skotlannin ylämaan kukkuloiksi, ja Pohjois-Amerikan Appalakeiksi.

Maailman riskirajat

21.1.2019 klo 23.28, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Näinä aikoina meillä läntisen maailman ihmisillä on kotiplaneetta hyvin hallinnassa, ainakin tiedon ja ajankohtaisten uutisten osalta. Minkä tahansa paikkakunnan tapahtumat, politiikka, talous, ilot, surut ja päivän sää ovat nähtävissä verkon kautta, koska tahansa, reaaliajassa. Koko planeetta on myös yhtä suurta yhteistä markkinapaikkaa.

Meillä on myös sellainen illuusio että tämä planeetta on ihmisen hallittavissa. Tai ainakin markkinavoimien, tieteen ja teknologian hallittavissa. Melkein kaikki on mahdollista, mitä vain ihminen haluaa tehdä. Biologisia systeemejä osataan pian hallita synteettisen biologian ja biotekniikan avulla. Ihmismassojen käyttäytymistä voidaan ohjailla valeuutisten ja somemanipulaation avulla.  Teknologian puolella ihmiset ovat aikeissa rakentaa suurta avaruusasemaa Kuun kiertoradalle, ja viemään ihmisiä Marsiin.

Mutta käsityksemme siitä että hallitsemme maailman menoa taitaa todellakin olla vain illuusio. Tämä turvallisuuden tunne johtunee siitä että olemme (me, ja koko planeetta) nyt jo lähes 12 00 vuoden ajan eläneet hyvinkin suotuisissa ilmasto-oloissa, eli niin sanotun Holoseeni epookin aikaa. Kuitenkin ihmisen omat touhut ja resurssien ylikäyttö jo merkittävästi horjuttavat näitä planeetan olosuhteita. Ei sen puoleen, kyllä ne ajan mittaan varmaan muutenkin horjuisivat, mutta nyt myös oman lajimme elämäntapa on pahemman kerran sekoittanut maailman tasapainotilaa.

Will Steffenin johtama ruotsalaisten ekologien ryhmä julkaisi pari vuotta sitten artikkelin Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet (Science VOL 347 ISSUE 6223, 746 – ) missä he esittelevät termejä Earth System ja Planetary boundaries, jotka kääntäisin ehkä hiukan kömpelösti suomen kielelle termeillä Planeetan laajuinen tasapainotila, ja sen kestävyyden rajat.  Artikkelissa käsitellään planeettasysteemin kestävyyttä erityisesti yhteiskunnallisen kehityksen, eli ihmisen omien elinolosuhteiden kannalta. Onhan ilmeistä, että oma yhteiskuntamme on paljonkin haavoittuvaisempi kuin useimmat muut luonnonvaraiset lajit, tai mitä olisi esimerkiksi koko planeetan elinkelpoisuus muiden lajien kannalta. Kysymys on siis teknisesti sivistyneen lajin ja yhteiskunnan olemassaolon ympäristöriskeistä.

Artikkelissa koetetaan kvantitatiivisesti arvoida niitä riskirajoja, joiden sisällä ihmisen toiminnat planeetalla ovat vielä turvallisia, eli eivät vaaranna planeetan tasapainotilaa.  Niin kauan kuin ihmisen toiminta pysyy tällä ”turvallisella operointialueella”, se ei uhkaa oman yhteiskuntaelämämme rakenteita ja toimeentuloa.

Artikkelissa arvioidaan kahdeksaa globaalia ympäristöparametria, eli puhtaan veden saatavuutta, merien happamoitumista, stratosfäärin otsonikatoa, ilmaston muutosta, maankäytön muutoksia, ympäristön kemikalisoitumista, biosfäärin kestävyyttä, ilmakehän aerosolikuormaa, ja uusia, toistaiseksi tuntemattomia globaaleja ympäristömuutoksia ja arvaamattomia asioita.

Huomaattehan, tässä on listattuna pieni joukko ympäristöhaittoja, joita ei normaalioloissa paljon edes haitoiksi huomata. Itse ajattelisin että listassa voisi olla monia muitakin haittatekijöitä – esimerkiksi ilmakehän noki-  ja muut hiukkaset, tai merien muovisaaste, ylipäänsä ylipursuava jätekuormitus, sosiaaliset ja poliittiset levottomuudet, ympäristömyrkyt, bioteknologia tai jopa ihmisyhteisöjen kestämätön ikärakenne – mutta ehkä nuo kahdeksan lienevät sitten jotenkin keskeisimmät.

Ekologiryhmä luokittelee kyseiset parametrit neljään erilaiseen riskiluokkaan: luokka yksi on tilanne missä kyseisen tekijän vaikutuksia ei tunneta, eikä sen riskitasoa voida vielä määrittää. Kaksi viimeksi manittua parametria (ilmakehän aerosolikuorma, ja muut tuntemattomat tekijät) ovat tällä tasolla. Myös eliökunnan toiminnallinen monimuotoisuus kuuluu tähän kategoriaan. Puhtaan veden saatavuus ja merien happamoituminen ovat tasolla jossa niihin liittyvä riski on vielä matala; riskiluokka on ”turvallinen”.

Maankäytön muutokset ja ilmaston muutos luokitellaan taas niin että niiden tila on epävakaa, ja riski on kasvamassa – huomattakoon että tämä arvio on tehty kolme vuotta sitten, ja ehkä tulos tänään näyttäisi jo vahvempaa riskitasoa. Eliökunnan geneettinen diversiteetti puolestaan näyttää täysin kehittynyttä huutavan punaista riskitasoa. Samoin näyttää ympäristön kemikalisoituminen, ja tässä erityisesti fosfori ja typpiravinteiden valuminen vesistöihin.

Nämä kvantitoinnit osoittavat siis sitä riskitasoa, mitä ihmisen toiminta aiheuttaa ihmisen nykyisen yhteiskun kestävyydelle maailmanlaajuisessa mittakaavassa.

Artikkeli toteaa, että koko holoseeni-epookin ajan planeetan tasapainotila on pitänyt yllä stabiileja olosuhteita, ja että nämä olosuhteet ovat mahdollistaneet yhteiskuntamme kehittymisen nykyisen laiseksi. Tutkijat eivät tee mitään ehdotuksia siitä, miten ihmisten pitäisi nyt muuttaa käytöstään tai elintapojaan. Ne ovat poliittisia kysymyksiä. Tutkimus kertoo vain mainittujen ympäristöparametrien turvallisuusrajat. Ainakaan näitä ei pitäisi mennä rikkomaan,  jos halutaan että planeetan monimutkaiset vuorovaikutusverkostot säilyvät kestävän kehityksen polulla.

Astrobiologia: mitä se on, ja mihin sitä tarvitaan?

31.12.2018 klo 22.50, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Tieteenalana astrobiologia syntyi noin 6o vuotta sitten – tuohon aikaan tosin vielä nimikkeellä exobiologia, jonka nimisenä outojen elämänmuotojen tutkimus otettiin Yhdysvaltojen vasta-perustetun ilmailu- ja avaruustutkimusjärjestön NASA:n tutkimusohjelmaan. Vuonna 1995 outojen elämänmuotojen ja niiden elinympäristöjen tutkimushankkeet keskittyivät NASAn hallinnossa uuteen englanninkieliseen tutkimusohjelmaan nimeltä astrobiologia. Vuonna 1997 tämän tutkimusohjelman edistämiseksi perustettiin NASAn astrobiologian instituutti (NAI), joka nykyään sijaitsee hajautettuna yhteensä yhteentoista eri tutkimuslaitokseen ja rahoittaa noin 500 tutkijaa (https://www.nasa.gov/50th/50th_magazine/astrobiology.html).

Euroopan puolelle astrobiologia-niminen poikkitieteellinen tutkimustapa rantautui 2000-luvun alussa, ja sitä tehdään täällä nyt hyvin aktiivisesti sekä ESA:ssa, monien maiden avaruustutkimuskeskuksissa, samoin kuin monissa yliopistoissa ja erillisissä astrobiologiakeskuksissa. Näiden yhteistyöverkostona on nyt käynnistymssä uusi Euroopan astrobiologiainstituutti (EAI)  –niminen yhteistyöjärjestö (http://europeanastrobiology.eu/index.html)

Aikoinaan astrobiologinen tutkimusintressi ei suinkaan syntynyt tyhjästä, vaan 60-luvun keskeisten tieteellisten haasteiden innoittamana.  Joitakin vuosia aikaisemmin Stanley Miller ja Harold Urey olivat osoittaneet että joitakin elämän perusmolekyylejä, eli aminohappoja, syntyi suhteellisen helposti erilaista orgaanisista kaasuista. Tämän seurauksena useat kemistit (mm. Leslie Orgel, Albert Eschenmoser, Christian de Duve, James Ferris, Gerald Joyce, Steven Benner) koettivat kiihkeästi selvittää myös elämän toisen keskeisen rakennusaineen eli nukleotidien syntyä elottomista lähtöaineista, ja niiden spontaania ketjuuntumista. Elämän alkuperän selvittäminen tuli myös yhdeksi NASAn tutkimustavoitteeksi

Myös muilla tieteenaloilla oltiin tuolloin suurten ja perustavaa laatua olevien kysymysten äärellä. Tuohon aikaan vielä yleisesti uskottiin että aurinkokunnan muilla planeetoilla, ja erityisesti Marsissa, todennäköisesti olisi olemassa jonkinlaista elämää. Planeettakunnan muiden taivaankappaleiden havainnointi ja tutkimus olikin yksi nuoren avaruustutkimusjärjestön keskeisiä tavoitteita.  Maan ulkopuolisen elämän etsiminen linkittyi luonnollisesti kysymykseen siitä, miten ja millaisissa olosuhteissa tuntemamme elämä on syntynyt. Edelleen voitiin ihmetellä, olisiko elämää voinut syntyä myös planeettakunnan muilla planeeetoilla, ja jos olisi, niin olisiko siellä syntynyt elämä samanlaista kuin täällä. Myös pohdittiin, olisiko elämä saattanut siirtyä taivaankappaleelta toiselle,  ja olisiko elämä kenties yleistä myös avaruuden syvyyden muissa aurinkokunnissa.

Elämälle mahdollisten – tai mahdottomien – olosuhteiden kartoitus omassa planeettakunnassamme onkin edennyt huimaa vauhtia NASAn erilaisten luotain-ohjelmien myötä. Vuonna 1962 alkaneet Mariner-luotaimet kuvasivat Marsin pintaa ensin ohi-lennoilta, ja sitten myös kiertaradalta käsin. Vuonna 1976 lentäneet Viking I ja II luotaimet myös kuvasivat Marsia sen kiertoradalta käsin, ja lähettivät myös laskeutujat planeetan pinnalle analysoimaan sen koostumusta ja etsimään elämää pintakerroksista. Vuoden 1992 jälkeen Marsin kiertoradalle on lentänyt yhteensä kahdeksan tutkimusluotainta, ja planeetan pinnalle on laskeutunut kuusi mönkijä-robottia kartoittamaan sen pinnan päällisiä ja alaisia olosuhteita.

Vuonna 1977 laukaistut Voyager 1 ja 2 luotaimet taas kiersivät planeettakunnan suuria ulkoplaneettoja ja niiden kuita, samoin 1990-luvulla lentänyt Galileo-missio ja 2010 –luvulla lentänyt Juno-missio kartoittivat Jupiter-planeettaa ja sen kuita, ja erityisesti Europa-kuun rakennetta ja sen pinnanalaista merta. Vuosina 1997 – 2017 lentänyt Cassini luotain kiersi Saturnus-planeettaa ja sen kuita, ja sen kuljettama Huygens-luotain laskeutui tutkimaan Titan-kuun pintaa ja ilmakehää. Vuonna 2006 laukaistu New Horizons lento taas saavutti tutkimuskohteensa kääpiöplaneetta Pluton noin kymmenen vuotta kestäneen lennon jälkeen, ja jatkoi sitten matkaansa kartoittamaan vielä paljon kauempana kiertäviä Kuiperin vyöhykkeen kappaleita. Viimeisin avaruusluotain, nimeltä Parker, laukaistiin elokuussa 2018 ja on nyt saapunut Auringon lähietäisyydelle tutkimaan koronaa, koronapurkauksia ja aurinkotuulta.

Näiden luotainten lähettämät tulokset ja kuvat ovat tuoneet ihmiskunnalle valtavan paljon tietoa ja käsitystä planeettakunnan muista taivaankappaleista ja niiden hämmästyttävistä olosuhteista. Nyt tiedetään että Marsin pinta on täysin kuiva ja karu ympäristö joka ei voi pitää yllä elämää. Toisaalta, sen pinnanmuodoista ja maaperän kemiasta on voitu päätellä että sen pinnalla on aikaisemmin ollut runsaastikin nestemäistä vettä, ja siellä on saattanut olla  hyvinkin suotuisat olosuhteet elämän olemassaololle. Pinnalla, ja myös pinnan alla esiintyy yhä vettä jään muodossa, ja pinnan alla esiintyy myös merkittäviä määriä nestemäisiä suolaisia liuoksia, ja on mahdollista että nämä ympäristöt voivat yhä vieläkin pitää yllä jonkinlaisia mikrobisia elämänmuotoja. Myös aurinkokunnan jättiläisplaneettojen Jupiterin ja Saturnuksen kuilla (Europa, Titan, Enceladus) tiedetään olevan pinnanalaiset vesi-valtameret, ja myös nämä ympäristöt saattavat olla elämälle kelvollisia elinympäristöjä – ja siksi ne ovat hyvin kiintoisia tulevaisuuden tutkimuskohteita.

Muille taivaankappaleiden tutkimuksen ohella myös Maan omalle kiertoradalle, samoin kuin Kuuhun suuntautuneet avaruuslennot ovat tuottaneet ihmiskunnalle valtavasti tietoa Maan ja Kuun historiasta, avaruusolosuhteista, avaruusolosuhteiden vaikutuksesta moniin biologisiin lajeihin, sekä avaruuslentojen teknologiasta. Lähiavaruus on ollut uusi territorio, jonka ihmiskunta on näiden lentojen ja pysyvien avaruusasemien myötä valloittanut omaksi tutkimuskentäkseen.

Maan ulkopuolisten olosuhteiden kartoittamisen ohella outojen elämänmuotojen tutkimus on edennyt huimasti myös täällä maan päällä. Vuonna 1977 Carl Woesen ja George Foxin tutkimusryhmä löysi Maan eliökunnan kolmannen päähaaran, arkeonit, ja sittemmin tähän yksinkertaiseen prokaryoottiseen päähaaraan kuuluvia uusia lajeja  on löydetty hyvin erikoisista, sekä kuumista, kylmistä että happamista, emäksisistä ja hapettomista olosuhteista. Viime vuosien aikana Thijs Etteman ryhmä on osoittanut että hyvin rikas ja runsas arkeonien eliökunta esiintyy esimerkiksi syvän meren hapettomissa sedimenteissä. Sama ryhmä on osoittanut että tumallisten eliöiden päähaara on läheistä sukua Lokiarkeota –nimisen, meren pohjan sedimenteissä elävän arkeonisuvun kanssa. Bakteereiden ja arkeonien valtavan suuri lajirikkaus näyttää nyt kattavan valtaisan enemmistön maapallolla elävästä eliökunnasta, niin että meidän tumallisten eliöiden osuudeksi jää ehkä vain noin yksi prosentti koko lajistosta.

Myös elämän alkuperän suuret kysymykset ovat alkaneet selviämään viimeisimpien vuosien aikana. Erityisesti John Sutherlandin, Jack Zostakin, Ernesto Di Mauron ja Raffaelo Saladinon tutkimusryhmät ovat osoittaneet että juuri elämän käyttämiä nukleotidi-analogeja saattaa syntyä spontaanisti vetysyanidi- ja formamidikemian tuotteina, mm. UV-valon ja muiden voimakkaiden energialähteiden aktivoimina. Mm. Samanta Pinon, Judit Sponerin ja Phil Hollingerin ryhmät ovat osoittaneet että nukleotidit pystyvät spontaanisti polymeroitumaan, ainakin jonkin verran, joko konsentroituneissa pitoisuuksissa tai jäisissä olosuhteissa. Armen Mulkidjanianin ryhmä taas on oivaltanut että kaikille soluille tyypillinen sytoplasman koostumus on saattanut alunperin syntyä vain sellaisilla vulkaanisilla kentillä, missä vulkaanisten kaasujen sisältämät ionit konsentroituvat mineraalipinnoilla ja liuoksissa haihdunnan seurauksena.

Edellä mainittujen ja monien muiden aiheiden kautta astrobiologian tutkimus on huimasti lisännyt ymmärrystämme siitä mitä elämä on, miten se on saattanut alkaa täällä Maa-planeetalla, missä vaiheessa se ilmestyi tänne, miten se on kehittynyt aikojen kuluessa ympäristöolojen ohjaamana, ja miten se itse on vaikuttanut planeetan olosuhteisiin. Astrobiologia on myös selvittänyt millaisiin äärioloihin tämä meidän tuntemamme elämänmuoto pysytyy sopeutumaan.

Astrobiologian tämän hetkisiä suuria tutkimuskohteita on hakea mikroskooppisia elämänmuotoja elinkelpoiselta lähiplaneetalta tai jättiläisplaneettojojen kuilta, sekä hakea elämän tunnusmerkkejä kaukaisilta eksoplaneetoilta. Näiden tutkimusten kautta meille selvinnee joidenkin aikojen kuluessa se, onko Maan päällä esiintyvän elämän kaltainen ilmiö maailmankaikkeudessa yleinen, vaiko harvinainen, vaiko peräti ainoa minkä voimme havaita.

No entä, mitähän hyötyä tällaisesta tutkimuksesta sitten lienee tässä perinteisemmässä luonnontieteen kentässä?

Mielestäni se tieteenala joka auttaa meitä hahmottamaan tätä muuttuvaa maailmaa, sen erilaisten tekijöiden vuorovaikutuksia, syitä ja seurauksia, sekä koko tuntemamme eliökunnan ja myös älykkään lajin eli ihmisen asemaa ajassa, pitkällisen evoluution ja ympäristöolosuhteiden tuotteena. Se antaa meidän ihmetellä ja ihastella maailman monimutkaisuutta, ja elävien lajien monimuotoisuutta ja sopeutuvuutta. Se on tieteenala, jossa ollaan uusien näköalojen ja suuremman perspektiivin äärellä, kuin mitä perinteiset tuttujen aiheiden tutkimusalat tarjoavat.

Se koettaa vastata kysymykseen ”who we are”, tai kysymyksiin ”Keitä me olemme, mistä me tulemme, mihin me menemme?”. No, tätä voi tietenkin väheksyä siksi että tämähän ei ole enää pelkästään luonnontiedettä, vaan myös filosofiaa, ja myös monien taitelijoiden elämäntyötä ajava peruskysymys. Toivoisin että tälle kiehtovalle tieteenalalle löytyisi tilaa myös Suomesta.

Hyvää tulevaa vuotta teille toivotellen…

 

Hulluja ajatuksia astrobiologiasta

19.12.2018 klo 14.47, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Astrobiologia lienee siitä erikoinen tieteenala, että sen tiimoilta ihmiset pystyvät kuvittelemaan, ajattelemaan, kirjoittamaan ja jopa julkaisemaankin kaikenlaisia kovinkin kummallisia ajatuksia. Sellaisiakin ajatuksia joita on vaikea todistaa vääräksi, mutta mahdotonta myös todistaa oikeaksi, sellaisista aiheista joista ei ehkä koskaan voida saada mitään havaintoja tai kokeellisia tuloksia. Sitten syntyy kokonaisia koulukuntia jotka olettavat että asian tiimoilta voi kuvitella vapaasti mitä vain. Hyvin kummallisia ajatuksia syntyy erityisesti elämän synnystä ja olemassaolosta maailmankaikkeuden eri kulmilla, ja sen leviämisestä planeettakunnista toisiin. Ajatusten tueksi löytyy vanhaa kirjallisuutta alkaen vaikka Lord Kelvinistä ja Arheniuksesta, jotka aikoinaan olivat arvostettuja tiedemiehiä ja uskoivat vankasti panspermiaan.  Kuitenkin tietomme maailman kehittymisestä on nyt niin toisenlainen että näiden herrojen ajatukset eivät enää ole mitenkään valideja.

Panspermian ajatus on kuitenkin edelleen voimissaan, ja sen kannattajat rakentelevat ajatustaan vähän eri lähtökohdista. Jotkut uskovat, ensinnäkin, että ensimmäiset suotuisat olosuhteet elämän synnylle maailmankaikkeudessa muodostuivat silloin kun taustasäteilyn lämpötila laski nollan ja sadan celsius-asteen välille. Äkkiseltään tämä näyttäisi mahdollistavan nestemäisen veden olemassaolon. Tosin pelkkä lämpötila ei tähän tietenkään riitä, koska veden olemassaoloon tarvitaan vedyn lisäksi myös happea, ja elämän syntyy sitten myös koko joukko muita alkuaineita. Näitä syntyi ja levisi avaruuteen toki jonkun verran jo ensimmäisten suurten tähtien räjähtäessä supernovina, mutta silti, kesti varmasti aikansa ennen kuin niitä kertyi niin paljon että ne saattoivat muodostaa kivisiä planeettoja, ja niiden pinnalle rikkaan orgaanisen kemian.

Ainakin sellaiset tähdet jotka voidaan punasiirtymänsä perusteella määrittää vanhoiksi ovat tyypillisesti hyvin metalliköyhiä, eivätkä siis mitään otollisia elämän ympäristöjä.

Tuollaiset kemialliset puutteet eivät kuitenkaan näytä häiritsevän teoreetikkoja, jotka ajattelevat että elämä jossakin muodossaan syntyi jo varhain, ja on sittemmin levittäytynyt pitkin linnunratoja siirtymällä tähtijoukkojen sisällä. He olettavat että jonkinlaiset kappaleet pystyisivät siirtymään tuollaisten lähekkäin syntyvien tähtien välillä, ja kuljettamaan elämän ituja mukanaan. He eivät ota huomioon sitä että kiviset planeetat (ainakin meillä, todennäköisesti myös muualla) syntyvät kertymäkiekkojen kuumissa sisäosissa, ja ovat syntyessään sulaa magmaa. Siis vasta syntyvillä planeetoilla ei synny elämää, eikä se voi niille myöskään siirtyä.

No entäpä sitten elämän itujen putoileminen planeetalle jossakin myöhemmässä vaiheessa? Se on mahdollista, jos tuo itu lähtee liikkeelle elämän asuttamalta läheiseltä planeetalta, riittävän ison meteoriitti-iskun sinkoamana, ja päätyy sitten aikansa lennettyään otolliselle maaperälle toisella planeetalla. Kuitenkin kaukaisten tähtien välillä todennäköisyydet ja mahdollisuudet jonkin meteorin siirtymiselle ja osumiselle ovat niin pienet, että tähtijärjestelmien ikä ei riitä sen toteutumiseen, eikä tuo uinuva itu ainakaan pysyisi hengissä vuosimiljardien pituisen matkan aikaa.

Elämän siirtyminen jopa läheisten planeettojen välillä on perin haastava operaatio. Tuo lentoon lähteminen on kyllä mahdollista, joskaan ei mitenkään tavallista (isot impaktit nimittäin todennäköisesti paremminkin tuhoavat elämää). Sekin on vielä mahdollista että jokin kestävä mikrobi voi pysyä lepotilassa hengissä miljoonia vuosia kestävän matkan ajan, jos se on hyvin suojassa kiven sisällä. Kuitenkin, on hyvin pieni todennäköisyys sille että tuo mikrobi osuisi sellaiseen paikkaan missä se voi edelleen, yksinään, selviytyä hengissä, ja alkaa kukoistamaan niin että se kehittyy kokonaiseksi eliökunnaksi. Ajatelkaapa vaikka mitkä olisivat mahdollisuudet sille että nykyisen Maan biosfääristä ”karkaavat” mikrobit voisivat selviytyä läheisillä taivaankappaleilla.

Yksittäisten elävien solujen on vaikea selviytyä ympäristössä, johon ne eivät ole aikojen kuluessa sopeutuneet. Jotkut perustuottaja-lajit saattaisivat ehkä pystyä tähän. Kiven sisällä lentävä eliö olisi todennäköisesti ”kiven syöjä” -mikrobi, ja sen pitäisi osua johonkin jotakuinkin samalaiseen, ja saman lämpötilaiseen kivilajiin. Jos taas kysymyksessä olisi fotosynteettinen eliö, sen pitäisi osua sellaiseen paikkaan missä on sopivasti lämpöä ja valoa, ja joko riittävästi vettä tai otsonikerrosta suojaamassa UV-säteilyä vastaan – jota ei taas synny elottomalla planeetalla.

Säilyäkseen hengissä elämä tarvitsee ympäristön joka pitää sitä yllä. Elämän synnyn ja varhaisen kehityksen aikana tuo ylläpitävä ympäristö tarjosi kaikki kemialliset aineet mitä elämä tarvitsi, ja sittemmin ylläpitäjänä toimivat sopivat energialähteet, tai ravintoketjut, ja kokonaiset ekosysteemit. Yksittäiset eliöt tai lajit valtaavat paikkansa ympäristössä siten että ne luonnonvalinnan ohjaamina kehittyvät ja sopeutuvat juuri näihin olosuhteisiin.

Ihan viimeisen hulluja ovat sellaiset ajatuskuviot että Maan historian aikana suuret harppaukset eliökunnan monimutkaisuudessa olisivat johtuneet siitä että tänne on noina aikoina pudonnut jotakin monimutkaisempaa geneettistä informaatiota. HUH sentään; kyseisen paperin piti tietenkin koettaa kyseenalaistaa myös Darwinilaista evoluutiota. Vieläkin hullumpia ovat ehdotukset, että virukset olisivat levinneet planeetalta toiselle, ja toimineet uudessa ympäristössään elämän aloittajina.

Myönnettäköön: elämän synty on prosessi joka on vaikea ymmärtää. Mutta ei se sen helpommaksi muutu sillä, että sen ajateltaisiin tapahtuneen jossakin toisaalla. Tällöin koko prosessiin pitäisi vielä lisätä siirtymisprosessin vaikeus ja epätodennäköisyys, jotka lisäävät kokonaisvaikeusastetta (miten monia?) kertaluokkia.

Näin joulunaikoihin onkin mukavaa hiljentyä hetkeksi ihmettelemään sitä, miten hienoa ja ihmeellistä onkaan tämä kotiplaneetalla juuri näihin olosuhteisiin kehittynyt elämä. Ja ihan kotoista ja paikallista alkuperää.

 

Hyvää joulua teille…

Vaikeita päätöksiä

27.11.2018 klo 16.17, kirjoittaja Kirsi Lehto
Kategoriat: Astrobiologia

Meillä täällä Suomessa ollaan nyt kovin huolissaan suomalaisten alhaisesta lisääntymisestä ja väestön määrän vähenemisestä; tietenkin ensisijaisesti ollaan huolissaan siitä, minkä verran täällä tulee olemaan veronmaksajia tulevina vuosikymmeninä. Mutta jos katsotaan asiaa hiukan laajemmasta näkökulmasta niin väestön väheneminen ole mitenkään huono asia, vaan pikemminkin päinvastoin. Onhan koko planeetta jo kantokykynsä äärirajoilla viimeisen sadan vuoden aikana tapahtuneen väestönkasvun takia.

Ihmisen nousu koko planeettaa hallitsevaksi valtalajiksi on tapahtunut pikkuhiljaa viimeisen 12000 vuoden aikana. Paikalleen asettunut maanviljelyskulttuuri käynnistyi noihin aikoihin, ja siinä vaiheessa maailman väkiluku oli noin 4 miljoonaa. Paikalliset peltotilkut eivät vielä mitenkään merkittävästi muutaneet ympärillä levittäytyvää koskematonta luontoa.

Maatalouskulttuuri tarjosi hiukan leveämpää toimeentuloa. Aikojen kuluessa ihmisen määrä vaihteli vuosien suotuisuudesta, kulkutautien ankaruudesta ja sodista riippuen, mutta pitkällä aikavälillä se kuitenkin lisääntyi, hitaasti. 1700-luvun alkuun asti kasvuvauhti oli noin 0,04% vuodessa.

1700-luvulla kaupunkimainen ja varhaisteollinen elämäntapa ja kansainvälinen kauppa olivat käynnistymässä, ihmisten elintaso alkoi nousta korkeammaksi, ja maailman väkimäärä alkoi lisääntyä nopeammin. Vuonna 1800 meitä oli yksi miljardi, ja 1900 luvun alussa jo 1,65 miljardia.

1900-luvun alusta maailman väkimäärä lähti lisääntymään hyvin nopeasti. Väestönkasvun nopeus lisääntyi koko vuosisadan alkupuoliskon ajan, ja korkeimmillaan, 2,1% vuodessa, se oli  60-luvun alkuvuosina. Tämän jälkeen se lähti hidastumaan, niin että tällä hetkellä maailman väestö lisääntyy enää noin 1,2% vuodesssa. Tälläkin kasvuvauhdilla, ennusteiden mukaan, väestön määrä sadan vuoden kuluttua olisi hiukan yli 11 miljardia. Nämä tiedot löytyvät sivulta https://ourworldindata.org/grapher/population-by-country.

Ihmisten itsensä ohella vaan myös ihmisen kotieläinten ja viljelyalojen määrä on lisääntynyt räjähdysmäisesti: Tällä hetkellä 80 % kaikista maailman suurikokoisista eläimistä on ihmisen hallinnassa olevia tuotantoeläimiä, ja suuri osa viljelykelpoisesta maasta on jo otettu käyttöön. Luonnonvaraiset lajit ja eksoysteemit ovat katoamassa.

Väestön kasvu, koneellistumiseen ja teollistumiseen, ja elintarvikkeiden tuotannon, elintason ja kulutustason nousu ovat perustuneet ihmisten koulutustason nousuun, osaamisen lisääntymiseen, tieteiden kehittymiseen, kaikenlaiseen kekseläisyyteen, tietoihin ja taitoihin, mutta myös fossiilisiin polttoaineisiin. Nämä hiilivarannot hautautuivat maan alle satoja miljoonia vuosia sitten, ja ovat nyt palautumassa hiilidioksidina takaisin ilmakehään.

Ihmisen laji on siis sadassa vuodessa kehittynyt tavatoman viisaaksi ja taitavaksi, mutta tässä sitä nyt sitten kuitenkin ollaan: keskellä ilmastonmuutosta, massasukupuuttoa ja ekosysteemien romahtamista. Nämä muutokset eivät ole mitenkään tarkoituksellisia, eivätkä tahallaan tai pahassa tarkoituksessa aiheutettuja, vaan paremminkin kaikkea hyvää tavoitellen. Maailman monimutkaisia vuorovaikutuksia ja niiden kerrannaisvaikutuksia ei vain ole osattu ennakoida. Nyt  pitäisi osata tehdä jotakin globaalin tasapainon palauttamiseksi.

Tässä kohtaa ei liene ihan perusteltua kantaa huolta siitä, miten Suomen väestönkasvua, kulutustasoa ja kaikkia saavutettuja etuja voidaan pitää ennallaan, vaan paremminkin miettiä miten globaalit ekosysteemit ja hiilen kierto jotenkin taas  tasapainottuisivat. Miten tämä planeetta pystyy asuttamaan näinkin suuren väkimäärän, varsinkin nyt kun olosuhteet etelässä ovat muuttumassa todella tukaliksi. Ongelma on ilmeisen globaali, myös sillä tavalla että se on paljolti aiheutettu hyvinvoivien läntisten kulttuurien taholla, ja  elinolosuhteiden katoaminen kuitenkin ensimmäisenä uhkaa köyhiä eteläisia asuinalueita.

Ensimmäinen tasapainottava prosessi tietenkin on se että osa niistä ihmisistä muuttaa tänne Pohjolaan. Sen jälkeen ei ainakaan väkiluvun väheneminen ole enää ongelmana.

Sitten pitäisi toteutua ne muut, paljon puhutut luopumiset monista saavutetuista eduista. Pitäisi luopua lentämisestä, lihan syönnistä, yksityisautoilusta, lämpimän veden lotraamisesta, kaukaa kuljetetusta ruuasta, ja muovituotteista.

Luopuminen on suuri globaali haaste, joka tulee vaatimaan suurta sopeutumista ja suostumista, joka taholla. Ihmisten intressit menevät väistämättä ristiin keskenään. Tämä voi olla niin kurjaa, että siihen ei ehkä ihan helpolla löydy poliittista tahtoa.

Ihmiskunnan pitäisi nyt ymmärtää lähteä yhteisöllisesti johonkin uuteen suuntaan. Tällaisessa tilanteessa voisi olla hyvä kehittää samantapaista ”korkeampaa intelligenssiä” mitä Timo Honkela ehdotti viime vuonna julkaistussa kirjassaan ” Rauhankone. Tekoälytutkijan testamentti”. Kirjan esittelysivulla sanotaan: Rauhankone auttaisi ihmiskuntaa rauhanomaisemman maailman luomisessa. Rauhankone perustuu tekoälyyn, koneoppimiseen ja muihin kehitettäviin teknologisiin menetelmiin. Sen perimmäisenä tavoitteena on lisätä ihmisten välistä ymmärrystä, taltuttaa tunnemyrskyjä yhteisöissä ja edistää oikeudenmukaisuutta teknologian avulla….Rauhankoneiden avulla ihminen voi nousta tietoisen ajattelun rajoitusten yläpuolelle. Lähestymässä on viisaiden koneiden aika”.

Ehkä olisimme tosiaankin kehittyneet jo niin osaaviksi että koneälyn alulla voisimme pelastaa maailman, itseltämme.