Professori John Dempsey, merijään murtumisen huippututkija

Teollinen toiminta arktisilla merialueilla on lisääntymässä. Jäätyville merialueille rakennettava tuulivoima tekee tuloaan ja jääpeitteen vähenemisen myötä avautuu uusia liikennöintireittejä sekä mahdollisuuksia hyödyntää pohjoisten alueiden luonnonvaroja. Arktinen ympäristö on haastava ja siellä toimivilta laivoilta ja merirakenteilta vaaditaan korkeaa tehokkuus- ja turvallisuustasoa, mikä edellyttää merijäästä aiheutuvien kuormien syvällistä ymmärtämistä. Aalto-yliopiston projektissa Scaling of Ice Strength: Measurements and Modeling (ICESCALE) tavoitteena on saada vastauksia arktisen merenkäynnin haasteisiin.

Aalto yliopisto on kutsunut yhden maailman johtavista merijään murtumisen tutkijoista, professori John Dempseyn (Clarkson University, USA) FiDiPro-professoriksi vuosiksi 2015-2018. Professori Dempseyn kokemus merijään murtumisen kokeellisesta tutkimuksesta on ainutlaatuista. Hän on johtanut useita menestyksekkäitä kenttäkoematkoja pohjoisille merialueille ja Etelämantereelle.

Sapattivapaata viettävä Dempsey saapui Suomeen jo toukokuussa. Hän päätti ottaa FiDiPro-professuurin Aalto-yliopistossa vastaan, koska hän oli tietoinen Aalto yliopiston jäämekaniikan ryhmän tekemästä työstä.

• Arvostin Arttu Polojärven, Jukka Tuhkurin ja Pentti Kujalan tekemää työtä täällä. Tiesin myös Aalto-yliopiston jäämallikoealtaasta. Kotona USA:ssa moni ihmetteli, miksi lähtisin pohjoiseen sapattivapaallani, mutta toisaalta tutkimukseni keskittyy jäähän, Dempsey kertoo.

Aiemmin professori Dempsey on viettänyt sapattivapaitaan muun muassa Cambridgessa, Zurichissa, Singaporessa ja Uudessa Seelannissa. Dempseyn mukaan sapatilla pitää tottua olemaan yksin. Hän ei kuitenkaan allekirjoita tuttuja ennakkoluuloja suomalaisista.

• Suomessa on ollut oikein mukavaa. Jostain syystä suomalaisia pidetään usein jokseenkin epäystävällisinä, mutta omat kokemukseni ovat olleet täysin päinvastaisia. Suomalaiset ovat enemmänkin varautuneita kuin epäystävällisiä. Minua isännöivät ihmiset ovat olleet mukavia. Olen saanut asunnon ja ehtinyt tutustua kaupunkiin. Julkinen liikenne toimii hyvin ja täällä on helppo liikkua.

Monet maat ovat kiinnostuneet arktisten alueiden luonnonvaroista, mutta Yhdysvallat on päättänyt vetää kaikki tutkimushankkeensa pois arktisilta alueilta. Jään tutkiminen on kuitenkin tärkeää, koska jää on aina haasteena uusien rakenteiden luomiselle.

• Kun saamme enemmän tietoa jääkuormista ja niiden aiheuttamasta paineesta rakenteille ja laivoille, voimme tehdä uusia rakenteita yhä tehokkaammin ja taloudellisemmin.

Aalto-yliopiston jäämallikoealtaassa tutkitaan mallijään murtumista. Mallijään murtumista ei ole juurikaan tutkittu aikaisemmin murtumismekaniikan perspektiivistä.

• On mielenkiintoista, että jo neljäkymmentä vuotta on puhuttu siitä, että murtumismekaniikkaa tulisi hyödyntää mallijään tutkimisessa. On uskomatonta, että kukaan ei ole vieläkään tehnyt sitä. ICESCALE-hankkeessa haluamme tutkia makean veden ja etanolijään murtumista koealtaassa. Sitten haluamme kehittää mallinnusmenetelmiä, jotta voimme paremmin ymmärtää jään murtumista ja jääkuormien vaikutusta realistisessa mittakaavassa. Tavoitteenamme on pystyä ennustamaan jääkuormia paremmin kuin mikään muu laboratorio maailmassa. Koko projekti on hyvin kunnianhimoinen.

Professori Dempseyn mukaan myös Itämeren jään tutkimiselle olisi kysyntää. Itämeri on poikkeuksellisen vähäsuolainen merialue, jonka vuoksi sen jään ominaisuudet saattavat olla erilaisia verrattuna makean veden ja tavallisen meriveden jäähän.

ICESCALE-projekti on jaettu kolmeen osaan vuosien 2015-2018 välillä. Hankkeen tavoitteena on tuottaa uutta tieteellistä tietoa jään murtumiseen ja jäämekaniikkaan liittyen, sekä luoda uusi läheisesti murtumismekaniikkaan liittyvä lähestymistapa laboratoriokokeiden tulosten tulkitsemiseen ja siirtämiseen täyteen mittakaavaan.

Hankkeen tulosten teollinen soveltaminen liittyy tehokkaampiin ja tarkempiin jäätyville merialueille suunniteltavien laivojen ja rakenteiden suunnitteluprosesseihin. Tuloksista hyötyvät suomalaiset arktisen tekniikan toimijat: laivojen ja rakenteiden suunnittelijat, niiden tekijät ja käyttäjät sekä viranomaiset.

Onnistuessaan ICESCALE-projekti tekee Aalto-yliopiston jäämallikoealtaasta entistä vahvemman tutkimusympäristön, joka houkuttelisi Suomeen lisää kansainvälisiä tutkijoita. Yhteistyö Professori Dempseyn kanssa tulee vahvistamaan Aalto-yliopiston arktisen tekniikan tutkimusta sekä sen kansainvälistä arvostusta. Lisäksi yhteistyö mahdollistaa hänen tietojensa ja kokemuksensa jakamisen suomalaisen arktisen tekniikan toimijoiden keskuudessa. Myös Suomen valtio on kiinnostunut arktisista alueista ja ICESCALE-hanke tulee nostamaan Suomen asemaa arktisten alueiden asiantuntijana.