Huolto- ja tutkimusalus S.A. Agulhas II:n kyydistä voi vuosittain löytää Aalto-yliopiston arktisen ja meritekniikan tutkijan matkalla Etelä-Afrikan Antarktiksen-tutkimusasemalle. Tutkijat keräävät matkan ajalta laivaan asennettujen anturien avulla dataa aluksen runkoon kohdistuvasta kuormista. Matkat mahdollistaa vuodesta 2012 alkaen tehty yhteistyö Stellenboschin yliopiston kanssa.
Viime vuoden joulukuussa matkalle valmistautui 29-vuotias tohtoriopiskelija Lu Liangliang. "Tämän vuoden matka oli erityinen. Agulhas II oli varattu Weddell Sea Expedition -retkikunnalle, jonka suunnitelmiin kuului tavallista pidempi matkareitti. Pidemmällä matkalla saisimme kerättyä enemmän dataa erilaisista jääolosuhteista", Lu kertoo.
Aalto-yliopiston yhteys Etelämantereelle on peruja vuonna 2012 valmistuneen Agulhas II:n rakennusajoilta. Pentti Kujala työskenteli tuolloin alukseen asennettavien anturien parissa. Antureita käytetään yleensä jääkuormien mittaamiseen, sillä Agulhas II on myös jäänmurtaja. Nykyisin Kujala on Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulun varadekaani, työelämäprofessori ja Lun tohtoriopintojen ohjaaja.
"Osallistuminen Etelämantereen-matkoille tuo tutkimusryhmämme käyttöön vuosittain kasvavan tietoaineiston ja tukee siten tutkimusta esimerkiksi napavesillä purjehtivien alusten jäänmurto-ominaisuuksien saralla. Matka on myös nuoremmille tutkijoillemme hieno mahdollisuus kokea napa-alueiden olosuhteet omakohtaisesti", Kujala sanoo.
Jääkuormia mittaavien antureiden lisäksi laivan tutkimuslaitteistoon kuului Lun matkalla kolme kamerajärjestelmää, jotka tarkkailivat jään paksuutta ja murtumista sekä laivaa ympäröiviä jääolosuhteita. Antureiden mittausaineistoa voitiin siirtää verkon välityksellä tutkimusryhmälle jo matkan aikana, mutta kameroiden taltioima materiaali, jota matkan aikana kertyi noin 40 teratavua, piti kuljettaa Suomeen kovalevyillä.
Agulhas II lähti Kapkaupungista kohti Etelämannerta 6. joulukuuta 2018. Purjehdus tulisi kestämään 12 päivää.
Kaksitoista päivää oli jo paljon enemmän kuin Lun aiemmat purjehduskokemukset yhteensä. "Merisairaus iski toiseen päivään mennessä", hän kertoo. Syynä ei kuitenkaan ollut kova merenkäynti, vaan keskeneräinen artikkeli, jonka työstäminen kannettavan tietokoneen ruudulla laivan liikkuessa aiheutti matkapahoinvointia.
Lu pärjäsi pitkällä laivamatkalla yleisesti ottaen hyvin, sillä aika kului suurimmaksi osaksi tutkimusvälineitä valmistellessa ja tutkijakollegoihin tutustuessa.
Ensimmäinen jäävuorihavainto sai aikaan suurta innostusta retkikunnan jäsenissä matkan ensimmäisen etapin lopun lähestyessä. Jäävuoret menettävät kuitenkin uutuudenviehätyksensä nopeasti Etelämantereelle matkatessa.
Matkan ensimmäinen osa päättyi Penguin Buktalle, jossa Etelä-Afrikan tutkimusasemalle saapuvat laivat puretaan ja lastataan. Tällä kertaa Agulhas II jäi odottamaan Weddell Sea Expedition -retkikunnan viimeisiä jäseniä vuoden 2018 loppuun asti.
Weddell Sea Expedition alkoi toden teolla 3. tammikuuta 2019 Agulhas II:n purjehtiessa länteen, Weddellinmerelle. Retkikunnan ensimmäinen kohde oli Larsen C -jäähylly ja siitä vuonna 2017 irtautunut jäävuori A68. A68 on pinta-alaltaan 5 800 km2, kaksi kertaa Luxemburgin kokoinen ja yksi suurimmista mitatuista jäävuorista.
Agulhas II ylitti Weddellinmeren täydellä vauhdilla, minkä jälkeen retkikunnan tieteellinen ohjelma alkoi. Mukana olleet tutkijat edustivat laajaa tutkimusalojen kirjoa aina meribiologiasta oseanografiaan ja merijään tutkimuksesta jäätikkötieteeseen, ja laivaan lastatut tutkimusvälineet olivat sen mukaiset. "En olisi ennen matkaa osannut sanoa, mikä CTD-sondi on", Lu naurahtaa, viitaten veden suolaisuutta, lämpötilaa ja syvyyttä mittaavaan instrumenttiin.
"Tutkimustyömme tällä matkalla käsitteli kahta teemaa: laivaa itseään ja merijään ominaisuuksia. Ne ovat myös Aalto-yliopiston arktisen ja meritekniikan tutkimusryhmän keskeiset tutkimusaiheet. Turvallisten alusten suunnittelu vaatii jään tuntemista."
Tutustuminen ensimmäiseen teemaan oli mahdollista laivan suojista, mutta jään tutkiminen vaati astumista antarktiseen luontoon. Jäänäytteet joko kairattiin jäälautoista tai kalastettiin vedestä, minkä jälkeen ne siirrettiin laivan pakastintiloihin odottamaan tarkempaa tutkimusta. Kairatuista näytteistä mitattiin välittömästi lämpötila paikan päällä, kun taas laivassa tehtävillä kokeilla tutkittiin niiden suolapitoisuutta, tiheyttä ja jopa joustavuutta.
Jäänäytteiden kairaaminen ei itsessään ole monimutkaista, mutta antarktiset olosuhteet voivat tehdä siitäkin hankalaa. Eräälle jäälautalle Lun ryhmää ei päästetty lainkaan, sillä laivan kapteeni oli huolissaan heikentyvistä jääolosuhteista. Toisella jäälautalla kaira jumiutui ja jäätyi näytteen kera kiinni porausreikään ennen kuin ryhmä sai vedettyä kumpaakaan ylös.
Lu ja hänen kollegansa tutkivat jäätä materiaalina, mutta myös osana ympäristönä.
"Merijään paksuuden, lauttojen koon ja ryhmittymisen tarkkailuun käytimme konenäköä omien näköaistiemme lisäksi", Lu kertoo. Puoliautomaattiseen konenäköjärjestelmään kuuluu algoritmi, joka päättelee jäälauttojen paksuuksia laivan tyyrpuurin puolelle asennetun stereokamerajärjestelmän avulla.
Kameroiden lisäksi jäätä tarkkailtiin ihmissilmin ympäri vuorokauden laivan kulkiessa jäissä. Jäätarkkailijan tehtävänä on merkitä laivan runkoa vasten murtuvan jään paksuus laivan kylkeen asennetun mittakepin avulla. "Tehtävä vaatii keskittymiskykyä, varsinkin jos jääolosuhteet vaihtelevat paljon", Lu kertoo.
Lu hoiti päivystystä yhdessä kahden Stellenboschin yliopiston opiskelijan kanssa, ensin kahden ja myöhemmin neljän tunnin vuoroissa. Rinkiin saatiin myöhemmin vielä neljäs jäätarkkailija, mutta silloinkin jokainen vietti kuusi tuntia vuorokaudessa jäätä katsellen.
"Jäätä ja jäävuoria. Sellaista maisemaa katsellessa tulee miettineeksi asioita uudesta näkökulmasta, eikä kaipuultakaan voi välttyä."
Yksi Weddell Sea Expedition -ryhmän päätavoitteista matkalla oli löytää Endurance-laivan hylky. Brittiläinen tutkimusmatkailija Ernest Shackleton oli värvännyt laivan vuonna 1914 alkaneelle Etelämantereen ylitykseen pyrkineelle retkelle, mutta matka katkesi ennen aikojaan. Endurance juuttui jäihin ja upposi Weddellinmerellä ennen kuin tutkimusmatka pääsi mantereelle asti.
Endurancen kapteeni selvitti aluksen uppoamispaikan jo yli sata vuotta sitten, mutta Weddell Sea Expedition tulisi ensimmäisenä maailmassa etsimään hylkyä merenpohjasta.
Etsinnöissä törmättiin vaikeuksiin ennen kuin ne ehtivät alkaakaan. Retkikunta joutui tekemään ylimääräisen pysähdyksen Kuningas Yrjön saarelle, koska yhdessä etsinnöistä käytettävistä sukellusveneistä löydettiin vaurio. Korjaamiseen tarvittaisiin varaosia, jotka tuotaisiin Chilestä saarella sijaitsevalle tutkimusasemalle.
Varaosien toimitus ei kuitenkaan onnistunut huonojen lento-olosuhteiden vuoksi eikä aikataulussa ollut enää varaa odottamiselle. Matkaa jatkettiin yhden kauko-ohjattavan sukellusveneen voimin.
Uppoamispaikalle päästäkseen Agulhas II joutui murtamaan paljon jäätä. Aiemmilla etapeilla retkikunta pyrki välttämään jäätä purjehtiakseen nopeammin, mutta nyt se ei ollut enää mahdollista. Retkikunnan matkanteko hidastui, mutta Lu löysi hopeareunuksen – mitä enemmän jäätä murrettiin, sitä enemmän dataa tutkijat saisivat.
"Kun ensimmäistä kertaa pääsimme pitkälle Weddellinmerelle, yllätyin alueella olevien eläinten määrästä. Olin odottanut jonkinlaista valkoista erämaata, mutta siellähän olikin paljon hylkeitä. Joskus jopa satoja hylkeitä makoilemassa jäiden päällä", Lu muistelee.
Jääolosuhteet olivat uppoamispaikalle saavuttua vaikeat, mutta se ei ollut retkikunnan suurin huoli: yhteys Endurancen hylkyä etsimään lähetettyyn itseohjautuvaan sukellusveneeseen katkesi.
Kun olosuhteet pahenivat entisestään, Agulhas II:n juuttuminen jäihin nousi todelliseksi vaaraksi ja etsinnät täytyi lopettaa. Vaikka sukellusvene olisikin löytänyt hylyn, viesti siitä ei tavoittanut retkikuntaa.
Etsintöjen päättyminen tarkoitti myös matkan olevan lopuillaan. Weddellinmeren vielä kerran ylitettyään retkikunta teki viimeisen pysähdyksen SANAE IV -tutkimusasemalla ennen kuin suunta kääntyi pohjoiseen, kohti Etelä-Afrikkaa.
Kapkaupungin valojen näkeminen herätti suurta innostusta matkustajien keskuudessa. Agulhas II oli lähtenyt matkalleen melkein sata päivää aiemmin.
Vaikeuksista huolimatta Lu pitää matkaa onnistuneena. Weddell Sea Expeditionin ansiosta laivan anturit taltioivat laajemman ja monipuolisemman aineiston verrattuna aiempiin vuosiin, jolloin Agulhas II ei kulkenut Penguin Buktaa kauemmas. "Tällä kertaa kohtasimme enemmän vahvaa, monivuotista jäätä. Menneiltä vuosilta kerätty aineisto sisälsi lähinnä uutta jäätä", kertoo Lu.
Arktisen ja meritekniikan tutkijat ovat työskennelleet aineiston parissa jo useamman vuoden ajan, mutta uusimmat lisäykset ja jatkotutkimukset johtanevat uusiin oivalluksiin.
Vuosi 2019 tuo tullessaan uudelle tutkijalle mahdollisuuden purjehtia Etelämantereelle Agulhas II:n kyydissä. Tehtävään valitaan useimmiten jääkuormiin tai -olosuhteisiin keskittyvä tohtoriopiskelija.
Entä Lu – lähtisikö hän uudelle antarktiselle matkalle, jos siihen tulisi tilaisuus? Hän miettii vastaustaan hetken. "Enköhän."
Tutustu meritekniikan ja arktisen tekniikan tutkimukseen Aalto-yliopistossa ja lue lisää Lu Liangliangin kokemuksista matkan aikana kirjoitetuista raporteista.
Ryhmämme tutkimus keskittyy laivojen ja rakenteiden toimintaan sekä tavallisissa että ääriolosuhteissa. Tutkimuksemme pohjautuu merikuljetusten turvallisuuteen sekä meriympäristön risteilyalusten matkustajille tarjoamiin kokemuksiin.
Osa 1/3. Lu Liangliang jättää Kapkaupungin taakseen ja matka Antarktikselle alkaa.
Osa 2/3. Lu Liangliang raportoi Antarktikselta uuden vuoden alussa.
Osa 3/3. Lu Liangliang lähettää viimeiset terveisensä Etelänmantereelta ennen paluutaan Suomeen.
