Rupert Gladstone kehittää suuria laskentamallikokonaisuuksia, joilla simuloidaan kuinka jää virtaa Etelämantereella


​​​​​​​

Kuva: Adobe Stock

Rupert Gladstone kehittää suuria laskentamallikokonaisuuksia, joilla simuloidaan kuinka jää virtaa Etelämantereella

Blogisarjan ensimmäinen haastateltavamme on dosentti Rupert Gladstone Lapin yliopiston Arktisesta keskuksesta. Hänen tutkimuksensa liittyy erittäin tärkeään aiheeseen: kuinka paljon Etelämantereen jäätikkö tulee vaikuttamaan globaaliin merenpinnan nousuun tulevien vuosisatojen aikana.

​​​"Kysymykseen liittyy paljon epävarmuutta, johon pystytään todella vastaamaan vasta, kun tulevaisuus tulee luoksemme. Voimme kuitenkin tuottaa tieteellistä tutkimustietoa päätöksenteon pohjaksi ja arvioida tutkimustuloksiin liittyvien epävarmuuksien todennäköisyyttä. On esimerkiksi mahdollista yrittää todeta, kuinka todennäköistä on, että merenpinnan nousu ylittää yhden metrin vuoteen 2100 mennessä, jos fossiilisten polttoaineiden runsasta käyttöä jatketaan."

Gladstone kertoo, ettei hänen projektinsa niinkään keskity havaintojen kokoamiseen, vaan projektioita luovien tietokonemallinnusten kehittämiseen olemassaolevan datan pohjalta. Yksi hankkeen kärjistä on mallintaa jäätikön pohjalla olevan nestemäisen veden vaikutuksia.

"Jää virtaa kahdella päätavalla, joista toinen on liukuminen. Sen vuoksi nopeat ulosvirtausjäätiköt laskevat jäätä pois Etelämantereen sisäosista nopeammin kuin yhden kilometrin vuosivauhdilla. Vauhti ei välttämättä tunnu kovin nopealta – etanatkin liikkuvat reilusti nopeammin kuin jäätiköt – mutta kun kaikki Etelämantereen ulosvirtausjäätiköt lasketaan yhteen, ne riittävät siirtämään yli kaksi miljoonaa tonnia jäätä mereen vuosittain. Jäätikön päälle satava lumi jokseenkin tasoittaa jään poistumisen. Mutta kuinka tasapaino tulee muuttumaan ilmaston lämmetessä?"

Laajentuvaa yhteistyötä

Gladstonen pääyhteistyökumppani on professori Ralf Greve Hokkaidon yliopistosta Japanista. Heidän yhteistyölleen synnyttivät puitteet tarjolla ollut CSC:n rahoitus ja LUMIn laskentakapasiteetti .

"Ralf ja minä olemme tunteneet toisemme jo vuosia, mutta tämä Suomi–Japani suurteholaskentahanke antoi sysäyksen yhteistyölle liittyen yhteiseen kiinnostuksenkohteeseemme, Etelämantereeseen."

Myös muita yhteistyömahdollisuuksia on ehtinyt nousta esiin, kun japanilaiset tutkijat ovat päässeet tutustumaan tutkimusaiheeseen tarkemmin.

"Yksi mahdollinen kumppani on Yoshihiro Nakayama, akateemikko, joka keskittyy Etelämantereen jäätikön ja meren vuorovaikutukseen meren puolella. Häntä kiinnostaa mallintaa ihmislähtöisten toimenpiteiden vaikutuksia jäätiköiden sulamisen hidastamisessa - aihe, joka lomittuu Lapin yliopiston kollegani John Mooren tutkimusaiheen kanssa. Yksi mahdollisista toimenpiteistä olisi ankkuroida kelluvia 'verhoja' merenpohjan avainsijainteihin. Ne kelluisivat ylös satoja metrejä ja estäisivät lämmintä vettä saavuttamasta Etelämantereen jäätikön kelluvia osia, jotka ovat tärkeitä maanpäällisen jäätikön vakaudelle. Toinen mahdollisuus olisi porata jäätikköä pohjalle saakka, missä se liukuu peruskallion päällä, jotta sieltä voitaisiin poistaa nestemäistä vettä ja siten vähentää liukuman mahdollisuutta."

Gladstone huomauttaa, että tämänkaltainen toiminta on kuitenkin hyvin kiistanalaista.

"Tutkimuksemme aihealueella ei pyri edistämään tällaista toimintaa, vaan pikemminkin ennustamaan sen mahdollisia vaikutuksia, sekä hyvässä että pahassa."

Tehokkaita infrastruktuureja tarvitaan

Pääsy LUMIn kaltaiseen maailmanluokan supertietokoneeseen on oleellista projektin menestyksen kannalta.

"Käytän LUMIa mallikokonaisuuksien toteuttamiseen. Tämä tarkoittaa, että mallinnus ajetaan satoja kertoja, joista jokainen vaatii satoja prosessoreita, eli suuren luokan laskentakapasiteettia tarvitaan," Gladstone selittää.

Vähä vähältä mallikokonaisuudet antavat välähdyksiä tulevasta ja ohjaavat ilmastonmuutokseen liittyvää päätöksentekoa.

"Jokaisen uuden simulaation avulla voimme määrittää Etelämantereen mahdollista vaikutusta merenpinnan nousussa tulevaisuudessa hieman tarkemmin."

 

Edistämme kansainvälistä tutkimusyhteistyötä

Tässä blogisarjassa syvennymme seitsemään kansainväliseen Suomi-Japani ja Suomi-Colorado tiedeyhteistyöprojektiin, jotka hyödyntävät LUMI-supertietokonetta vastatakseen huippuluokan tutkimusaiheisiin eri aloilla.

Liity seuraamme, kun haastattelemme projektien vetäjiä ja kuulemme, kuinka kukin yhteistyö syntyi ja miten he käyttävät LUMIa huippuluokan tutkimukseen!

Lisää tästä aiheesta » Siirry sisältöihin ja uutisiin »

Pihla Kauranen & Maari Alanko