MERIGEOLOGIAN JA GEOFYSIIKAN TOIMIALA

Geologian tutkimuskeskus Etelä-Suomen yksikkö MERIGEOLOGIAN JA GEOFYSIIKAN TOIMIALA Toimintakertomus 2009 Toimittaneet Tuire Valjus ja Tarja Manninen Raportti Q10/2010/29

Kansi: Sedimenttinäytteenottoa tutkimusalus Arandalla keväisellä Itämerellä huhtikuun SEDU 2009 matkan yhteydessä. Kuva: Aarno Kotilainen

1 SISÄLLYS 1 Merigeologia ja Geofysiikka 4 2 Sovelletun geofysiikan tutkimusprofessori 5 2.1. HIRE-hanke 5 2.2. Outokummun syväreikähanke,kyt-kabio ja DEEP LIFE-hankkeet 7 2.3. Sovelletun geofysiikan kehitysohjelma 9 2.4. Kallioperän termisen kehityksen tutkimus ja mallinnus 10 2.5. Grönlandin kairaushanke 10 2.6. Postglasiaalisiirrosten kairaushanke 11 2.7. Ydinjätteen loppusijoitukseen liittyvä kivien termisten ominaisuuksien 13 tutkimus 2.8. Kevitsan seisminen 3D.hanke 13 2.9. 7th Fennoscandian Exploration and Mining-kokous 13 3 Merigeologia ja ympäristö tutkimusprofessuuri 15 3.1. Yhteenveto 15 3.2. Ryhmän omat hankkeet 15 3.2.1. EMOGE 15 3.2.2. INFLOW 16 3.2.3. Merigeologisen tutkimuksen kehittäminen 18 3.2.4. Itämeren kairausohjelman valmistelu 19 3.3. Muille hankkeille tehty työ 19 3.3.1. VELMU-vedenalaisen meroluonnon monimuotoisuuden 19 inventointiohjelma 3.3.2 STUK Ilmasto 20 3.3.3 CCS:n soveltaminen Suomen olosuhteissa 20 3.4. Osallistuminen koulutukseen,kokoukset ja excursiot 20 3.5. Toiminta keskeisissä hankkeissa 21 4 Lentoryhmän vuosikertomus 2009 22 4.1. Yhteenveto 22 4.2. Henkilöstö 22 4.3. Ryhmän hankkeet 22 4.4. Osallistuminen koulutukseen,kokoukset ja excursiot 23 5 Geofysiikan menetelmäkehitysryhmä 24 5.1. Yhteenveto 24 5.2. Henkilöstö 24 5.3. Toiminta keskeisissä hannkkeissa 24 5.3.1. Maailman digitaalinen magneettinen anomaliakartta,wdmam 24 5.3.2. Sähkömagneettinen poranreikämenetelmä 26 5.3.3. Geofysiikan laiterakennus 27 5.3.4. EMRE-systeemi 27 5.3.5. Laitehuolto ja rakennus 33 5.3.6. Etsintä- ja ympäristögeofysiikan tutkimus ja kehitys 33 5.3.7. VTEM-projekti 2009 34 5.3.8. 3D-mallit 34

2 5.5.9. CDI-laskenta 35 5.5.10. Mallinnus 36 5.5.11. VTEM-mallitulkintaa 2009 36 5.5.12. Terra-TEM/Grendl-Matlab-käyttöliittymä 38 5.5.13. Komin ikirouta 39 5.5.14. Ugandan kartoitushanke 40 6 Geofysiikan sovellukset 42 6.1. Yhteenveto 42 6.2. Henkilöstö 42 6.3. Omat hankkeet 43 6.4. Geofysiikan sovellukset-ryhmän maksullinen palvelututkimus 44 6.5. Osallistuminen VA215 toimialan muihin hankkeisiin 44 6.6. Osallistuminen GTK:n muihin hankkeisiin 45 6.7. Yhteisrahoitteinen ja maksullinen toiminta 45 6.8. Osallistuminen koulutukseen,kokoukset ja excursiot 46 6.9. Alueelliset painovoimamittaukset ja mallinus 2009 47 6.9.1. Johdanto 47 6.9.2. GTK:n alueelliset painovoimamittaukset v. 2009 47 6.9.3. Muut mittaukset 49 6.9.4. Mallinnus 49 6.9.5. Maksullinen toiminta 49 6.9.6. Muuta 49 6.9.7. Kuva 50 7 Geofysikaalisen tulkinnan kehittäminen 53 7.1. Yhteenveto 53 7.2. Henkilöstö 53 7.3. Ryhmän hankkeet 53 7.4. Osallistuminen koulutukseen,kokoukset ja excursiot 54 7.5. Toiminta keskeisissä hankkeissa 54 7.5.1. Geomateriaalien fysiikka (laboratoriotoiminta) 54 7.5.2. Lentogeofysiikan aineistojen tulkinnan kehittäminen 56 7.5.3. Paleomagneettisen tutkimusmenetelmän kehittäminen 60 geologisen mallinnuksen tueksi 8 Merigeologia v.2009 62 9 Tutkijoiden toiminta tieteellisissä elimissä 63 9.1. Kotimaassa 63 9.2. Ulkomailla 64 10 Ulkomaiset tutkijavierailut 64 11 Tutkijoiden vierailut ja kokousmatkat ulkomaille 65 12 Tieteeellisten sessioiden koollekutsuminen ja puheenjohtajatehtävät 67 13 Stipendit ja apurahat 67

3 14 Opinnäytteet,opinnäytteiden tarkistustyöt ja sivutoiminen opetus 68 15 Referee-lausunnot 68 16 Julkaisutoiminta 69 16.1. Julkaisut referoiduissa kansainvälisissä sarjoissa 69 16.2. Julkaisut kotimaisissa referoiduissa sarjoissa 70 16.3. Muut julkaisut 70 16.4. Editoidut julkaisut 71 16.5. Abstraktit 71 16.5.1. Kansainväliset kokousabstraktit 71 16.5.2. Kotimaiset kokousabstraktit 74 16.6. Arkitoidut Q-sarjan ja muut vastaavat raportit 77 16.7. Muut tutkimus ja työraportit 79 16.8. Kartat 82 16.9. Esitelmät 82 16.9.1. Esitelmät ulkomaille 82 16.9.2.Esitelmät kotimaassa 85 16.10.Muut merkittävät tulokset yksikön/laitoksen vaikuttavuuden kannalta 89 16.10.1. Lausunnot,osallistuminen säädösvalmisteluun 89 16.10.2. Yleinen tiedonvälitys 89

4 1. Merigeologia ja Geofysiikka Jouko Vironmäki Mennyt vuosi oli äärimmäisen tiukka ja niukka. Tästä huolimatta tavoitteet saavutettiin kiitettävällä tasolla. Kiitos siitä kuulu kaikille. Suuria muutoksia myös tapahtui. BGS ilmoitti lopettavansa kustannussyihin vedoten JAC yhteistyön sopimuksen umpeutuessa vuoden lopussa. Myös GTK teki päätöksen omasta lentomittaustoiminnasta luopumisesta. Päätösten jälkeen aloitettiin keskustelut lentokoneen ja mittauskaluston myymisestä kokonaisuutena. Tarjouskilpailun perusteella ostajaksi valikoitui Sander Geophysics Ltd Kanadasta. Toisaalla tässä vuosikertomuksessa on kerrottu yksityiskohtaisesti tärkeistä saavutuksista ja tapahtumista vuoden aikana. Merkittävä päänavaus oli Keski-Aasian IKI-hankkeen käynnistyminen loppukesästä. Ulkoministeriön rahoituksella tehtävän hankkeen merkittävin saavutus lienee riitaisten Keski-Aasian maiden saaminen samaan neuvottelupöytään yhteisten kysymysten äärelle. Hanke jatkuu vuodelle 2010 ja myös jatkohankkeista on neuvoteltu. Samalla rahoitusinstrumentilla on toimialalta tehty projektiehdotukset myös Tansaniaan ja Ukrainaan. Näistä ensin mainittu on jo hyväksytty toteutettavaksi. Henkilöstön ikääntyminen ja sitä myötä eläköityminen koettelee toimialan suorituskykyä lähivuosien aikana. Pääjohtaja on edellyttänyt vuoden 2010 aikana tehtävää selvitystä geofysiikan kehittämisestä tulevaisuudessa ja ilman merkittäviä uusia resursseja. Vuoden 2009 heikko taloudellinen tulos tullaan oikaisemaan vuoden 2010 aikana. Kulujen harkittu karsinta ja panostaminen maksulliseen toimintaan ovat tehokkaita lääkkeitä edellyttäen, ettei potilas kuole hoidon aikana. Talouden elpyminenkin auttaa asiaa, joskin varsin hitaasti. Kaikesta huolimatta toimialalla vallitsee positiivinen vire, joka auttaa selviytymään vaikeasta taloudellisesta tilanteesta jatkossakin. Töitä ainakin tuntuu riittävän.

5 2. Sovelletun geofysiikan tutkimusprofessuuri Ilmo Kukkonen 2.1. HIRE-hanke (2321001) HIRE - High Resolution Reflection Seismics for ore Exploration/ Seisminen malminetsintä 2007-2010 on hanke, jossa tehdään heijastusseismisiä luotauksia 15 malmikohteella Keski-, Itä- ja Pohjois-Suomessa. Lisäksi yhtenä kohteena on Olkiluodon alue, johon suunnitellaan ydinjätteen loppusijoitusta. Hankkeen tavoitteena on tuoda malminetsintään Suomessa ennen käyttämätön menetelmä, osoittaa sen käyttökelpoisuus ja tuottaa malminetsinnällisesti hyödyllistä rakenne- ja kivilajitietoa. Projekti tuottaa kustakin tutkimuskohteesta reflektioseismisen mittausaineiston ja sen tulkinnan. Tulkittuja geologisia malleja käytetään suoraan malminetsintään mm. ohjaamaan kairauksia ja muita jatkotutkimuksia. Mittauskohteet ovat sekä GTK:n että yhtiöiden hallussa olevia malmiaiheita. Seismiset mittaukset suoritti venäläinen valtionyhtiö Spetsgeofizika, jonka kustannukset katettiin Suomen ja Venäjän välisestä velkakonversiosta. Mittaukset olivat 2D-mittauksia. Käytettävissä oleva resurssi salli noin 700 linja-km 2D-mittauksia 16:ssa eri kohteessa. Helsingin Yliopiston Seismologian Instituutti osallistuu hankkeeseen tieteellisenä asiantuntijana ja konsulttina erillisillä prosessointipalveluilla. GTK:n ja Seismologian laitoksen (nyk. Seismologian instituutin) välillä on yhteistyösopimus, joka solmittiin 2007. HIRE-hankkeen mittaukset alkoivat syyskuun lopulla 2007 Vihannista ja päättyivät syyskuussa 2008 Mullikkorämeelle. Mittaukset olivat sekä vibroseismistä että räjäytysseismistä mittausta. Vuonna 2009 keskityttiin tulosten tulkintaan ja raportointiin. Q-sarjan raportit ovat valmistuneet v. 2009 loppuun mennessä kohteista Kevitsa, Suurikuusikko, Pyhäsalmi, Hannukainen-Rautuvaara, Olkiluoto ja Kemi. HIRE-aineisto on koottu HIRE-palvelimelle GTK:n Kuodata1-serverille.

Kuva 1. HIRE-mittauskohteet. Kuvaan on merkitty myös FIRE-hankkeen yhteydessä tehdyt malmigeologiset mittauskohteet Outokumpu ja Suhanko. 6

7 Kuva 2. Esimerkki HIRE-hankkeen tuloksista Olkiluodon alueelta. Kuvassa on esitetty migroitu seisminen sektio joka kulkee NW-SE-suunnassa Olkiluodon saarelta mantereelle. Kuvaan on merkitty myös heijastajien geologinen tulkinta. Voimakkaimmat vaaka-asentoiset ja loivakaateiset heijastajat on tulkittu subjotunisiksi diabaaseiksi. Olkiluodon alueen useat rakovyöhykkeet (BFZ) voidaan havaita sektiossa. Seismisesti heikommin heijastavat alueet on tulkittu rapakivigraniitiksi (Kuva raportista Q23/2009/53). 2.2. Outokummun syväreikähanke, KYT-KABIO ja DEEP LIFE hankkeet (2141002, 4162001, 5322000) Syväreiän kansainvälistä tutkimusohjelmaa ja sen tuloksia käsittelevä työpajakokous Outokumpu Deep Drilling Project, Third International Workshop järjestettiin 11.- 13.11.2009 GTK:lla Otaniemessä. Kokoukseen osallistui 23 tutkijaa Suomesta, Ruotsista, Saksasta, Venäjältä ja Valko-Venäjältä. Ilmo Kukkonen toimi kokouksen koollekutsujana, puheenjohtajana ja kokosi abstraktikirjan. Kokousesitelmien laajennetut abstraktit on koottu Q-sarjan raporttiin Q10.2/2009/61. Outokummun syväreikähankkeessa ja siihen liittyvässä KYT-KABIO-hankkeessa jatkettiin v. 2007-2008 aloitettua syvän reiän mikrobiologista ja geokemiallista fluidi- ja kaasunäytteenottoa GTK:n, VTT:n ja Posiva Oy:n yhteistyönä. Syväreiän fluidinäytteistä on voitu eristää mikrobeja, jotka ovat kallioperästä kotoisin. Posivan hydraulisilla pakkereilla eristettiin 967 m:n syvyydellä oleva, runsaasti kaasua sisältävä rakovyöhyke ja siitä pumpattiin kalliopohjavettä viiden viikon ajan. Tuloksena saatiin häiriintymätön pohjavesinäyte mikrobiologiaa ja pohjavesikemiaa varten. Syväreiästä tehtiin kesäkuussa myös perinteellinen letkunäytteenotto 1500 m:n syvyyteen asti tarkoituksena selvittää kaasujen koostumus ja isotooppisuhteet. Geol.yo. Taru Toppi työskenteli KYT-KABIO-

8 hankkeessa 1.1.-30.6.2009 kausiapulaisena. 1.7.-31.12.2009 Taru Toppi käsitteli tuloksia tutkimusryhmän jäsenenä ja kirjoitti niistä pro gradu työtä Helsingin yliopistolle. Ilmo Kukkosen ja Lasse Ahosen hanke-esitys Kaasut ja mikrobit kallioperässä KABIO 2008-2010 sai rahoituksen toiselle toimintavuodelleen julkisrahoitteisen ydinjätetutkimuksen ohjelmasta. KABIO-hankkeessa tutkitaan kallioperän kaasujen ja mikrobien välisiä yhteyksiä. Tutkimusryhmä (Kukkonen, Ahonen Itävaara) jätti Suomen Akatemialle tutkimushankehankemuksen syvään biosfääriin liittyen tammikuun 2009 hakukierrokselle. DEEP LIFE hanke 2010-2013 hyväksyttiin syksyllä. Hanke sisältää Lasse Ahosen vetämän biogeokemiallisen osan ja Merja Itävaaran (VTT) vetämän mikrobiologisen osan. Ilmo Kukkonen toimii koko DEEP LIFE-hankkeen konsortion vetäjänä. Suomen Akatemian rahoituksen avulla voidaan palkata kaksi tohtoriopiskelijaa neljäksi vuodeksi. Paikat pantiin hakuun syksyllä. Niihin valittiin 2010 seuraavat henkilöt: Riikka Kietäväinen (biokemian osahanke, GTK) ja Maija Nuppunen (mikrobiologian osahanke, VTT). Syväreiän vedenpinnan korkeuden ja maaperän lämpötilan vaihteluiden seurantaa jatkettiin myös v. 2009 (P. Hänninen ja O. Äikää, GTK/ESY). Kuva 3. Taru Toppi, Lasse Ahonen ja Veikko Hakkarainen valmistautuvat kalliopohjaveden ja kaasujen letkunäytteenottoon Outokummun syväreiällä kesäkuussa 2009. Kuva: I. Kukkonen.

9 2.3. Sovelletun geofysiikan kehitysohjelma (2801023) Tutkimusprofessorin vetämän hankkeen tavoitteena on kehittää ja laajentaa GTK:n sovelletun geofysiikan osaamista, tutkimusta, kilpailukykyä ja kartoitustuotteita. Hanke edistää tulkintamenetelmien kehittämistä ja soveltamista sekä tehostaa geofysiikan ja geologian yhteistulkintaa. Edelleen hankkeen tavoitteena on vahvistaa GTK:n geofysiikan kansainvälistä yhteistyötä. Toimintatapana ovat neuvottelut GTK:n asiantuntijoiden, yksikkö- ja tutkimusjohdon sekä ulkopuolisten tahojen kanssa, työpajakokoukset sekä konkreettiset tutkimustehtävät pidemmälle kypsyneissä aiheissa. Hankeen teemat ja niiden eteneminen on kuvattu seuraavassa. 1. Pehmeikköjen kartoitushanke. Selvitetään mahdollisuuksia aloittaa koko GTK:n lävistävä pehmeikköprojekti, jossa AEM-karttojen ja kvartäärigeologian yhteistulkinnalla laaditaan koko valtakuntaa koskevia karttoja pehmeikköalueista. Teema kuuluu Meri Liisa Airon vetämään hankkeeseen Lentogeofysiikan aineistojen tilastollisen tulkinnan kehittäminen (sis. 2323000 LEGE), jossa pehmeikköteemaa vetää Tuire Valjus. 2. Aerogravimetraus. Aerogravimetrauksen käyttökelpoisuudesta ja toteutuksesta ja tulkinnasta käytiin neuvotteluja ja keskusteluja GTK:n sisällä ja ulkopuolisten tahojen kanssa. Pyrkimyksenä on aloittaa AG-mittaukset Suomessa korvaamaan osittain maanpintamittauksia. Vuonna 2009 toteutettiin aerogravimetrauksen testimittaus kahdella testialueella (Satakunta ja Pyhäselkä). Testimittausten seuranta ja raportointi on hoidettu APV-hankkeessa (Seppo Elo). Mika Kallo (geofys. laitos, Oulun yliopisto) teki v. 2009 aikana pro gradu työtä aerogravimetrauksesta ja sen tulosten kytkemisestä APVaineistoon. Työ valmistuu keväällä 2010. 3. Lento-TEM. Selvitetään mahdollisuudet aika-alueen lentomittausten käyttöönottoon ulkopuolisena palveluna, erityisesti tavoitteena on suuremman syvyysulottuvuuden mittausten tekeminen. Kohteeksi valitaan esim. HIREhankkeessa tutkittuja malmiaiheita. V. 2008 aikana tehtiin testimittaukset Vihannin ja Keiteleen alueilla. Mittausurakoitsijana oli Geotech Airborne Ltd. Työtä veti Maarit Nousiainen ja se kuului Heikki Vanhalan vetämään hankkeeseen 2321000 Etsintä- ja ympäristögeofysiikan kehittäminen. Tulosten perusteella tavoitettiin syviä johteita sekä Vihannin että Keiteleen kohteissa. TEM-hankkeessa on kasvatettu GTK:n omaa kokemusta ja osaamista aikaalueen EM-syväluotauksissa. 4. Maalämmön hyödyntämisen edistäminen. Maa- ja kalliolämmönlämmön hyödyntämistä edistetään ja hankkeita toteutetaan Jarmo Kallion (GTK/LSY) vetämässä Energia-tutkimusohjelmassa. ESY antaa työhön asiantuntija-apua (I. Kukkonen, K. Korhonen)

10 5. EM-reikämittauslaitteiston rakentaminen. Tavoitteena on taajuusalueen tehokaan EM-laitteiston rakentaminen maanpinta-reikä ja yksi-reikä- ja reikäreikäluotauksiin. Tästä hankkeesta on erillinen Jarkko Jokisen vetämä hanke 4321001 Sähkömagneettinen poranreikämenetelmä. Hanke on edistynyt hyvin ja laitteiston ensimmäinen versio on valmis. Datan käsittelyohjelmien teko on käynnissä. Uset sovelletun geofysiikan tutkimusteemat kuuluvat geofysiikan tutkimusohjelmaan Mittaus ja mallinnus ja se sisältää useita Sovelletun geofysiikan tutkimusohjelman hankkeita (ks. lähemmin http://www.gtk.fi/tutkimus2/tutkimusohjelmat/mallinnus/). M&M-tutkimusohjelmaa vetää Ilmo Kukkonen. 2.4. Kallioperän termisen kehityksen tutkimus ja mallinnus (liittyy hankkeeseen 2801023) Geotermisen tutkimuksen alueella valmistui Etelä-Suomen migmatiittigraniitteja koskeva tutkimus (Ilmo Kukkonen ja Laura Lauri [Hels. Yliopisto, nyk GTK/PSY]). Työ painettiin Precambrian Research sarjassa. Tutkimusta jatkettiin rapakivien termisen kehtityksen teemalla. Ilmo Kukkonen piti ainepiiristä esitelmän Suomen Geologisen Seuran kokouksessa helmikuussa. 2.5. Grönlannin kairaushanke (1162005) Ilmo Kukkonen osallistui Timo Ruskeeniemen vetämään Grönlannin kairaushankkeeseen ikiroudan termisten mallien avulla. Hanke on Suomen, Ruotsin ja Kanadan ydinjätteen loppusijoitusyhtiöiden rahoittama ja siinä tutkitaan jäätiköityneen alueen pohjavesiolosuhteita, pohjavesikemiaa ja ikiroutaa. Grönlannin Isunnguassa tehtyjen kairausten ja reikiin asennuttujen kuituoptisten lämpötilakaapelien avulla on laskettu numeerisia malleja ikiroudasta sekä arvioitu reikien kairausaikaista auki pysymistä ennen uudelleen jäätymistä. Hanke jatkuu v. 2010.

11 Kuva 4. Ikiroudan terminen malli Grönlannin Isungguasta. Kohde on jäästä vapaalla alueella. Sinne on kairattu kaksi kairareikää, joihin on asennettu kuituoptiset kaapelit lämpötilan mittausta varten. Reikä BH01 on noin 500 m leveän järven rannassa ja reikä BH03 on kuivalla maalla. Kuvan terminen malli on kalibroitu reikämittausten perusteella ja se osoittaa että järven alla on sula talik -muodostuma, kun taas kauempana järvestä ikirouta ulottuu n. 300 m:n syvyyteen (kuva: I. Kukkonen). 2.6. Postglasiaalisiirrosten kairaushanke Vuoden 2009 ICDP-hakukierroksella Ilmo Kukkonen, Odleiv Olesen (NGU) ja Maria Ask (Luulajan Teknillinen korkeakoulu) sekä kansainvälinen tutkijaryhmä jättivät workshop-hakemuksen Postglacial Fault Drilling Project (PFDP). Hakemus hyväksyttiin toukokuussa ja sille myönnettiin rahoitusta 40 000 USD kansainvälisen työpajakokouksen järjestämistä varten v. 2010. ICDP (International Continental Scientific Drilling Program) on kansainvälinen tieteellisiä kairaustutkimuksia edistävä järjestö, johon Suomi kuuluu Suomen Akatemian kautta. Postglasiaaliset siirrokset ovat jääkauden loppuvaiheessa syntyneitä työntösiirroslinjoja, jotka ovat pisimmillään 150 km pitkiä ja 30 m korkeita. Siirroksia tunnetaan Ruotsista, Norjasta ja Suomesta yhteensä 14 kpl. Suuriin siirroksiin liittyy edelleen seismistä aktiivisuutta, mutta ei geodeettisesti havaittavia liikuntoja. Siirrosten syntyyn on liittynyt voimakkaita jopa mag. 7-8 maanjäristyksiä. Tavoitteena on aloittaa kansainvälinen tutkimushanke, joka selvittää kairauksin jääkauden loppuvaiheessa ja

12 holoseenikauden alussa syntyneiden ns. postglasiaalisiirrosten tektoniikkaa, jännitystilaa, paleoseismiikkaa, hydrogeologiaa ja syvää biosfääriä. PFDP-hankkeen kansainvälinen workshop-kokous järjestetään v. 2010 lokakuussa. Workshop-kokouksen tarkoituksena on valmistella varsinaista kairaushanketta, varmistaa sen tieteelliset tavoitteet ja koota työryhmät itse hanketta varten. Workshop-kokouksen jälkeen tehdään varsinainen kairaushakemus ICDP:lle. GFF-sarjaan lähetettiin artikkelikäsikirjoitus PFDP-hankkeesta heinäkuussa.. Kuva 5. Fennoskandian tunnetut postglasiaalisiirrokset. Harmaa alue ilmoittaa Baltian jääjärven korkeimman tason. (kuva GFF:n lähetetystä julkaisukäsikirjoituksesta Kukkonen et al. 2009).

13 2.7. Ydinjätteen loppusijoitukseen liittyvä kivien termisten ominaisuuksien tutkimus Posiva Oy:lle tehtiin tilaustöinä tutkimuksia kallion termisten ominaisuuksien määrittämistä varten. V. 2008 valmistettu TERO-anturi meni epäkuntoon ja sen tilalle alettiin rakentaa uutta. Olkiluodon Onkalo-tutkimustilaan asennettuja lämpötilamittareita käytettiin passiiviseen lämpötilamittaukseen ja difuusiviteetin alustavaan määritykseen. Olkiluodon suunnitellun loppusijoitustilan alueelta tehtiin kairasydämistä systemaattinen näytteenotto kivien termisten ominaisuuksien mittaamista varten. Kun uusi ja vanha aineisto yhdistetään, on käytettävissä lähes 400 näytteen termiset ominaisuudet. Näitä käytetään pohjatietona Olkiluodon termisen mallin laadinnassa. Mallinnusmenetelmiä ja tulkintaa kehitettiin. Posiva-hankkeisiin osallistuivat Ilmo Kukkonen, Ilkka Suppala, Arto Korpisalo, ja Teemu Koskinen (Stips Oy), Liisa Kivekäs ja Satu Vuoriainen. 2.8. Kevitsan seisminen 3D-hanke First Quantum Minerals Ltd (FQM) ja sen suomalainen tytäryhtiö Kevitsa Mining Oy rakentavat parhaillaan kaivosta Kevitsan Ni-PGE-esiintymälle Sodankylässä. FQM:lle toimittiin seismisenä asiantuntijana ja valmisteltiin Kevitsan malmiesiintymän seismistä 3D-hanketta. Yhtiön tavoitteena on louhintaan tulevan kalliovolyymin heikkousvyöhykkeiden 3-dimensionaalinen kartoitus heijastusseismisiä menetelmiä käyttäen. Tarkoituksena on käyttää seismistä 3D-luotausta kaivossuunnittelun välineenä. Hanke on saanut alkunsa HIRE-tulosten pohjalta. Ilmo Kukkonen toteutti kansainvälisen seismisten ja muiden urakoitsijoiden tarjouskilpailun, jonka perusteella FQM valitsee urakoitsijat v. 2010 alussa. GTK ja Helsingin yliopiston seismologian laitos ovat mukana valmistelemassa hanketta ja osallistuvat mm. TEKES-hankehakemuksen valmisteluun. Hankkeen valmistelussa ovat mukana GTK:sta Markku Paananen, IKlkka lahti ja Jukka Laitinen ja HY:stä Pekka Heikkinen ja Suvi Heinonen. 2.9. 7th Fennoscandian Exploration and Mining -kokous FEM 2009 kokous järjestettiin 1.-3.12.2009 Rovaniemellä. Kokouksen yhteydessä järjestettiin kurssi geofysiikasta malminetsintägeologeille: FEM 2009 Pre-conference Short Course: Geophysics for Exploration Geologists, Hotelli Rantasipi Pohjanhovi, 30.11.-1.12.2009. Kurssilla oli noin 60 osanottajaa. Kurssin koordinoivat Ilmo Kukkonen ja Risto Pietilä. Kurssilla pidettiin seuraavat luennot:

14 1. Introduction to Short Course Ilmo Kukkonen, Geological Survey of Finland 2. Airborne gravity in exploration (Seppo Elo, Geological Survey of Finland) 3. Combined data analysis of airborne surveys (Meri-Liisa Airo, Geological Survey of Finland) 4. Borehole EM and massive sulphide exploration (Jarkko Jokinen, Geological Survey of Finland) 5. Modeling applications for exploration geophysics (Hans Thunehed, Geovista Ab) 6. Reflection seismics for exploration (Ilmo Kukkonen, Geological Survey of Finland) Ilmo Kukkonen piti FEM-kokouksessa 2.12.2009 keynote-esitelmän reflektioseismiikan käyttämisestä malminetsinnässä. Kuva 6. FEM 2009 kokouksen yhteydessä pidettiin 30.11.-1.12.2009 geofysiikan kaksipäiväinen kurssi malminetsintägeologeille. Tupa oli täysi. (Kuva I. Kukkonen).

15 3. Merigeologia ja ympäristö tutkimusprofessuuri Aarno Kotilainen 3.1. Yhteenveto Vuoden 2009 merigeologista tutkimustoimintaa luonnehti laaja kansainvälinen ja kansallinen monitieteinen yhteistyö. Merigeologisen tutkimuksen pääpainopiste oli vuoden 2009 alussa käyntiin lähteneessä, BONUS tutkimusohjelman, INFLOW projektin toteuttamisessa. GTK:n koordinoimassa hankkeessa on mukana 9 partneria 7 eri maasta. Vuoden aikana järjestettiin viisi tutkimusmatkaa 4:llä eri tutkimusaluksella eri puolille Itämertä. Tutkimusmatkojen aikana saatiin onnistuneesti kerättyä kaikki tutkimusprojektissa tarvittava näytemateriaali. Lisäksi vuoden aikana varmistui EU rahoitus EMODNET Geology hankkeelle, jonka tarkoituksena on koota monipuolista, olemassa olevaa, tietoa merenpohjan geologiasta. British Geological Surveyn (BGS) koordinoimassa hankkeessa on mukana 14 EuroGeoSurveys partneria. GTK:n vetovastuulla on WP3 "Sea-bed sediment information" työkokonaisuus. Uusien tutkimus- ja mallinnusmenetelmien kehittäminen, joiden avulla voidaan tuottaa uutta ja entistä monipuolisempaa tietoa merenpohjasta ja merenpohjan geologisista prosesseista, on jatkunut vuonna 2009 aktiivisesti mm. INFLOW, FINMARINET ja VALKO hankkeissa. Tutkimusprofessori on myös osallistunut GTK:n edustajana asiantuntijaryhmän toimintaan, jonka tehtävänä on EU:n meristrategian toimeenpanon valmistelu. Vuonna 2009 julkaistiin yhteensä: 2 artikkelia kansainvälisissä vertaisarvioiduissa julkaisuissa, 18 kokoustiivistelmää, 5 tutkimus- ja tilaustyöraporttia, sekä 6 muuta käsikirjoitusta. Henkilöstö Tutkimusprofessori Aarno Kotilainen Geologi Kimmo Alvi Geologi Anu Kaskela Geologi Jyrki Hämäläinen Geologi Jyrki Rantataro Geologi Henry Vallius Tutkija Joonas Virtasalo 3.2. Ryhmän omat hankkeet 3.2.1. EMOGE (1221 000) "EMOGE EMODNET Geology" on Euroopan komission rahoittama v. 2009 alkanut hanke jonka tarkoituksena on koota monipuolista, olemassa olevaa, tietoa merenpohjan geologiasta (Euroopan merialueiden kattavan merigeologisen kartan tuottamiseen). Monipuolista tietoa merialueista tarvitaan taustatiedoiksi merialueiden ja merenpohjan kestävän käytön varmistamiseksi. Tätä tietoa tulee edellyttämään

16 myös Euroopan unionin meristrategiadirektiivi, jolla luodaan puitteet jäsenvaltioiden toimenpiteille, jotka ovat tarpeen meriympäristön hyvän tilan saavuttamiseksi ja ylläpitämiseksi vuoteen 2020 mennessä. Hankkeella on läheiset liittymäkohdat myös "One-Geology Europe" yhteistyöhankkeeseen sekä Euroopan Parlamentin ja Neuvoston direktiiviin Euroopan yhteisön paikkatietoinfrastruktuurin (INSPIRE) perustamisesta. EMODNET Geology (2009 2012) hankkeessa ovat mukana 14 EurGeoSurveys (EGS) Partneria; Irlannista, Iso-Britaniasta, Ranskasta, Belgiasta, Hollannnista, Saksasta, Puolasta, Liettuasta, Latviasta, Virosta, Tanskasta, Norjasta, Ruotsista ja Suomesta. Hankkeen koordinaattorina on British Geological Survey (BGS). GTK toimii WP3 "Sea-bed sediment information" työkokonaisuuden vetäjänä. Vuonna 2009 GTK on vastannut sedimenttidatan harmonisoinnista ja laatinut sekä antanut projekti partnereille ohjeistukset koskien aineistojen indeksikarttoja, aineistojen uudelleen luokittelua, sekä sedimenttiaineistojen yleistystä. GTK:sta hankkeeseen osallistuivat v. 2009 hankepäällikkö Aarno Kotilainen, geologi Anu Kaskela, ja ATK-suunnittelija Ulla Alanen. 3.2.2. INFLOW (3593000) Vuoden 2009 alussa alkaneen "INFLOW - Holocene saline water inflow changes into the Baltic Sea, ecosystem responses and future scenarios" projektin tarkoituksena on tuottaa sedimenttitutkimuksen avulla tietoa Itämeren ympäristömuutoksista ja niihin vaikuttaneista tekijöistä viimeisten 6000 vuoden aikana. Hankkeessa pyritään myös ennustamaan mallinnuksen avulla ilmaston muutoksen vaikutuksia Itämereen. Syvempi ymmärrys Itämeren pitkäaikaismuutoksiin vaikuttavista tekijöistä ja mahdollisista tulevista muutoksista on tärkeää. Tätä tietämystä tarvitaan merialueiden kestävän käytön suunnittelun tueksi ja varauduttaessa ilmaston muutoksen vaikutuksiin. INFLOW tutkimushanke on osana yhteiseurooppalaista BONUS -tutkimusohjelmaa. (http://www. bonusportal.org/) taustalla on yhdeksän Itämeren maan tutkimusrahoittajat (mm. Suomen Akatemia). Lisäksi tutkimusta rahoittaa EU:n komissio. GTK:n koordinoimassa hankkeessa on mukana 9 partneria 7 eri maasta. GTK:n yhteistyökumppanit INFLOW tutkimusprojektissa ovat Saksasta (Leibniz Institute for Baltic Sea Research Warnemünde IOW), Tanskasta (Geological Survey of Denmark and Greenland GEUS), Ruotsista (Lundin yliopisto ja Swedish Meteorological and Hydrological Institute), Puolasta (Szczecinin yliopisto), Norjasta (Bjerknes Centre for Climate Research), Venäjältä (A. P. Karpinsky Russian Geological Research Institute VSEGEI) ja Helsingin yliopiston geotieteiden ja maantieteen laitos. GTK:sta hankkeeseen osallistuivat v. 2009 hankepäällikkö Aarno Kotilainen, geologit Jyrki Hämäläinen, Anu Kaskela, Henry Vallius ja Joonas Virtasalo. INFLOW hankeen kick-off kokous järjestettiin Helsingissä tammikuussa 2009. Vuoden 2009 aikana järjestettiin 5 tutkimusmatkaa Itämerelle tutkimusaluksilla RV Maria S. Merian, RV Professor Albrecht Penck, RV Ladoga, ja RV Aranda. Tutkimusmatkojen aikana kerättiin yhteensä yli 50 sedimenttinäytesarjaa Itämeren eri

17 osista. Sedimenttinäytteiden monipuolinen analysointi on aloitettu osallistuja laitoksissa. Huhtikuun SEDU 2009 tutkimusmatkan (22.-29.4.2009) yhteydessä järjestettiin myös Floating University merisedimenttitutkimus koulutusmatka opiskelijoille. Kuva 1. Sedimenttinäytteenottoa tutkimusalus Arandalla keväisellä Itämerellä huhtikuun SEDU 2009 matkan yhteydessä. Kuva: Aarno Kotilainen, GTK.

18 INFLOW hanketta esiteltiin mm. BONUS tutkimusohjelman aloitus Conference:ssa (Espoo, 13. 14.1.2009), Geologian tutkijapäivillä (Helsinki, 4.- 6.3.2009), Magellan Baltic IODP työpajan yhteydessä (Kööpenhamina, 13.- 16.3.2009), Xth Baltic Sea Day kokouksessa (Pietari, 17.3.2009), International Conference on Climate Change The environmental and socio-economic response tn the southern Baltic region kokouksessa (Szczecin, Puola, 25.-28.5.2009), Baltic Sea Science Congress:ssa (Tallinna, 17.-21.8.2009) sekä mm. Venäjän tiedeakatemiassa (20.10.2009). Projektia ja sen alustavia tuloksia on esitelty aktiivisesti myös muissa tiedotusvälineissä ja INFLOW -nettisivujen välityksellä. 3.2.3. Merigeologisen tutkimuksen kehittäminen (2801028) Merigeologisen tutkimuksen kehittäminen - hanke koostuu itsenäisistä kehitysprojekteista. Lisäksi vuoden 2009 hankkeessa osallistuttiin mm. Meristrategiadirektiivin (2008/56/EC) toimeenpanoon liittyvän kansallisen asiantuntijaryhmän työhön sekä valmisteltiin uusia kansainvälisiä tutkimushankkeita MESA tutkimusprojektin tavoitteena on syventää tietämystä meren pohjan FeMn saostumien synnystä sekä selvittää minkä tyyppiset merenpohjan alueet ovat näiden saostumien peittämiä (Suomen aluevesillä), ja kuinka laajoja nämä FeMn -saostumien peittämät alueet ovat. Kevään 2009 aikana käytiin läpi Saaristomereltä olemassa olevat merenpohjan geologiset aineistot (kartta- ja näytetieto). Näiden tietojen perusteella valittiin alueet näytteenottoon. Vuoden 2009 kenttätöitä ei kuitenkaan toteutettu huonosta taloustilanteesta johtuen, vaan ne siirrettiin tulevalle vuodelle. Tutkimus liittyy läheisesti myös SYKE:n tutkimushankkeeseen Mikrobiologiset prosessit kontrolloivat raudan, mangaanin ja fosforin vapautumisreaktioita mineraalisaostumissa (MICON). SYKE:n vetämässä MICON -tutkimushankkeessa ovat mukana myös GTK ja Helsingin Yliopiston Geologian laitos. BISSE tutkimusprojektissa selvitetään Itämeren pohjakerrostumien mikrobiyhteisöjen koostumusta ja rakennetta, sekä sitä mitkä ympäristötekijät vaikuttavat mikrobiyhteisöjen muutokseen. Tutkimus liittyy läheistesti yhteistyöhön SYKE:n Merikeskuksen ja Helsingin yliopiston soveltavan kemian ja mikrobiologian laitoksen (HY) kanssa. Mikrobiologisista tutkimuksista (mm. DNA analyysit) vastaavat yhteistyökumppanimme SYKE Merikeskus (Harri Kankaanpää) ja HY (Christina Lyra). GTK vastaa sedimenttisarjojen näytteenotosta ja tuottaa tietoa sedimenttien geokemiasta. Työ liittyy läheisesti myös SYKE:n vetämään MICON hankkeeseen (kts. yllä MESA). Vuoden 2009 aikana jatkettiin aineiston käsittelyä, sekä otettiin lisänäytteitä Pohjois-Itämereltä tutkimusalus Arandan huhtikuun matkalla. Projektin tuloksia esiteltiin mm. Baltic Sea Science Congress kokouksessa (Tallinna, 17. 21.8.2009). Uusien tutkimus- ja mallinnusmenetelmien kehittäminen, joiden avulla voidaan tuottaa uutta, entistä monipuolisempaa, tietoa merenpohjasta ja merenpohjan geologisista prosesseista, on jatkunut v. 2009 aktiivisesti (mm. vedenalaiset maisemat - konsepti). Vuoden 2009 aikana tutkimusryhmä on myös osallistunut aktiivisesti uusien kansallisten ja kansainvälisten tutkimusprojektien valmisteluun ja hakuun. Tutkimusrahoitus hakemukset mm. Swedish Research Council:lle, Suomen kulttuurirahastolle, Geologian tutkijakouluhakuun, Ympäristöministeriön T&K