Why we will always “lose” against climate skeptics

 

Climate change is a large pile of perverse partial differential equations and soul-withering thermodynamic modelling. It cannot be understood in layman’s terms, let alone popularized. This, I believe, is the core issue. Skeptics quite rightly want explanations that they can understand. We should give them such explanations. But we can’t. They don’t exist.

Original Finnish version: here

This idea was inspired by a blog posting in which a well-known Finn compared faith in climate change to a religion. [Finnish only] The posting was actually fairly neutral, although the author has elsewhere profiled himself as a climate skeptic. The article has been heavily lambasted by the Green community here, perhaps rightly so. Yet, I decided to turn the question around: what if he is correct, at some level? Among people who believe in climate change, how many understand at a deep level how climate change actually happens?

Here’s my provocative claim: none. Even more provocative: climate change scientists don’t understand either.

What does it mean to “understand”?

The operative word here is “understand”. What does it mean? A clichéd definition is that one only understands something if one is able to explain it to any layman.

Problem: no one is able to explain meteorology to any layman. No one is even able to explain it to himself. I believe I have some background to claim this. My minor subject at university was meteorology. My MSc thesis and PhD thesis were both partly related to meteorology. Yet, I’ve never actually “understood” meteorology.

I passed all the exams and was able to do most of the exercises. Yet if someone had asked me what I was doing, I probably could not have answered. There was no real need to do so; at the professional level, meteorology, like any other hard science, is mostly about doing the calculations.

What kinds of things can’t we understand?

Here is a concrete example. We know that it’s hot and rainy at the equator; dry at about 30 degrees latitude (for example, the Sahara at 30° North, the Kalahari at 30° South); and rainy and miserable at about 60° latitude (Finland).  This is related to the so-called Hadley cell; air rises at the equator, subsides at 30°, and rises again at 60°.

The general principle is well known from observations. What causes it? A simple primer might be an eight-page summary from UWM, which has fifteen equations of which most are partial differential equations. However, it is too simplified to be considered a full explanation. In other words the model is too complex to be understood, yet too simple to be accurate.

I recall a personal anecdote related directly to the Hadley cell. With a few other students, I tried to find out “why” the air subsides at exactly 30°. Why not 15°, or 45°? We could find no one in the department of meteorology who could give a simple answer. Most likely, no one can. The explanation is in the equations somewhere, but it can’t be understood.

The Hadley cell is a simple and concrete phenomenon in climate science, almost a trivial one. If even such a simple phenomenon requires professional physics studies to be understood, and even a professional physics student cannot understand it, then how could a layman?

Can people learn to understand?

The climate-change-as-religion article had an important point [translation mine]: “First, the changes in the forecasts. It was easy to believe in climate change in the years when Finland had warm winters. The cold and snow [of recent years] had to be added in later by hand — or at least that is the impression one gets. To be credible, scientists need to make a forecast that over time would prove to be accurate, without a need to tinker with it all the time”.

Indeed. This is a perfectly reasonable thing to ask for. But it cannot be done.

Climate models, like all long-term weather forecasts, are probabilistic models. Such a model might forecast that there is a 30% probability of thunderstorms in southwestern Finland. Since thunderstorms are highly local, this forecast can be correct, yet it can be “wrong” everywhere. It is perfectly feasible to have three days of thunderstorms in a row in Turku, while Salo 50 kilometers away remains bright and clear all the time. The forecast is correct, but no one realizes it.

There is an excellent article on long-term weather forecasts (Finnish only) written by A-J Punkka, a meteorologist. He describes the same thing from the perspective of farming (translation mine): “A sesonal forecast says nothing about daily changes in weather, and in particular it says nothing about the real weather extremes. The forecast can thus be perfect, but a severe (but short) period of frost at the beginning of the growing season can damage crops badly”.

Punkka seems to be an optimist though: “The single most important factor behind the problems may be the fact that people have not been trained to understand these new types of forecasts, and are not used to them”.  Perhaps people could over time be trained to understand what the scientists are saying?

I doubt it, even with respect to ordinary forecasts. People might understand the extremes. If the Finnish Meteorological Institute forecasts four years in a row that the midsummer holiday will be warm and sunny with 90% probability, and every time it snows, clearly there is something wrong with the forecasts.

Yet, the pain already begins at this point. Assume that FMI forecasts that midsummer in 2014 will be warm and sunny with 90% probability. Assume it snows instead. Did the forecast fail? No. One year gives absolutely no information about the forecast. FMI forecast a 10% probability that the summer would not be warm and sunny; perhaps 2014 simply was the one year in ten when that happened.

How would one explain this to a layman? It’s not possible. I couldn’t even explain it to myself. Even though I know all the facts, and understand the statistics, I would still end up cursing the clowns at FMI for ruining my midsummer celebration.

What’s the problem: heuristics

The human brain is not built to understand probabilities; it is built to survive in the wild. The mind uses heuristics, simple models that usually work, but have nothing to do with abstract calculations of probabilities. The dry but fun book by Kahneman&Tversky is full of examples. Even professionals in probability cannot handle abstract probabilities in real life, if they are unexpectedly faced with them.

People have a right to demand explanations that they can understand. In fact, one sign of a healthy society is that people demand understandable explanations rather than mindlessly obeying. It is tragic that such understandable explanations don’t exist in the absolutely crucial area of climate change.

What is to be done?

I have no idea. Perhaps it would help if we who do believe in climate change would admit that there is an “element of faith” in our belief. None of us has personally gone through even a small part of the scientific literature. In reality, we have to trust that the gurus who compiled the IPCC report knew what they were doing.

But is this “blind faith”, as denialists might call it? Not really. Anyone can get a PhD in physics, follow the literature, and try to understand the modles. Even though the processes cannot be “understood”, the mathematics can. All the information is available in principle, even if no one has a full grasp of all of it.

Also, science is a self-correcting process, and relies on constant criticism and reworking of theories. If a theory does not conform with the facts, it will eventually be changed. Of course, this means that scientists have to tinker all the time with their models — which is the accusation that was thrown. It is a no-win scenario.

I have also observed the scientific world from the inside, spending a few years in academia. The experience gives me a refreshingly cynical reason to believe that the scientific community is playing with open cards. As a general rule, scientists are so fractious and paranoid that a conspiracy would not remain secret for more than a few hours.  If someone is given an opportunity to stab his buddy in the academic back, he will do so without hesitation.

The pettiness of the academic world is a key reason why I really cannot believe in a conspiracy, at least an organized one. This pettiness may however be difficult to communicate to the general audience.

Still, to the larger question — what to do when it is impossible to produce explanations that people have a right to expect — I have no answer.

Original Finnish version: here

Other posts on the environment (Finnish only): here.

Miksi ilmastoskeptikoita on mahdoton “voittaa”?

Ilmastonmuutos on kasa perverssejä osittaisdifferentiaaliyhtälöitä ja sielua riipiviä termodynaamisia mallinnuksia, eikä sitä voi ymmärtää maalaisjärjellä, saati popularisoida. Tässä, näin uskon, on ydinongelma. Skeptikot vaativat aivan perustellusti helppotajuisia selityksiä, ja sellaisia heille pitäisi pystyä antamaan. Mutta kun ei voi.

English version: here.

Sain kimmokkeen tälle ajatuksselle kirjoituksesta, jossa Petteri Järvinen vertasi ilmastonmuutosintoilua uskonnollisiin liikkeisiin. Siinä kirjoituksessa Järvinen ei ottanut kantaa ilmastonmuutokseen sinällään, mutta myöhemmässä kirjoituksessa hän asemoi itsensä selkeästi ilmastoskeptikoksi.

Vihreällä puolella kirjoitus on lytätty täysin, mm sanomalla sitä “hupsuksi”. Olen pitkälti samaa mieltä, mutta käännän silti kysymyksen omiani vastaan. Entäpä jos Järvisen uskontoajatus onkin jollakin tasolla oikea? Kuinka moni ilmastonmuutokseen uskova oikeasti ymmärtää syvällisellä tasolla, miten ilmastonmuutos itse asiassa toimii?

Provokatiivinen väitteeni: ei yksikään. Vielä provokatiivisempi: yksikään ilmastonmuutostutkijakaan ei ymmärrä.

Mitä tarkoittaa “ymmärtää”?

Asian ydin on tuo sana “ymmärrä”. Mitä se tarkoittaa? Kliseisesti se tarkoittaa, että asian “ymmärtää” oikeasti vasta silloin, jos sen osaa selittää kenelle tahansa maallikolle jada jada.

Meteorologiaa vain ei kukaan osaa selittää yhdellekään maallikolle, eikä edes itselleen. Voin sanoa tämän jonkinasteisella taustalla: vaikka fyysikko olenkin, tärkein sivuaineeni oli juuri meteorologia, ja sekä graduni että väitöskirjani sivusivat aluetta. Missään vaiheessa en kuitenkaan koe “ymmärtäneeni” meteorologiasta oikeastaan mitään.

Laskuharjoitukset ja tentit menivät kyllä jollakin tavalla läpi. Harvoin jos koskaan osasin kuitenkaan selittää, mitä olin tekemässä. Ei oikeastaan tarvitsekaan: ammattilaistasolla meteorologia tai mikä tahansa kova tiede on ennen muuta laskujen vääntämistä.

Millaisia asioita ei esimerkiksi voi ymmärtää?

Konkreettinen esimerkki: tiedetään, että päiväntasaajalla on sateista ja kuumaa; noin 30. leveysasteella on kuivaa ja suuria aavikoita (Sahara pohjoisessa, Kalahari etelässä); ja noin 60. leveysasteen kohdalla on sateista ja kurjaa (Suomi). Syynä on ns Hadleyn solu: ilma nousee päiväntasaajalla, laskee 30. leveysasteen paikkeilla, ja nousee taas 60. leveysasteen kohdalla.

Ilmiö on selvästi olemassa. Mutta mistä se johtuu? Lyhyenä oppimääränä toimii vaikkapa University of Wisconsinin kahdeksansivuinen tiivistelmä. Selityksessä on 15 kaavaa joista suuri osa osittaisdifferentiaaliyhtälöitä; mallina se kuitenkin on karkea. Se on siis malli joka on liian monimutkainen ollakseen ymmärrettävä, mutta liian yksinkertainen ollakseen toimiva.

Hadley-soluun liittyy myös anekdootti elävästä elämästä. Yritimme aikoinaan parin opiskelukaverin kanssa saada selville, “miksi” ilma laskee juuri nimenomaan 30. leveysasteella (miksei 45. leveysaste, tai vaikkapa 15?).  Meteorologian laitokselta ei löytynyt ketään, joka olisi pystynyt asian “selkokielisesti” selittämään. Tuskin löytyy edelleenkään. Kyllä selitys on jossakin siellä kaavoissa, mutta ei sitä ymmärtää voi.

Hadley-solun selittäminen on ilmastotieteen ongelmana yksinkertainen ja konkreettinen, jopa triviaali. Jos näinkin perusasia vaatii ammattimaista fysiikan opiskelua, eikä sitä silti “ymmärrä” edes ammattimainen fysiikan opiskelija, miten voi olettaa että kukaan pystyisi “ymmärtämään” aihealueen todella vaikeita ongelmia?

Voiko kansa oppia ymmärtämään?

Järvisen kirjoituksessa on tärkeä pointti. “Ensinnäkin ennusteiden muuttuminen. Oli helppo uskoa ilmastonmuutokseen kun Suomessa oli leutoja talvia. Kylmyys ja lumi piti lisätä ennusteisiin jälkikäteen — tai ainakin sellainen vaikutelma jäi. Uskottavinta olisi tehdä ennuste, joka osoittautuisi ajan myötä paikkansapitäväksi ilman jatkuvaa säätämistä.”

Kyllä. Juuri tähän pitäisi pyrkiä, ja on aivan perusteltua vaatia sitä. Mutta ei onnistu.

Ilmastomallit, samoin kuin kaikki hiukankaan pidemmät sääennusteet, ovat probabilistisia malleja. Tällainen malli voi ilmoittaa, että on 30% todennäköisyys, että Varsinais-Suomessa tulee ukkosia. Koska ukkoset ovat hyvin paikallisia,  tällainen ennuste voi olla täysin tarkka, mutta silti kaikkialla “väärässä”. Turussa voi ukkostaa kolmena päivänä peräkkäin, Salossa ei yhtenäkään.

A-J Punkka on kirjoittanut erittäin pitkistä sääennusteista erinomaisen artikkelin, jossa kuvaa asiaa hiukan toisella tapaa.  “Kausiennuste ei nimittäin kerro mitään päivittäisistä säänvaihteluista eikä etenkään jakson todellisista ääriarvoista. Ennuste voi siis olla täydellinen, mutta herkimpään aikaan sattuva erittäin ankara (joskin lyhytkestoinen) hallajakso voi tuottaa pahat satotappiot.”

Punkka tuntuu kuitenkin olevan optimisti: “Tilanteen mutkikkuuden taustalla suurimpana yksittäisenä tekijänä lienee vähäinen ellei mitätön kansan totuttaminen ja valistaminen uudentyyppisiin ennusteisiin.” Ehkä kansan siis voisi kouluttaa ymmärtämään, mitä tutkijat itse asiassa tarkoittavat?

Vahvasti epäilen, edes sääennusteiden suhteen. Ääripäissä ehkä. Jos ennuste antaa neljänä kesänä peräkkäin 90% todennäköisyyden, että juhannus on helteinen, ja kaikkina juhannuksina sataakin räntää, voi jo matemaattisestikin katsoa että ennuste on reilusti pielessä.

Kuitenkin jo tässä ollaan toivottoman äärellä. Oletetaan, että juhannukseksi 2014 ennustetaan 90% todennäköisyydellä hellettä, ja silloin sataakin räntää. Voidaanko heinäkuussa 2014 todeta, että ennuste meni pieleen? Ei. Yhden vuoden perusteella siitä ei voi sanoa yhtään mitään. Ennusteen mukaan oli 10% todennäköisyys, että juhannuksena olisi muuta kuin hellettä. Ehkä 2014 sattui olemaan se yksi vuosi kymmenestä, jolloin näin tapahtui.

Miten tämän pystyy selittämään maallikolle, kun itsekin asian täysin ymmärtävänä kiroaisin oikeassa elämässä Ilmatieteen laitoksen alimpaan helvettiin juhannukseni pilaamisesta?

Missä mättää: heuristiikat

Ihmisaivoja ei ole luotu ymmärtämään todennäköisyyksiä, vaan pysymään hengissä savannilla.  Ihmisaivot tuottavat heuristiikkoja, yksinkertaisia malleja jotka melkein aina toimivat, mutta jotka eivät hallitse monimutkaisia abstrakteja todennäköisyyksiä. Kahneman&Tverskyn hilpeä kirja on täynnä esimerkkejä. Edes todennäköisyyslaskennan ammattilaiset eivät oikeassa elämässään hallitse abstrakteja todennäköisyyksiä, jos sellaisia heille heitetään eteen yllättäen.

On aivan oikein, että ihmiset vaativat selityksiä, joita he voivat ymmärtää. Se on jopa äärimmäisen suotavaa. On traagista, että juuri tässä nimenomaisessa äärimmäisen tärkeässä tapauksessa tällaisia selityksiä ei ole.

Mitä sitten pitäisi tehdä?

Ei harmainta aavistusta.  Ehkä auttaisi, jos me ilmastonmuutokseen uskovat myöntäisimme, että jollakin tasolla kyseessä todellakin on “uskon asia”. Kukaan meistä ei ole käynyt läpi edes pientä osaa tutkimuksista. Käytännössä joudumme “uskomaan” siihen, että IPCC:n raportin koonneet gurut ovat olleet rehellisiä ja asiantuntevia.

Onko tämä silti sokeaa “uskoa”? Mielestäni ei. Periaatteessa kuka tahansa voi lukea itsensä fysiikan tohtoriksi, alkaa seurata kirjallisuutta, ja selvittää asioita matematiikan tasolla. Vaikka asioita ei voi “ymmärtää”, matematiikkaa voi. Kaikki tieto on periaatteessa saatavilla, vaikka kukaan ei sitä kokonaisuutena hallitsekaan. Ei tämä silti vahva argumentti ole. Jos kaikki olisivat fysiikan tohtoreita, maailma olisi, no, ei ainakaan parempi paikka.

Tiede on myös itseään korjaava prosessi, joka perustuu jatkuvaan kritiikkiin ja teorioiden muokkaamiseen. Jos teoria ei vastaa todellisuutta, ennen pitkää teoria kaatuu. Tämä tarkoittaa tosin sitä, että teorioita joudutaan hienosäätämään jatkuvasti — juuri sitä, mistä Järvinen tiedemaailmaa kritisoi. Suo siellä, vetelä täällä.

Olen myös nähnyt tiedemaailmaa sisältäpäin, muutaman tutkijanpestin kautta. Se antaa raikkaankyynisen syyn uskoa siihen, että tiedeyhteisö toimii ilmastonmuutosasiassa avoimin kortein. Niin kaunaisessa ja riitaisassa yhteisössä ei nimittäin mikään salaliitto pysyisi tuntia kauempaa hengissä. Jos joku saa mahdollisuuden puukottaa kaveriaan akateemisesti selkään, hän sen myös epäröimättä tekee.

Juuri akateemisen maailman pikkumaisuus on suurin syy, miksi ainakaan denialistien suuret salaliittoteoriat eivät ole uskottavia. Tätä pikkumaisuutta on kuitenkin hieman vaikea kommunikoida suurelle yleisölle.

Ja laajempi kysymys — mitä pitäisi tehdä, jos on mahdotonta tuottaa sellaisia selityksiä joihin ihmisillä on oikeus — siihen en tiedä vastausta.

Muita kirjoituksia ympäristöstä: täällä

Talvivaara 11: Kunnostuksen hinta?

 

Koska uskon yleisellä tasolla ketjuun “vale – emävale – tilasto – liiketoimintasuuunnitelma”, en ole juurikaan tuhlannut aikaani tutkiskelemalla Talvivaaran raha-asioita.

Ympäristövaurioiden korjaamiskuluille pystyin nyt kuitenkin tekemään karkean mutta perustellun kertaluokka-arvion: 20-30 miljoonaa euroa. Päädyin lukuun yhdistelemällä muutamaa tietolähdettä. Tämä on alaraja: luvussa ei ole mukana varsinaisia ympäristöinvestointeja (vedenpuhdistus, uudet padot), vaan ainoastaan tärveltyjen lähivesien kunnostus.

Talvivaara on tehnyt kunnostusvaatimuksesta valituksen, eikä tiettävästi tällä hetkellä ole tekemässä asialle mitään muuta. Tässä hintaluokassa kuitenkin liikutaan, mikäli yhtiö joskus saadaan pakotettua korjaamaan jälkensä.

Muita Talvivaara-kirjoituksia: Talvivaara.

Tietolähde 1: Pohjois-Suomen AVI, päätös 31.5.2013

Pohjois-Suomen aluehallintovirasto myönsi 31.5.2013 toukokuun lopussa Talvivaaralle uuden vesiluvan. (Lyhyt yhteenveto AVIN sivuilla, lisäksi kaikki materiaali. Päätös pdf-muodossa, 191 sivua, päätökset sivulta 165 eteenpäin).

Luvassa on tiukkoja ehtoja mm virtaamalle ja haitta-aineiden pitoisuuksille. Päätöksen mukaan yhtiön on viipymättä ryhdyttävä toimiin jo pilattujen järvien kunnostamiseksi. Tämä on periaatteessa ensimmäinen kerta, kun Talvivaaraa on virallisesti vaadittu kunnostustöihin. Kunnostusvaatimus on määräys F (sivu 166):

”Luvan saajan on ryhdyttävä viipymättä toimenpiteisiin Salmisessa, Kalliojärvessä ja Kalliojoessa sekä Ylä-Lumijärvessä, Lumijoessa, Lumijärvessä ja Kivijärvessä jätevesipäästöjen aiheuttamien  pilaantumishaittojen vähentämiseksi vesistöjä kunnostamalla.  …. Eri kohteiden kunnostusvaihtojen tarkastelut, niiden pohjalta laadittavat kunnostussuunnitelmat sekä kunnostusten edellyttämät  lupahakemukset on toimitettava aluehallintovirastoon 30.6.2014 mennessä. “

Talvivaara on odotetusti tehnyt päätöksestä valituksen, jossa se vaatii kumoamaan tämän vaatimuksen (pdf, kohta 3.3, sivu 7). Perusteluna on se, että lupaviranomaisella ei ole toimivaltaa antaa sellaisia vaatimuksia, jotka perustuvat vaurioihin, jotka johtuvat siitä että aiempia lupaehtoja ei ole noudatettu. Talvivaara suostuu tällaisen vaatimuksen vastaanottamaan ainoastaan Kainuun ELY-keskukselta, jonka se katsoo olevan toimivaltainen viranomainen.

Todennäköisesti mitään puhdistustoimia ei tulla aloittamaan ennen kuin valitus on käsitelty, mikä tyypillisesti on kestänyt lähes vuoden. Kainuun ELY-keskuksen historian ja Talvivaara-yhteydet tuntien KaiELY ei tule itse tällaista vaatimusta esittämään (ks Talvivaara 7, Talvivaara 8Talvivaara 9, Talvivaara 10). Prosessi on nyt kuitenkin lähtenyt pyörimään, ja Talvivaara pystynee estämään nämä kulut lähinnä jatkuvalla valituskierteellä.

Tietolähde 2: Pöyryn tekemä kunnostustarpeen arviointi, 5.7.2013

Talvivaara on pari viikkoa sitten toimittanut AVI:lle 5.7.2013 Pöyryn tekemän kunnostustarpeen arvioinnin (pdf). Kyseessä on siis yhtiön tilaama ja maksama selvitys, joten se tuskin ainakaan liioittelee kunnostustarpeita. Siitä huolimatta arvion suosittelemat kunnostustoimet ovat varsin massiivisia. Arviossa todetaan (kohta 6.2.2, sivu 35): “Ongelmista keskeisimpiä ovat suolaantumisesta johtuva kerrostuminen haittailmiöineen sekä sedimentin pintaosien likaantuminen kaivospäästöjen johdosta. Todennäköistä onkin, ettei ulkoisen kuormitusten pienentäminen tavoitetasolle enää  riitä yksinään järvien tilan parantamiseen, vaan järviin tulee kohdista myös aktiivisia  kunnostustoimia.”

Pohjassa on mm erilaisia raskasmetalleja niin paljon, että ne haittaavat järvien eliöstöä. Akuuttia tarvetta tarkennetaan (kohta 7.1, sivu 36): “Aktiiviset kunnostustoimet onkin näin alkuun kohdennettava joko Kivijärveen  tai Salmiseen. Mikäli toimien kokemukset ovat hyviä, voidaan toimenpiteitä sitten tarvittaessa toistaa myös Kalliojärven osalta.”

Raportissa esitetään erilaisia kunnostusmalleja, mm pohjien ruoppausta ja likaantuneen alusveden poispumppausta. Koska pohjaliete on saastunutta, pumppauksessa jouduttaneen käyttämään erityismenetelmiä. Lisäksi saastuneen lietteen jälkikäsittely vaatii erityistoimia.  Likaantunut alusvesi suositellaan käytettäväksi kaivoksen biokierrossa, eli lisäämään entisestään kaivosalueelle hätävarastoitua jätevesimäärää.

Suositukset eivät  sido Talvivaaraa, mutta ovat suuntaa-antavia. Tätä kautta on mahdollista saada hinnalle ainakin kertaluokka-arvioita, vaikka esitetyille toimenpiteille ei ole esitetty minkäänlaisia kustannusarvioita.

Kivijärven pinta-alaksi ilmoitetaan raportissa 125 hehtaaria, Salmisen 10 hehtaaria, ja Kalliojärven 30 hehtaaria, yhteensä noin 160 hehtaaria (1.6 miljoonaa neliömetriä). Jos voidaan arvioida ruoppauksen neliömetrihinta, saadaan arvio kokonaiskustannuksista.

Tietolähde 3: Varkauden Hyryslahden ruoppaus, YVA-selostus, 2.5.2013

Neliömetrihintaa ei löydy mistään valmiina, koska tämäntyyppisiä projekteja ei ole Suomessa tehty. Melko samantyyppinen hanke on kuitenkin Varkauden Huruslahden ruoppaus (YVA-selvitys pdf-muodossa, 162 sivua, päiväys 2.5.2013). Huruslahden pohjaan on vuosikymmenten teollisen toiminnan  aikana kertynyt erilaisia haitta-aineita, mm orgaanisia tinayhdisteitä. YVA-selvityksessä suositeltiin pohjan ruoppausta ainakin pahimmin saastuneille alueilla.

Taulukossa 4-2, sivulla 29 esitetään Huruslahden ruoppauksen hinta-arvioita. Neliömetrin hinta ei tämän mukaan käytännössä riippuisi ruopatusta pinta-alasta, vaan olisi välillä 30-40 EUR/neliömetri. Koska kyseessä on vasta suunnitelma, todellista hintaa ei vielä tiedetä, eikä myöskään tarvittavaa ruoppauspinta-alaa.

(Kuva 1: Huruslahden ruoppauksen kustannusarviot. LÄhde: Huruslahden YVA-selvitys)

Taulukosta selviää ainakin valtava vaihteluväli, johon hinta voi asettua. Koko Huruslahden pinta-ala on suunnilleen sama kuin Talvivaaran järvien pinta-ala, 1.6 miljoonaa neliömetriä. Tällöin hinta-arvio olisi 50-65 miljoonaa EUR. Toisaalta Huruslahdesta saatetaan puhdistaa vain pahimmin saastuneet alueet, jolloin hinta jäisi hieman yli miljoonaan euroon.

Toteutuneista hankkeista löytyy mm Gallträsk-järven kunnostus, jossa kahden hehtaarin ruoppaus maksoi noin miljoonan (50 EUR per neliömetri). Megaprojekteissa neliöhinta oletettavasti laskee, mutta toisaalta Pöyryn raportin mukaan Talvivaaran saastuneiden maamassojen läjitys on hankalampaa kuin normaalisti. Hinta siis tuskin on ainakaan alimmalla 30 EUR/m2 tasolla.

Oma arvio: 20-30 miljoonaa euroa

Mihin kohtaan haarukkaa Talvivaara luultavasti asettuisi? Huruslahden tilanteessa metallipitoisuudet pohjassa on melko suoraviivaista selvittää, jolloin tehtäväksi jää piirtää pitoisuuskartta, ja sen jälkeen päättää, minkä raja-arvon alapuolella ei enää ruopata.

Talvivaaran sulfaattipitoisuuksien määrittely on hankalampaa, samoin kuin alusvesien kontaminaatiotasot.  Pöyryn raportista saa kuitenkin jotain suuruusluokka-arvioita. Raportissa ei valitettavasti ole esitetty Kivijärven syvyyskarttaa, joka antaisi tässä tapauksessa merkittävää tietoa. Pienemmästä Kalliojärvestä syvyyskartta kuitenkin esitetään (kuva 2). Kalliojärvi on melko matala järvi, jossa on muutama kuuden metrin syvänne.

(Kuva 2: Kalliojärven syvyyskartta (Pöyryn selvitys, s 33)).

Käytännössä sulfaateilla saastunut vesi on raskaampaa kuin puhdas, ja kerääntyy siksi ennen muuta syvänteisiin. (Tämä on myös perussyy miksi se on biologisesti tuhoisaa: kun pohjavesi on raskaampaa, normaali kevätkierto epäonnistuu eikä pohjalle pääse missään vaiheessa hapekasta pintavettä. Siksi pohja kuolee).

Silmämääräisesti arvioiden korkeintaan neljäsosa järvestä olisi yli neljä metriä syvä, ja kuusimetristä vettä olisi ehkä kymmenesosa pinta-alasta. Jos ajatellaan että lähinnä syvänteet pitäisi puhdistaa, tämä antaisi jonkinlaiseksi aivan ehdottomaksi alarajaksi 10-20% Kalliojärven pinta-alasta.

Mikäli sama 10-20% pätee myös Kivijärvessä (1.2 miljoonaa neliömetriä), ensimmäisessä vaiheessa puhdistutarve olisi 120 000 – 240 000 neliömetriä.  Tällöin kokonaiskustannus liikkuisi välillä 4-12 miljoonaa euroa. Ääritapauksessa, mikäli jouduttaisiin puhdistamaan kaikkien järvien koko 1.6 miljoonaa neliömetriä, hintahaarukka olisi 50-80 miljoonaa euroa.  Jos todellinen kustannus olisi lähellä näiden ääripäiden keskiarvoa, kustannus olisi 20-30 miljoonaa euroa.

Onko tämä paljon vai vähän?

Periaatteessa en koske ollenkaan talousasioihin, koska puuttuu sekä ammattitaito että mielenkiinto. Teen kuitenkin osittaisen poikkeuksen, ja koitan ymmärtää mitä 20-30 miljoonaa euroa itse asiassa “tarkoittaa”. Kaivosala on pienten marginaalien miljardibisnestä, jolloin on vaikea suhteuttaa lukua mitenkään. Mikäli Talvivaara olisi hyväksynyt AVI:n päätöksen, sen olisi täytynyt sijoittaa rahat käytännössä heti.  Valituksen tekeminen tarkoittaa, että yhtiö saa lisäaikaa. Kuinka suuri taloudellinen suonenisku kunnostus sitten olisi ollut?

Vertailuna: joidenkin arvioiden mukaan Talvivaaran säästöt uusimmissa yt-neuvotteluissa olisivat noin 10 miljoonaa euroa (Taloussanomat 19.7.2013). Tämä vaatisi siis 250 työntekijän irtisanomisen. Noinkaan veret seisauttava toimenpide ei siis riittäisi maksamaan kuin osan kunnostuskuluista.

Periaatteessa Talvivaaralla pitäisi kyllä olla rahaa nimenomaan ympäristöinvestointeihin. Yhtiö keräsi kevään ylimääräisessä osakeannissa 260 miljoonaa euroa, josta velkojen maksun jälkeen käyttöpääomaksi jäi hieman alle 200 miljoonaa euroa (Yle 8.3.2013).  Juuri ympäristöinvestoinnit olivat yksi syy, jolla antia perusteltiin. Esimerkiksi valtionyhtiö Solidium osallistui antiin lähes 50 miljoonalla eurolla ja on nyt yhtiön suurin omistaja (Kauppalehti 15.4.2013). Merkittävänä perusteluna oli nimenomaan tarve korjata aiheutetut ympäristövahingot (Yle 14.2.2013).

Käytännössä näyttää siltä, että tällaista rahaa ei osakeannista huolimatta ole. Yhtiö on jo nyt jäämässä jälkeen tulostavoitteistaan (Yle 19.7.2013).  Erään arvion mukaan yhtiön kassa saattaa tyhjentyä jo vuoden 2014 alussa, ellei merkittävää nousua tapahdu (Arvopaperi 20.7.2013).

Asiaa pahentaa se, että lähijärvien kunnostus ei oikeastaan ole investointi. Wikipedia-määritelmän mukaan “investointi on yleensä suuri sijoitus, jonka oletetaan maksavan itsensä pitkällä aikavälillä takaisin”. Talvivaaran kannalta hyviä ympäristöinvestointeja olisivat esimerkiksi puhdistuslaitokset tai patojen vahvistukset, koska ne auttaisivat yhtiötä jatkossa toimimaan ympäristöluvan mukaisesti. Kunnostaminen sen sijaan on vanhojen virheiden paikkailua, eikä tuota yhtään mitään. Tässä vertailussa 20-30 miljoonaa on siis karmea kuluerä, ja on helppo uskoa, että motivaatio maksaa on matala.

Varsinaisten ympäristöinvestointien hinnasta ei ole tietoa. Esimerkiksi jätevedenpuhdistamojen hinnan Talvivaara arvioi ennen marraskuun 2012 vuotoa olevan 4-25 miljoonaa euroa (Suomen Luonto 13.4.2012). Vuoden 2013 aikana paljastuneet systeemitason ongelmat viittaavat kuitenkin siihen, että tämä on ollut optimistinen arvio. Jätevesiä on miljoonia kuutiometrejä enemmän kuin vuoden 2012 alussa kerrottiin, eikä niitä tuolla laitteistolla puhdisteta. Uusia tarpeita ovat mm hätäpatojen pohjien tiivistämiset ja uusien altaiden rakentamiset. Näidenkin hinta liikkunee kymmenissä miljoonissa.

Viime kädessä on vain yksi yksikäsitteinen numero: 31 miljoonaa euroa. Tämän kokoinen on Talvivaaran ympäristövakuus (Kainuun Sanomat 13.11.2012). Tämä määrä on siis välittömästi käytettävissä ympäristövaurioiden korjaamiseen, mikäli yhtiö ajautuu konkurssiin. Vakuus käytännössä riittäisi korjaamaan lähijärvien vauriot. Se ei kuitenkaan riittäisi enää muihin toimenpiteisiin, joita kaivoksen hallittu alasajo edellyttäisi.

Muita Talvivaara-kirjoituksia: Talvivaara.

Kirjoittaja kuuluu Suomen Luonnonsuojeluliittoon, mutta spekulaatiot, mielipiteet, tulkinnat ja virheet ovat puhtaasti omia. 

Double bucket

 

Couple of years ago me and Jakke where conducting some lightning measurements. We were in a hurry and on a budget. Well, perhaps not so much on a budget as I was (and am) fond of cheap solutions. What we came up with, was a way of using some 50 mm by 50 mm sawn softwood (likely spruce or pine), some plywood and a couple of polypropylene buckets to make a fairly durable weather cover. These could be used for example as part of an open monitoring project.

Since I’m lazy, I didn’t bother to dismantle them after the measurements ended and a couple of these have been out in the weather (Southern Finland)  for about four years. Today I finally decided to take them a part. I found out that they have been holding up pretty well and would likely have been up to their task for at least a few more years. So if you are looking for a way of making a similar system, below I explain how to make them. At the end are a couple of pics and comments on the dismantled set.

White buckets were used in an attempt to keep the electronics cool. Other colors may be used depending on location to make it less visible.

Figure 1 shows a rendering of the two ways we used to setup the systems. In the left the stud is driven to the ground. I used an iron bar to first make pilot hole and then carefully using a small piece of plywood as protection (between the sledge hammer and the pillar) hammered the stud to the ground.

In the right is the system we used on a (Melbourne) Florida roof top for a couple of months to create a more temporary measurement setup. We used some concrete blocks as additional weight just in case. If you are considering a more permanent system consider adding some steel wire to attach the system to something really heavy. You don’t want it hitting someone when it is picked up by hurricane winds or a tornado.

Cheap weather cover for measurement devices
Figure 1. Cheap weather cover for measurement devices

Figure 2 shows what you need. All sizes are approximately those we used, select your bucket size to match the size of your device and scale everything else accordingly.

  1. Two short pieces of wood. One should be short enough to fit side ways in to the bucket and one should be about 5 cm shorter than the bucket is high. One long piece of wood, it will determine how high the rest of the system sits.
  2. A piece of plywood, cut a circle that fits in to the bucket to a depth of about 5 cm
  3. Two buckets
  4. Some screws and hot glue
  5. a saw, (sledge)hammer, screwdriver, eye protection etc.
Figure 2. Things you need
Figure 2. Things you need

As shown in Figure 3 set the longer of the two short pieces of wood on top of the plywood. Use hot glue or two screws or both to attach it in a manner that it can’t rotate around the vertical axis. Before this, make any openings you need for electrical wiring and such.

Figure 3. Set one of the short pieces on top of the plywood.
Figure 3. Set one of the short pieces on top of the plywood.

The shorter piece of wood is then attached on the other side of the plywood. Select the correct length for the support pillar and after driving it to the ground attach the plywood to it. If any of the wood surfaces is curved using copious amounts of hot glue between surfaces before inserting the screws will make the system more solid. The inner bucket is attached with one screw, which is driven through the bucket bottom to the piece of wood shown in Figure 3. Note that you will be driving the screw in the direction of the grain, do it carefully or the strength of the attachment will be reduced.

Figure 4. Attach the shorter piece of wood as shown and put the bucket on top of the assembly
Figure 4. Attach the shorter piece of wood as shown and put the bucket on top of the assembly.

Add the other bucket, this one stays in place by gravity and friction. If you use a screw, rain will seep in.

Figure 5. Add the other bucket.
Figure 5. Add the other bucket.
Image 1. Two systems, the outer bucket has been removed from the one on the left.
Image 1. Two systems, the outer bucket has been removed from the one on the left.
Image 2. View from below.
Image 2. View from below. Looking good, all the wood is still healthy.

 

Image 3. View inside the protected area. Apart from some spider web its like new.
Image 3. View inside the protected area. Apart from some spider web its like new.

 

Image 4. The support structure. The limiting factor for the operating life of this setup is likely rotting at the air ground interface. I was able to snap the wood by tapping the sharp end to the ground
Image 4. The support structure. Limiting factor for the operating life of this setup is likely rotting at the air ground interface. I was able to snap the wood by tapping the sharp end to the ground.

Figure 4 shows the support structure and the weak point at the air-ground interface. Rotting has reduced the strength of the wood. If the place where measurement are taken is not very sensitive, consider using wood that has been treated to protect against rot. Using a larger size like 75×75 or even 100×100 mm2 will likely also give you a couple more years of service life.

Image 6.
Image 5. Ultra violet radiation has made the plastic brittle. Some erosion was also visible on the surface. Note the white stuff at the end of the screw. This screw was used to hold the inner bucket in place and the Zinc protection was showing signs of wearing out.
Image 6. Markings at the bottom of the bucket.
Image 6. Markings at the bottom of the bucket.

 

Talvivaara 10: Ympäristölupa ja järjestelmävika

“Suomen järjestelmässä on herrasmiesoletus: annettuja ympäristölupia valvotaan tasapuolisesti, ja pääsääntöisesti noudatetaan ainakin pakon edessä. Tässä tapauksessa Kainuun ELY-keskus ei ole valvonut eikä Talvivaara ole noudattanut. Kun herrasmiesoletus ei pidäkään paikkaansa, järjestelmä halvaantuu. Umpikujasta ei tunnu olevan mitään ulospääsyä. Järjestelmävika on näinkin yksinkertainen.”

 Muita Talvivaara-kirjoituksia: täällä

Vaikka tarkoitukseni on lopettaa Talvivaaran analysointi turhana ja toivottomana (ks Talvivaara 9: Kaiken turhuudesta), yksi systeemiongelmaa kuvaava analyysi kannattaa vielä tehdä. Talvivaara sai juuri uuden vesienhallintaan liittyvän ympäristöluvan. Itse luvassa on 191 sivua (AVI:n sivuilla), ja on ymmärrettävää että sen tulkinta on herättänyt hieman hämmennystä.  Luvan teknisiä yksityiskohtia ovat avanneet mm Yle ja Vihreä Lanka.

Asialla on kuitenkin selkeä ydin. Aiemmin Talvivaara on saanut vain tietyn määrän jätevesiä vuodessa (1,3 miljoonaa kuutiota), mutta jätevedessä on saanut olla rajattomasti sulfaattia. Nyt rajoitetaan sulfaatin kokonaismäärää, mutta ei enää päästetyn veden määrää.

Juuri sulfaatti on kaivoksen pahin ympäristöongelma. Sitä muodostuu, koska alkuperäinen bioliuotusprosessi ei ole toiminut kunnolla, ja kaivos joutuu käyttämään suuret määrät rikkihappoa. Happo joudutaan neutraloimaan lipeällä, ja tällöin syntyy sulfaattisuoloja.

Ympäristölupaa hakiessaan Talvivaara lupaili korkeintaan 170 mg/l sulfaattipitoisuuksia. Raja-arvot eivät olleet millään tavalla sitovia, ja todellisuudessa ne ovat olleet jopa tuhansia mg/l.  Sulfaatteja onkin päässyt ympäristöön noin 30 miljoonaa kiloa esim vuosina 2010-2011. Kaivosalueella on edelleen noin 50 miljoonaa kiloa sulfaattia, josta olisi päästävä eroon (Yle).

Nyt rajoitetaan siis vain sulfaattien kokonaispäästöjä, mutta ei vesimäärää. Päästöraja on loppuvuonna 12 miljoonaa kiloa ja ensi vuonna 12 miljoonaa kiloa, sen jälkeen se tippuu rajusti 1,2 miljoonaan.

Nuo luvut eivät miellytä ketään.  Määrät ovat liian pieniä Talvivaaralle, liian suuria kaikille muille.

Miksi Talvivaara on tyytymätön?

Toistakseksi selkeimmän liikkeen on tehnyt Talvivaara: se aikoo todennäköisesti valittaa luvasta (YleUS).  Talvivaara perustelee valitusta sillä, että “lupaehtojen haitta-ainepitoisuusrajat ja enimmäisvirtaaman rajoittaminen hidastavat kaivoksen riskitason alentamista riittävän nopeassa aikataulussa”.

Toinen tulkinta on, että vaatimusten noudattaminen tulee sietämättömän kalliiksi. Käytännössä lupa vaatii, että Talvivaara rakentaa nopealla aikataululla niitä vedenpuhdistusjärjestelmiä, joita sen alunperinkin piti rakentaa. Ne eivät todellakaan ole halpoja, varsinkaan Talvivaaran nykyisessä taloudellisessa tilanteessa.

AVI:n päätös vihjaa tähän seikkaan jokseenkin suoraan, ja sivulla 159 toteaa, että “…. antaen välttämättömät määräykset  aluehallintovirasto ratkaisee hakemuksen erillisenä, vaikka kaivoksen  muukaan toiminta ei vastaa voimassa oleva ympäristölupaa”.

Talvivaara ei siis ole noudattanut edellistä lupaa, ja nyt sen on niin tehtävä. Investoinnit olisivat olleet kalliita jo rakennusvaiheessa, mutta nyt ne tulevat vielä kalliimmiksi.

Miksi kaikki muut ovat tyytymättömiä?

Yksi vastaus liittyy edellä olevaan lauseeseen: Talvivaara ei ole noudattanut edellistä lupaa, ja nyt sen on niin tehtävä. Mitään uusia pakotekeinoja ei  kuitenkaan ole tarjolla, vaan valvonta on edelleen jätetty passiiviselle Kainuun ELY-keskukselle, kuten tähänkin saakka. Kuinka uskottavaa tämä on?

Hieman yleisemmällä tasolla ympäristöjärjestöt ovat jo aiemmin vaatineet Talvivaaran sulkemista. Viiden vuoden tuhoisa pilottikokeilu riittää jo osoittamaan, että prosessi ei toimi. (Ks mm SLL:n blogi. Se on minun kirjoittamani ja voi sisältää propagandaa, mutta perustelee vaatimusta). Siitä lähtökohdasta ei ole mitään järkeä sallia enää kahden vuoden lisäkidutusta, jonka jälkeen ollaan edelleen nykytilanteessa.

AVI:n hyväksymät päästömärät ovat ympäristön kannalta suuret. Tähänastiset päästöt eivät aivan tuplaantuisi, mutta kasvaisivat kuitenkin merkittävästi.  Nykyistenkään päästöjen kaikkia vaikutuksia ei vielä tiedetä. Alue ei ole pieni: Laakajärveltä Jormasjärvelle on noin 30 kilometriä, ja tämä alue suolaantuu varmasti ainakin jonkin verran. Jos myös Nuasjärvi (jonka toisessa päässä on Vuokatti ja toisessa Kajaani) saastuu, suolaantunut järviketju on jo kymmeniä kilometrejä pitkä.

Yksinkertaisten mallinnusten mukaan sulfaatti laimene suuremmissa järvissä niin paljon, että sillä ei ole enää käytännön merkitystä. Mallinnukset kuitenkin olettavat, että sulfaatti laimenee koko järviveden tilavuuteen, ja että järvissä ei ole biologiaa. Tämä on fyysikkoajattelua pahimmillaan — uskotaan malliin, miettimättä vastaako malli todellisuutta.

Sulfaattipitoinen vesi ei esimerkiksi välttämättä sekoitu koko järven veteen, vaan painuu raskaampana pohjaan eräänlaiseksi suolapatjaksi. Tämä patja voi ryömiä paljonkin suuremmalle alueelle kuin mallinnus kertoo.  Raskas patja haittaa järven normaalia kevätkiertoa, jolloin pohjalle ei pääse ollenkaan hapekasta pintavettä. Tämä tuhoaa järven pohjasta viimeisenkin elämän, ja sitä kautta koko järvestä.

Todellinen riskialue on siis suurempi kuin naiivi mallinnus antaa ymmärtää. Kuinka paljon suurempi, ja kuinka suuria vauriot lopulta ovat? Sitä ei tiedä kukaan, koska näin suuren skaalan biologisia kokeita ei ole aiemmin tehty. Eikä vastustajien mielestä ole syytä tehdäkään.

Mihin AVI on pyrkinyt?

AVI:n perusfilosofia on erittäinkin tervejärkinen. Ympäristöluvan tarkoitus on määritellä, kuinka paljon ympäristöä saa turmella. Kun puhutaan jätevedestä, olennaista ei ole vesi vaan jäte.

AVI:n edustaja on muotoillut asian näin: “Jos vesi on tislattu täysin puhtaaksi, niin sitähän voi juoksuttaa luontoon vaikka kuinka paljon” (TS). Käytännössä rajoituksia on hiukan enemmän, mutta viime kädessä uusi lupa antaa rajat sille, miten paljon ympäristöä saa turmella, ottamatta kantaa niihin asioihin, joilla ei ole ympäristön kannalta merkitystä. Juuri niinkuin pitääkin.

Rajat eivät miellytä ketään, mutta oikeastaan niin pitääkin olla. Ympäristöluvan on tarkoituskin olla kompromissi, jonka kanssa kaikki voivat elää mutteivät nauttia elämästään.

AVI:n hyväksymä päästöraja on karkeasti samaa luokkaa, mitä nykyinen lupa olisi antanut jos sitä olisi noudatettu. Vähennystä nykytilasta tulee lähes 90%. Päätös tuo esille, että aiempaa ympäristölupaa ei ole noudatettu, ja siksi ollaan kaoottisessa tilassa jossa tähän ei heti päästä. Siksi kompomissinä sallitaan puoleksitoista vuodeksi erittäin suuret päästöt, jotta Talvivaara saa rehdin mahdollisuuden vielä korjata ongelmansa.

Koska AVI on vain lupaviranomainen, se ei voi suoraan vaatia kaivoksen sulkemistakaan. Se ei voi myöskään määrätä valvontaan mitään erityisehtoja, vaikka tietääkin että siinä on ollut ongelmia. Tällainen äärikompromissi voi olla olosuhteisiin nähden ainoa mahdollisuus.

Mikä systeemissä on rikki? 

Uudessa ympäristöluvassa on siis noudatettu terveä järkeä. Valitettavasti mikään muu Talvivaarassa ei noudata tervettä järkeä. Olen itse aiemmin käyttänyt käsitettä “Talvivaara-ELY-kombinaatti”, niin selkeää KaiELY:n puolueellisuus on ollut (ks Talvivaara 7 ja muut Talvivaara-kirjoitukseni).

Kombinaatti ei ole välittänyt oikeuden päätöksistä, ei ympäröivien viranomaisten huudoista, ei ympäristöministeriöstä, ei muiden osapuolten valituksista, ei rikostutkinnoista. Mikä nyt muuttuisi?

Suomen järjestelmässä on herrasmiesoletus: annettuja ympäristölupia valvotaan tasapuolisesti, ja pääsääntöisesti noudatetaan ainakin pakon edessä. Tässä tapauksessa Kainuun ELY-keskus ei ole valvonut eikä Talvivaara ole noudattanut. Kun herrasmiesoletus ei pidäkään paikkaansa, järjestelmä halvaantuu. Umpikujasta ei tunnu olevan mitään ulospääsyä. Järjestelmävika on näinkin yksinkertainen.

Kirjoittaja kuuluu Suomen Luonnonsuojeluliittoon, mutta spekulaatiot, mielipiteet, tulkinnat ja virheet ovat puhtaasti omia. 

Translate »