Category: Talvivaara

Talvivaara 5: What is going on?

 

We have a firm policy of never publishing any “agitprop” material. I will circumvent the rule by posting a propaganda piece I helped write, but providing skeptical commentary. In effect, I will argue against myself.

PDF version of the official piece: What is causing the environmental damage in Talvivaara.  More blog posts on Talvivaara (Finnish only): Talvivaara. 

WHAT IS CAUSING THE ENVIRONMENTAL DAMAGE IN TALVIVAARA?

By the Kainuu District of the Finnish Association for Nature Conservation (Suomen Luonnonsuojeluliitto). 

The environmental problems of the Talvivaara mine are difficult to summarize briefly. They are systemic, and made worse by the actions of the authorities (in this case the Kainuu ELY Center, in charge of monitoring the mine). The Talvivaara mine has caused excessive environmental damage; the ELY Center has repeatedly approved this damage; whenever challenged in court, its decisions have been found to be invalid. However, these court rulings come almost a year after the fact, and are irrelevant because Talvivaara has done so much more ELY-approved damage in the meantime. The system has become a monster.

Commentary: Obviously “monster” is agitprop. But other than that, the later analysis shows that the basic mechanism seems to be true. The system is definitely in a self-perpetuating feedback loop, which is difficult to stop.

In practice Talvivaara has never achieved a “normal” mode of operation. All of the wastewater treatment has happened in violation of the original environmental permit, issued in 2007. This has created chronic problems, which has led to a loop of repeated and uncontrollable acute problems. The ELY Center is actively collaborating in the damage by refusing to sanction the mine in any meaningful way.

Commentary: “Active collaboration” is agitprop. But certainly the actions of the ELY Center are not making the situation easier.

The mine started with the premise of a closed water circuit, in which a water-purification plant ensures that no wastewater is emitted into the environment. Such a plant  was already a requirement in the environmental permit in 2007. As of 2013, Talvivaara has no plant, and is emitting 1.3 million cubic meters of wastewater per year.  Instead of purification, the wastewater is neutralized by adding lime to the acidic water, and precipitating some of the toxic metals in a gypsum pond. This creates sulphate salts. The salt water is then diverted into ponds and rivers. The sulphates have already permanently contaminated several small lakes near the mine, and are proceeding downstream toward larger bodies of water.

Commentary: The basic mechanism is true. No water purification is being done, although the permit requires a plant to be built at some point.  Neutralization of an acid with lime produces salts, which contaminate fresh water. Rises in sulphate levels have been measured in lakes tens of kilometers away. However, there is legitimate dispute how significant that rise is, the amount of damage that has actually happened, and how permanent it is. We simply do not know yet.

The Vaasa Administrative Court of Finland made two significant rulings against the Kainuu ELY Center last week. In early 2012, the ELY Center decided that despite the environmental damage the mine was chronically causing, there was no need to shut it down. The Administrative Court has now ruled that the damage was significant, and extreme measures should have been considered.

Commentary: This may be reading too much into the decision. Technically speaking, the Court simply decided that the ELY Center decision was invalid, and has to be reconsidered. The amount of damage as such was not assessed by the Court; they ruled that the damage assessment made by the ELY Center was insufficient. 

In June 2012, Talvivaara invoked a “state of emergency” under Article 62 of the Environmental Protection Act, which allows permits to be temporarily bypassed in case of a natural catastrophe. Talvivaara then diverted its wastewater past the gypsum pond, bypassing a crucial step in the cleaning process. The ELY Center approved the diversion. The Administrative Court has now ruled that in fact there was no state of emergency.

Commentary: These facts are not in dispute. The criteria for invoking Article 62 are quite stringent, and they were not fulfilled. 

In both cases, the Administrative Court invalidated the decisions of the ELY Center. Unfortunately, this shows a fundamental breakdown in the system: coming almost a year after the fact, these rulings are essentially irrelevant. The damage that the ELY Center helped to create can no longer be undone, since so much new damage has been done in the meantime.

Commentary: Calling the rulings “irrelevant” is extreme, but little can be done to correct the damage. The situation is analyzed (in Finnish) in Talvivaara 4. The diagram below shows some features, even though it is in Finnish. Orange lines refer to technical problems; red lines refer to emergency solutions; red lines crossed over refer to emergency solutions that have been declared illegal. This is the simplest possible diagram that captures even some of the key problems. 

Picture9

There have been four further states of emergency (August 2012, November 2012, January 2013, and February 2013).  Most seriously, there was a massive leak in the gypsum pond in November, which has made the pond unusable (it also leaked in 2008 and 2010). It appears that Talvivaara illegally diverted one million cubic meters of highly polluted and acidic metal raffinate into the gypsum pond, contributing to the leak. The authorities are investigating this.

Commentary: These facts are not in dispute. The breakdown of the gypsum pond (Kipsi-allas) in the diagram above in particular is a serious issue, since it makes it very difficult to achieve normal operations.

It has also emerged that Talvivaara has no water-management plan, which was a key requirement in the 2007 environmental permit. Talvivaara has blamed rainy weather in 2012 for its problems; however, rainfall was never considered in the design and risk analysis of the mine. There also seem to be fundamental problems in the bioleaching process, according to an external report.

Commentary: Not in dispute. The problems in the water and risk management are described for example in the February 15 independent commission report  (Talvivaara-selvitys, Finnish only).  The external report was done by SRK Consulting. 

Company management has stated that the situation is almost under control. However, the same message has been repeated since the mine began operations, and Talvivaara has a track record of unreliable statements about its water management.

Commentary: Agitprop. The positive messages from the company are certainly true. Whether they are unreliable depends on whom one chooses to trust. However, the Talvivaara-selvitys did note that the problems with the water management are serious.

Even more worryingly, the mine now plans to almost triple its operations, and to begin extracting uranium from the ore. (The presence of uranium has been known since the 1960’s, but was conveniently forgotten by Talvivaara and the authorities in order to avoid public backlash when the mine was started).  Based on the past track record of the company, this sounds like a recipe for disaster.

Commentary: Agitprop, in particular “conveniently forgotten”. In general, whenever an environmental organization mentions the word “uranium”, one can expect a torrent of antinuclear propaganda. However, the propaganda value is not pursued deeply here, and it is true that uranium was never mentioned when the mine was first built.  The last question is phrased in a rhetorical way, but is a valid question. If a company seems completely unable to control its operations, is it a good idea to allow it to triple those operations? 

Conclusions of the commentary: Most of the facts mentioned here are not in dispute. Some of the readings of the court decisions may be biased. Claiming that the ELY Center is actively collaborating in causing the environmental damage is certainly propagandistic. However, the actions of the ELY Center certainly are not helping. It is debatable whether the situation in Talvivaara is quite as apocalyptic as suggested here, but it is certainly not under control. Overall, the rhetorical tone clearly marks this as a propaganda text, but I would argue that there are no serious distortions, and that the interpretation is more or less supported by the facts.  

Acknowledgments: Many people contributed to the text, including Johan Heino, Janne Kumpulainen, and Pertti Sundqvist.

 

Talvivaara 4: tilanne, karkeasti

 

Olen tehnyt sarjan vuokaavioita, joilla yritän ainakin itse ymmärtää mitä Talvivaarassa on tapahtunut. Todellisuudessa ulkopuolinen ei kykene tarkkaan ymmärtämään, varsinkin kun tiedotus on satunnaista, ja poikkeustilanne seuraa toistaan. Kaaviot eivät ole täsmälleen aikajärjestyksessä, ja yksityiskohdissa voi olla karkeita yksinkertaistuksia. Olen yksinkertaisesti pyrkinyt tiivistämään asiat niin että itse ymmärrän ne.

Muita Talvivaara-kirjoituksia, mm sateisuus- ja riskianalyysejä: Täällä.

Pyrin olemaan tässä neutraali: Talvivaaran ongelmat voivat johtua ymmärrettävistä innovatiivisen prosessin alkukangerteluista, huonosta tuurista, pienistä virheitä, karkeista virheistä, viranomaisten virheistä, viranomaisten korruptiosta, prosessin kertakaikkisesta sopimattomuudesta Suomeen, tai luonnonsuojelijoiden loputtomasta valituskierteestä joka estää asialliset korjaukset. Tässä selvitän vain, mitä Talvivaara näyttää tehneen. Minulla on kyllä asiasta oma mielipide — ja se ei todellakaan ole neutraali — mutta toivon mukaan ideologiani ei vääristä analyysiäni täysin.

Talvivaaran toiminta perustuu tällä hetkellä pitkälti ympäristönsuojelulain pykälän 62 (poikkeukselliset tilanteet) käyttöön; pykälää on viimeisen vuoden aika käytetty viisi kertaa. Koko pykälä kannattaa mainita tässä:

“Jos onnettomuudesta, tuotantohäiriöstä, rakennelman tai laitteen purkamisesta tai muusta niihin rinnastettavasta syystä aiheutuu päästöjä tai syntyy jätettä siten, että siitä voi aiheutua välitöntä ja ilmeistä ympäristön pilaantumisen vaaraa tai jätteen määrän tai ominaisuuksien vuoksi erityisiä toimia jätehuollossa, on toiminnasta vastaavan tai jätteen haltijan ilmoitettava tapahtuneesta viipymättä valvontaviranomaiselle.     //// Jos muusta kuin 1 momentissa tarkoitetusta, toiminnasta riippumattomasta ja ennalta arvaamattomasta syystä aiheutuu odottamaton tilanne, jonka vuoksi lupamääräystä ei voida tilapäisesti noudattaa, toiminnanharjoittajan on ilmoitettava asiasta valvontaviranomaiselle.”

Jokseenkin yksikäsitteinen: pykälä on tarkoitettu tulipalon tai tulvien kaltaisiin tilanteisiin, joita yritys ei voinut ennakoida ja jotka eivät perustu sen omiin toimintavirheisiin. Silloin on tottakai toimittava heti. Pykälä on tärkeä ja tarpeellinen; mielenkiintoisempi on kysymys, onko sitä käytetty tässä oikein.

 

Picture1

Kuva 1. Visio. Tällä kuviolla Talvivaara hankki maineen innovatiivisenä vihreänä kaivosyrityksenä.   Malmi kaivetaan avolouhoksesta ja murskataan; murske laitetaan suuriin kasoihin joissa sitä valellaan pari vuotta veden ja rikkihapon sekoituksella;  bakteerit hoitavat liuotuksen; liuosta kierrätetään metallitehtaan kautta jossa metalli otetaan talteen ja liuos puhdistetaan ja kierrätetään uudelleen; tarvittava vesi tulee etupäässä sateesta, ja sitä haihtuu suunnilleen saman verran kuin sataa. (Puhdistusjämät uutetaan lisäksi kipsiksi, jonka voi turvallisesti haudata kaivosalueelle).  Suunnilleen tämä on varmastikin suuren yleisön kuva.

 

Picture2

Kuva 2: Tarkempi todellisuus. Tältä prosessi käytännössä näyttäisi, ideaalitilassa. Lähijärvistä otetaan vettä prosessia auttamaan. Kipsisakka-altaassa ylimääräiset raskasmetallit kiinteytetään turvalliseen ja stabiiliin kipsiin; jälkikäsittelyssä sitä puhdistetaan vielä lisää ennen kuin päästetään lähiseudun vesiin. Ulos menevä vesi (1.3 miljoonaa kuutiota vuodesss) on suolaista ja siinän on hieman metallijäämiä, mutta se on kuitenkin hyväksyttävien raja-arvojen sisällä. Varoaltaiden avulla voidaan turvallisesti säädellä vesien määrää.

 

Picture3

Kuva 3: Ongelmat alkavat (kaivoksen alusta saakka). (Oranssilla on merkitty ongelmakohdat jotka periaatteessa voivat olla vain huonoa tuuria. Punaisella merkitsen kohdat, joissa Talvivaaran/viranomaisten aktiivista toimintaa voi jo vahvasti kyseenalaistaa.) Liuotusprosessia ei saada käyntiin kunnolla, mikä tosin on tyypillistä alkuvaiheessa kun uutta prosessia testataan. Kainuun ilmastoa ei todennäköisesti ole osattu ottaa huomioon; haihdunta on oletettua pienempää. (Kipsisakka-altaan suunnittelussa oli myös ongelmia, ja siihen tuli vuotoja 2008 ja 2010).

 

Picture4

Kuva 4: Ongelmat pahenevat. Kierrossa on (ilmeisesti) liikaa vettä, ja liuotusprosessi ei lähde käyntiin. Vettä kertyy koko ajan lisää, koska sitä ei haihdu tarpeeksi; toisaalta vedenottoa järvestä ei syystä tai toisesta vähennetä.  Myös puhdistuspuolessa saattaa olla jotain ongelmia. Ensimmäiset ongelmat alkavat tuntua: varoaltaita on liian vähän.

Picture5

 

Kuva 5: Hätä iskee. Vettä kertyy, useasta eri syystä (sade, prosessiongelmat). Sitä joudutaan päästämään erilaisin väliakaisratkaisuin eri puolille. Tässä kohtaa ei ole enää mahdollista määritellä tarkkaa aikajanaa, mutta tapahtuu kaksi erittäin kyseenalaista toimenpidettä.

5.1) Vettä aletaan kesällä 2012 pykälän 62 mukaisella poikkeusluvalla päästää ohi kipsisakka-altaan suoraan jälkikäsittelyyn. Poikkeuslupa on voimassa korkeintaan vuoden 2012 loppuun. Tähän on viranomaisten (ELY-keskuksen) lupa. Ei ole täysin selvää miksi näin haluttiin tehdä, ja annettiin lupa. (Käytännössä se antaa mahdollisuuden käyttää kipsisakka-allasta veden varastointiin. Tämä tosin on luvan vastaista).

5.2) Toinen toimenpide on luvanvastainen: Talvivaara päästää noin miljoona kuutiometriä pahasti saastunutta ja hapanta (puhdistamatonta) raffinaattivettä nyt vapaana olevaan kipsisakka-altaaseen. Altaassa ei saisi varastoida vettä ylipäätään, eikä varsinkaan näin saastunutta. Toistaiseksi ei ole selvinnyt, miksi näin on tehty ja miksi viranomaiset ovat sen hiljaisesti hyväksyneet.

Picture6

Kuva 6: Epätoivo iskee. Kaikki altaat alkavat olla täynnä, ja ainoaksi vaihtoehdoksi jää valuttaa vettä myös avolouhokseen. Tämä tarkoittaa, että malmin louhinta on mahdotonta. Kaivos ei vielä pysähdy, koska liuotusprosessia kestää parikin vuotta, ja metallia saadaan pitkänkin aikaa vaikka sitä ei louhittaisi lisää. (Käytännössä metallia kuitenkin saadaan vähemmän kuin oletettiin). Samaan aikaan Kainuussa on poikkeuksellisen kovia sateita ja kylmää, ja vettä kertyy sitäkin kautta. (On toinen asia, olisiko tähän pitänyt osata varautua. Muissa Talvivaara-kirjoituksissani arvioin, että olisi).

 

Picture7

Kuva 7. Katastrofi (marraskuu 2012). Kipsisakka-altaaseen tulee paljon julkisuutta saanut vuoto (vesimäärä on noin 0.2 miljoonaa kuutiota). Louhos on täynnä vettä (1.7 miljoonaa kuutiota). Talvivaaran ilmoituksen mukaan kaikki hätäaltaatkin alkavat olla täynnä; tosin tätä on ulkopuolisen mahdoton varmentaa.

 

Picture8

Kuva 8. Ratkaisu? Talvivaara ilmoittaa, että sillä on taas käsissään ympäristönsuojelulain 62 pykälän mukainen odottamaton hätätilanne. Aikaisemmat manööverit eivät yhtiön tulkinnan mukaan ole vaikuttaneet poikkeustilanteeseen, eikä se ole Talvivaaran vika. Myös ELY-keskus hyväksyy selityksen, ainakin osittain.

Talvivaaran vaatima määrä on 3.8 miljoonaa kuutiota. ELY-keskus hyväksyy 1.8 miljoonaa (jolla saadaan käytännössä avolouhos tyhjäksi ja malmin louhiminen taas käyntiin), ja jättää loppuosan aluehallintoviraston (AVI) hyväksyttäväksi. Talvivaara ilmoittaa joutuvansa joka tapauksessa juoksuttamaan nekin vedet ennen pitkää, estääkseen pahemman katastrofin. Liikavesien määrä myös kasvaa ilmoitus ilmoitukselta; nyt se saattaa olla 7 miljoonaa kuutiota.

Käytännössä tällä ollaan nyt menossa eteenpäin. Juoksutuspäätöksestä on tehty useita valituksia, mutta Talvivaaralla on aikaa antaa vastineensa 18.3. saakka. Harva realistisesti olettaa, että juoksutukset pysähtyisivät. Talvivaara on ilmoittanut, että luvan epääminen johtaisi vielä suurempaan katastrofiin keväällä, kun lumet sulavat. Tätä on ulkopuolisen mahdoton varmentaa, mutta käytännössä viranomaiset ovat selkä seinää vasten.

Picture9

Kuva 9. Uusin ongelma? Vaasan hallinto-oikeus päätti 4.3.2013, että kesäkuun 2012 poikkeustilanne (Kuva 5.1) ei ollutkaan lain vaatima poikkeustilanne. Kipsisakka-allasta ei saa ohittaa, vaan vedet pitää puhdistaa sen kautta. Jos päätöstä noudatettaisiin, Talvivaara olisi pian umpikujassa, koska se ei saa enää päästää “normaalia” vesimääräänsä vaan ainoastaan poikkeustilavetensä.

Käytännössä Talvivaaralla on mahdollisuus tehdä päätöksestä valitus, eikä sitä sillä aikaa panna täytäntöön. Talvivaara on ilmoittanut, että päätös ei tule vaikuttamaan mihinkään. Tämä on helppo uskoa, koska Kainuun ELY-keskus on aiemminkin joka tapauksessa ohittanut korkeampien viranomaisten päätöksiä poikkeuspäätöksillä.

Onko Talvivaara toiminut korrektisti?

Makukysymys. En väitä että ylläoleva esitys olisi täydellinen tai virheetön (jo siksikin, että kaikkea tietoa ei ole saatavilla). On se kuitenkin sinnepäin. Eikä anna kovin mairittelevaa kuvaa yhtiöstä (tai Kainuun ELY-keskuksesta).

Oma näkemykseni: kaivostoimintaa saa ja tulee harrastaa, kunhan ei riko lakeja. Jos toiminta ei ole kannattavaa ilman jatkuvia epämääräisiä poikkeuslupia, se ei ole kannattavaa. Piste. Olen syvästi skeptinen siitä, pääseekö Talvivaara ikinä lailliseen tilaan. Mennyt käytös ennustaa usein myös tulevaa käytöstä. Sillä perusteella jatkokin tulee olemaan samanlaista kuin tässä esitetty, niin kauan kuin kaivos pyörii.

 

 

Talvivaara 3: Kolmen vuoden vedet (vai kuudenkymmenen)?

“Numeroiden perusteella kyseessä ei oikein millään tulkinnalla ole “toiminnasta riippumaton” eikä “ennalta arvaamaton” äkillinen onnettomuus, jollaiseen ympäristölain 62 pykälässä viitataan. Näin suuri ylimäärä on kyllä Talvivaaran toiminnasta riippuvaista, eikä sateisuuskaan voi olla täysi yllätys. ….  Lisäksi numerot osoittavat, että juoksutuksen ympäristövaikutus …. voi vastata jopa kuudenkymmenen vuoden todellisia päästöjä. …. Voidaan sanoa — vain hieman mutkia oikoen — että Talvivaara aikoo tuplata elinaikanaan päästämänsä saasteet. …. Vaikka pyrin pitämään kliinisen neutraalin otteen ja tuijottamaan vain numeroita, on todella vaikea nähdä, miten tämä voisi olla millään tasolla hyväksyttävää.”

Talvivaaran kaivosvuoto alkaa ehkä aiheena puuduttaa monia. Viimeisimmät uutiset ovat kuitenkin taas yllättäviä ja dramaattisiakin. Lisäksi niistä löytyy muutama numeroarvo, joilla voi tehdä karkeaa suuruusluokka-analyysiä, jollaisesta itse pidän. (Aiemmat osat: Talvivaara 1 ja Talvivaara 2. Kaikki Talvivaara-kirjoitukset: Talvivaara).

Yle raportoi 16.1.2013, että Talvivaara olisi pian ilmoittamassa, että se joutuu juoksuttamaan  ympäristön vesiin 3,8 miljoonaa kuutiota vettä kevään aikana. Juuri eilen Talvivaaran oma blogi 22.1.2013 vahvisti, että tällainen ilmoitus tehdään. Blogi vahvistaa Ylen numerotiedot.

Blogissa on itse asiassa jopa vähemmän informaatiota kuin Ylen uutisessa. Blogissa todetaan vain, että “Virallisesti kyse on ympäristönsuojelulain mukaisesta ilmoituksesta”. Ylen aiempi uutinen tarkentaa, että kyseessä on ympäristösuojelulain 62 pykälä. Pykälä todellakin antaa tällaiseen antaa tähän mahdollisuuden ilmoitusasiana, mikäli kyseessä todella on poikkeustila (toiminnasta riippumaton ja ennalta arvaamaton syy).

Näin kaivoksen vesitase saataisiin normaaliksi.  Luvun suhteuttamiseksi: lupasääntöjen mukaan kaivos saa päästää vuodessa ainoastaan 1,3 miljoonaa kuutiota. Karkeana arviona, kaivos haluaa päästää pois kolmen vuoden vedet yhdellä kertaa.

Jo nämä tiedot riittävät analysoimaan kahta kysymystä. Johtopäätökseni saattavat vielä tarkentua kun tietoa tulee lisää, mutta olennaisia muutoksia niihin tuskin tulee.

On rehellistä todeta, että en käytännössä ole neutraali, vaan ympäristöväkeä. Pyrin kuitenkin tiukkaan faktapohjaan, enkä henkilökohtaisesti ole vaatimassa ainakaan kaivoksen sulkemista. Minimivaatimus kuitenkin olisi, että tiedotus olisi rehellistä ja toiminta lainmukaista.

1. Kuinka paljon saasteita luontoon itse asiassa pääsisi?

Talvivaaran blogin mukaan “vesien käsittelyjärjestelmät on mitoitettu ja rakennetaan niin, että juoksutettavan veden laatu täyttää voimassa olevassa ympäristöluvassa määritellyt lupamääräykset.” Tämä kuulostaa hyvältä, mutta tarkempi penkominen osoittaa tilanteen huterammaksi. Pitoisuudet lasketaan yksiköissä mikrogrammaa/kuutio, kun taas ympäristön kannalta olennainen suure on kokonaispäästö (käytännössä tonneina). Jos virtaus kolminkertaistuu, myös päästömäärä kolminkertaistuu.

Käytännössä ero voi olla vielä suurempi, koska usein teollisuus toimii paljon tiukemmin kuin luvat varsinaisesti vaativat. (Se ei ole pelkkää PR:ää, vaan teknisesti ja kaupallisesti järkevää. Se antaa tilaa toimia poikkeustilanteissa ja ennakoi myös mahdollisia raja-arvojen tiukennuksia).

Näin on toiminut myös Talvivaara; vuoden 2011 virallisen seurantaraportin mukaan (s 38)  “Metallien (Ni, Cu ja Zn) pitoisuudet olivat pääsääntöisesti pieniä. Nikkelin mediaanipitoisuus vuonna 2011 oli 31 mikrogrammaa/l, kuparin 7 mikrogrammaa/l ja sinkin 23 mikrogrammaa/l. Nikkelin ja kuparin mediaanipitoisuudet ovat kaksinkertaistuneet vuodesta 2010, mutta pitoisuudet olivat selvästi pienempiä kuin yksittäiselle näytteelle määrätyt raja-arvot, jotka ovat nikkelille ja kuparille 1,0 milligrammaa/l ja sinkille 2,0 milligrammaa/l (kuva 3). Raja-arvojen ylityksiä ei tapahtunut vuonna 2011.”

Normaalioloissa kaivoksen päästöt ovat siis olleet alle 5% lain vaatimista raja-arvoista. Jos nyt tehdyissä juoksutuksissa mennään matalimman riman alta ja mennään raja-arvojen mukaan, todellinen pitoisuus voi olla hyvinkin 20 kertaa suurempi kuin normaaliolojen pitoisuus. Talvivaaran blogin perusteella juuri näin voi olettaa tapahtuvan: “Vesien käsittelyjärjestelmät on mitoitettu ja rakennetaan niin, että juoksutettavan veden laatu täyttää voimassa olevassa ympäristöluvassa määritellyt lupamääräykset.” Riman voi uskoa olevan matalalla.

Kaivos tulisi siis näillä yksillä juoksutuksilla saastuttamaan virallisesti kolmen vuoden edestä, käytännössä mahdollisesti jopa 60 vuoden edestä. Tämä 60 vuotta on kaivoksen koko arvioitu elinkaari. Voidaan — vain hieman liitoitellen — sanoa, että Talvivaara aikoo tuplata koko elinaikanaan päästämänsä saasteet.

2. Selittävätkö sateet poikkeustilanteen?

Yhtiö aikoo Ylen uutisen mukaan käyttää ympäristösuojelulain 62 pykälää:  “Jos onnettomuudesta, tuotantohäiriöstä, rakennelman tai laitteen purkamisesta tai muusta niihin rinnastettavasta syystä aiheutuu päästöjä tai syntyy jätettä siten, että siitä voi aiheutua välitöntä ja ilmeistä ympäristön pilaantumisen vaaraa tai jätteen määrän tai ominaisuuksien vuoksi erityisiä toimia jätehuollossa, on toiminnasta vastaavan tai jätteen haltijan ilmoitettava tapahtuneesta viipymättä valvontaviranomaiselle.   //  Jos muusta kuin 1 momentissa tarkoitetusta, toiminnasta riippumattomasta ja ennalta arvaamattomasta syystä aiheutuu odottamaton tilanne, jonka vuoksi lupamääräystä ei voida tilapäisesti noudattaa, toiminnanharjoittajan on ilmoitettava asiasta valvontaviranomaiselle.”

Pykälä on jokseenkin yksikäsitteinen: näin voi toimia, jos tilanne oli ennalta arvaamaton ja toiminnasta riippumaton, eikä muita vaihtoehtoja ole.  Hyvä esimerkki voisi olla padon murtuminen tai tulipalo; silloin on tietystikin toimittava heti, eikä lupia kysellä. Onko Talvivaarassa oikeasti tällainen tilanne?

Talvivaaran blogin perustelut ovat ympäripyöreitä, ja niiden perusteella asiaa on vaikea arvioida. “Malmintuotannon käynnistäminen viimeistään kesällä 2013 on kaivoksen toiminnan kannalta erittäin tärkeätä sekä vesienhallinnan vuoksi että taloudellisen toiminnan turvaamiseksi. …. Talvivaaran näkemyksen mukaan kaivosalueelle turvapatojen sisälle varastoidut vedet tulee käsitellä ja johtaa käsiteltyinä luontoon ennen kevättulvia, jotta vältytään kevään valumavesien aiheuttamalta lisäriskiltä. Avolouhoksen tyhjentämisellä taas mahdollistetaan kaivoksen normaali toiminta kesästä 2013 alkaen.”

Ympäristönsuojelulain 62 pykälän mukaan kuitenkin sekä taloudelliset seikat että pitkäaikainen vesienhallinta ovat täysin yhdentekeviä — poikkeustoiminta on mahdollista vain, jos kyseessä on “tulipalon sammuttaminen”. Talvivaaran blogi ei siis anna vastausta kysymykseen.

Käytän kahta tietolähdettä arvioimaan kriisin äkillisyyttä. Talvivaaran vuoden 2011 virallisesta seurantaraportista (s 15): “Vuoden 2011 sadesumma (649 mm) Kajaanissa oli 22 % suurempi kuin vertailujaksolla 1971–2000 keskimäärin (532 mm) ja lähes samaa tasoa kuin vuosina 2008 ja 2010 (644 ja 656 mm).” Hieman keskimääräistä sateisempia vuosia on siis ollut useampia.

Toisaalta Ilmatieteen laitoksen vuoden 2012 vuositilaston mukaan vuoden 2012 sademäärä Kajaanin Saaresmäessä oli lopulta 1031 mm. Tämä on lähes tuplasti vertailujakson keskimäärä, ja kuudenneksi korkein koskaan Suomessa mitattu. Vuosi on selkeästi ollut poikkeuksellinen. Mutta onko se tarpeeksi poikkeuksellinen?

Osissa Talvivaara 1 ja Talvivaara 2 osoitin, että ei ole selvää, minkä sääseman tietoja pitäisi käyttää.  Kuvassa 1 on ykkösosassa Ilmatieteen laitoksen sateisuusdatoista tekemäni arvio, jossa on käytetty 12 kuukauden liukuvaa sadantaa. (Tämä antaa reaaliaikaisen kuvan edellisen vuoden sateista, ja on siis hieman hyödyllisempi kuin kalenterivuoden käyttäminen). Paitsi että kovia sateisuuksia on ollut ennenkin, muilla alueen asemilla on ollut vuonna 2012 paljon pienempiä sadantalukuja. Nämä asemat ovat lähempänä Talvivaaraa kuin Saaresmäki (Kuva 2). Korkeuserot sotkevat vielä tilannetta.


Kuva 1: Sateisuus (12 kk liukuva keskiarvo) Talvivaaran lähimmillä sadeasemilla, marraskuuhun 2012 saakka. Aika-akseli on käännetty (vuosi 2013 on vasemmassa laidassa). Asemien sijainnit ovat kuvassa 2.


Kuva 2: Talvivaaran lähimmät sääasemat.

Vaikka onkin perusteita epäillä että määrä on pienempi, oletetaan tässä kuitenkin Talvivaaran “eduksi”, että Talvivaarassa on ollut yhtä vaikea tilanne kuin Saaresmäessä: vuoden 2012 aikana on poikkeuksellisesti tullut kahden vuoden sateet.

Tämä vastaa silti vain yhden vuoden “ylimäärää”. Talvivaara sen sijaan haluaa valuttaa kolmen vuoden ylimäärän. Tälle ei löydy selitystä luonnonoloista. Jos tarkastellaan — edelleen Talvivaaran “eduksi” — aikaisempia vuosia, niin seurantaraportin mukaan Kajaanissa olisi vuosina 2008-2010 satanut yhteensä noin puolen vuoden ylimääräinen sademäärä.  Tälläkin tavalla päästään siis korkeintaan puolentoista vuoden ylimäärään. Näinkin armollisesti laskettuna Talvivaara haluaa nyt laskea vesiin yli kaksi kertaa sen määrän, mitä kaivokseen on “ylimääräistä” vettä satanut.

Totuus on tietysti vielä paljon kovempi, koska käytännössä kaivoksessa on oltava toleranssia kymmeniä prosentteja yli keskiarvon. Toisin sanoen, vuosien 2008-2011 sateiden ei pitäisi näkyä vesitaseessa mitenkään. Myöskään vuoden 2012 tuplasateen ei pitäisi ainakaan kokonaan tulla läpi.

Sateisuustietojen perusteella voisi mahdollisesti ajatella, että ehkä vaikkapa puolen miljoonan kuution juoksutus voisi olla jotenkin perusteltavissa. Altaat vain ovat täyttyneet yli piripinnan, ja johonkin vesi pitää johtaa. (Sekään tilanne ei ehkä ole lain mukainen, mutta inhimillisesti jotenkin ymmärrettävissä).

Sen sijaan melkein neljän miljoonan kuution juoksutukseen ei löydy luonnonoloista mitään täysjärkistä selitystä. Toiminnan on täytynyt pettää monessa kohtaa, ja dramaattisesti.
On mahdoton tietää mitä kaivosalueella on itse asiassa tapahtunut, mutta käytännössä vesiä on johdettu täysin vääriin paikkoihin, luultavasti pitkään. Ongelma johtuu siis Talvivaaran toiminnasta.

Mitä voidaan päätellä?

Numeroiden perusteella kyseessä ei oikein millään tulkinnalla ole “toiminnasta riippumaton” eikä “ennalta arvaamaton” äkillinen onnettomuus, jollaiseen ympäristölain 62 pykälässä viitataan. Näin suuri ylimäärä on kyllä Talvivaaran toiminnasta riippuvaista, eikä sateisuuskaan voi olla täysi yllätys.

Lisäksi numerot osoittavat, että juoksutuksen ympäristövaikutus on massiivinen. Vaikka jäteveden pitoisuudet olisivat täysin raja-arvojen mukaiset, todellinen päästömäärä vastaisi silti kolmen vuoden laillisia päästöjä. Käytännössä se voi vastata jopa kuudenkymmenen vuoden todellisia päästöjä, koska todelliset päästömäärät ovat olleet paljon laillisia raja-arvoja pienempiä. Voidaan sanoa — vain hieman mutkia oikoen — että Talvivaara aikoo tuplata elinaikanaan päästämänsä saasteet.

Vaikka pyrin pitämään kliinisen neutraalin otteen ja tuijottamaan vain numeroita, on todella vaikea nähdä, miten tämä voisi olla millään tasolla hyväksyttävää.

Kiitän Pertti Sundqvistia hyvin olennaisesta korjauksesta: toisin kuin alunperin ymmärsin, Talvivaaran ei  lain mukaan tarvitse hakea näille juoksutuksille mitään erillistä lupaa. Se voi tehdä ne ilmoitusasiana, mikäli poikkeustilanne on todellinen. On epäselvää mitä tapahtuisi, jos jälkikäteen osoittautuisi, että poikkeustilanne julistettiin lainvastaisesti.

Talvivaara 2: Seuraavat kaksi vuotta

 

“Mikäli olisin itse vastuussa Talvivaaran sääriskien arvioinneista, en olisi tällä hetkellä tyytyväinen. Jos kriisillä on 40%  todennäköisyys jatkua, se ei oikeastaan edes ole mitään kriisinhallintaa, vaan toiveajattelua. Talvivaara — ja sen ympäristö — yksinkertaisesti joutuu toivomaan, että kävisi hyvä tuuri.”

Edellisessä osassa (Talvivaara 1: sääriskit) kävin läpi ongelmia, joita uskon huomanneeni Talvivaaran kaivoksen sääriskien hallinnassa. Perusasenteestani totesin, että “en ota syyttävää otetta, vaan ammattimaisen ja ehkä jopa empaattisen: jos olisin itse ollut vastuussa Talvivaaran sääriskien ennakoinnista, kokisinko tällä hetkellä mokanneeni?”

Olen löytänyt ympäristölupahakemuksen täydennyksen (pdf: Täydennys_19_10_2012), jossa Talvivaara kertoo, miten aikoo ongelmista jatkossa selvitä. Talvivaara uskoo pääsevänsä vesiongelmastaan eroon, mutta: “Talvivaaran arvion mukaan vesivarastojen purkamiseen menee noin kaksi vuotta…. Laskelman oletuksena on, että seuraavien vuosien  sademäärä vastaa keskimääräistä tasoa.”

Nyt kysyisin, että ovatko he tosissaan?

Jos olisin ilkeä, sanoisin että sade on määritelmän mukaan keskimääräistä suurempaa tasan puolet ajasta. Tällä perusteella Talvivaaran katastrofi jatkuu 50% todennäköisyydellä. Kolikonheittoa.

Jos nyt kuitenkin olen analyyttisempi, niin menen hieman syvemmälle dataan.
Toisin sanoen, mikä on todennäköisyys, että sademäärä seuraavan kahden vuoden aikana edes suunnilleen vastaa keskimääräistä tasoa? Käytän samaa dataa kuin edellisessä osassa, eli Suomen Luonto-lehden hankkimaa Ilmatieteen laitoksen sateisuusdataa (Suomen Luonnon blogi 19.11.2012).

Datan perusteella tässä on kaksi erillistä kysymystä.

1. Sademitoitus on tehty Savioahon mittausaseman tietojen perusteella. Asema on noin 20 km Talvivaarasta ja se on n 50 metriä alempana. Antaako se jo valmiiksi liian pieniä lukuja?
2. Mikä on todennäköisyys, että sateisuus pysyisi “keskimääräisenä” kaksi vuotta?

Käytetty sadetieto

Tässä analyysissä ei käytetty Kuolaniemen datoja ollenkaan, koska se on ollut niin lyhyen aikaa toiminnassa. Muiden asemien korkeus ja etäisyys Talvivaarasta ovat alla:

                ASEMA            H(m)   Etäisyys(km)
Paltaniemi        128      35
Saviaho            153      20
Kaarakkala       207      45
Saaresmäki      216      50
Talvivaara         200       0

Kuva 1: Sadeasemat. Lähde:http://kansalaisen.karttapaikka.fi

 

Edustaako Saviahon sadeasema Talvivaaran säätä?

Edellisessä osassa totesin, että ei ole olemassa “oikeaa” mittausta Talvivaaran sadannalle, koska kaikki asemat ovat niin kaukana ja eri korkeuksilla.

Sivun 5 viimesen kappaleen perusteella Talvivaara käyttää Saviahon asemaa referenssinä, edustamaan Talvivaaran sateisuutta. Saviahon korkeus merenpinnasta on 153 metriä.  Talvivaaran YVA-ohjelman mukaan kaivoksen korkeus merenpinnasta vaihtelee välillä 180-250 m. Käytän tässä yksinkertaisuuden vuoksi arvoa 200. Korkeuseroa on siis vähintään 50 metriä, ja lisäksi Saviaho sijaitsee Maanselän itäpuolella ja saattaa jäädä sen katveeseen, kun saderintamat liikkuvat etupäässä koillisen suuntaan.

Onko näillä seikoilla merkitystä? Yleisellä tasolla tiedetään, että korkeus lisää sateisuutta. Esimerkiksi Ilmatieteen laitoksen raportti vuodelta 2009 (Kersalo ja Pirinen, Suomen maakuntien ilmasto, Ilmatieteen laitoksen raportteja No 2009:8) toteaa (s 113) että  “[v]uoden keskimääräinen sademäärä vaihtelee runsaan 500 ja n. 700 mm:n välillä. Vähiten sataa  tavallisesti Oulujärven länsirannoilla ja eniten Pohjois-Savoon rajoittuvalla Maanselän vaara-alueella (Sotkamon Naulavaara).”

Samoin (s 116): “Korkeussuhteiden vaikutuksesta sademääriin voidaan ottaa esimerkiksi vuosi 2004. Tällöin  Vaalan seudulla vuoden sademäärä jäi alle 700 millin (Pelso 671 mm [korkeus 115 m]), kun Maanselällä  Sotkamossa satoi n. 200 mm enemmän (Laakajärvi 872 mm [korkeus 163 m]) ja kaikkein eniten Kuhmon  Härmänkylässä (889 mm [korkeus 210 m]). Kuhmon keskustassa [korkeus 172 m] sadesumma oli 778 millimetriä. Toisin sanoen  sademaksimeissa satoi noin 30 % enemmän kuin sademinimeissä.”

Käytännössä asemien ero selviää vain piirtämällä käyrät niin pitkältä ajalta kuin mahdollista. Kuvassa 2 on käytetty 12 kuukauden sadantaa, ja piirretty kolmen muun aseman sadannan ero Saviahon sadantaan. Kuvassa 3 on sama tieto ilmaistuna prosentteina.

Silmämääräisesti katsoen näyttää selvältä, että Paltaniemen (128 m) sadanta on systemaattisesti pienempää kuin Saviahon (153 m). Vastaavasti Kaarakkalan (207 m) ja Saaresmäen (216 m) lukemat ovat systemaattisesti suurempia. Mediaaniero Paltaniemeen on -90 mm, Kaarakkalaan +58 mm, ja Saaresmäkeen +37 mm. Prosentuaaliset erot ovat Paltaniemi -14%, Kaarakkala +9%, Saaresmäki +6%.

Tämän perusteella ei voi “todistaa”, että Talvivaaran (200 m) sadanta olisi merkittävästi suurempi kuin Saviahon. Korkeuden lisäksi myös topografia vaikuttaa. Puhtaasti korkeuseroja katsellen vuosisadannan voisi kuitenkin olettaa olevan noin 40-50 mm korkeampi kuin Saviahossa. Mikäli Saviaho vielä jää Maanselän katveeseen, ero voi olla suurempikin. Prosentteina tämä tarkoittaisi, että Talvivaaran todellinen sadanta olisi noin 10% suurempi kuin referenssinä käytetyn Saviahon.

 

Kuva 2: Muiden asemien ero Saviahon vuosisadantaan, millimetrejä.


Kuva 3: Muiden asemien ero Saviahon vuosidantaan, prosenttia

 

Näillä tiedoilla on mahdoton sanoa, onko ero todellisuudessa merkittävä. Saviahon lukuja kuitenkin käytetään, kun arvioidaan “keskimääräistä” sadantaa, mm liitteen sivulla 3:  “Kalvotetulle alalle ja avolouhoksen alueelle on kertynyt vuoden 2012 aikana 5 587 074 m3 (eli 862 m3/h) vettä, kun 30 vuoden keskimääräisellä sadannalla vesimäärä olisi 3 846 915 m3 (eli 594 m3/h) (Sademäärät mittauspisteessä Sotkamo Saviaho, Lähde: ilmatieteenlaitos). Syyskuun loppuun mennessä poikkeuksellisista sateista on kertynyt 1,7 miljoonan kuution vesiylimäärä. Mikäli sateet jatkuvat myös loppuvuoden yhtä runsaina, tarkoittaa tämä 3,2 miljoonaa kuutiota keskiarvoa suurempaa sadevesikertymää vuoden 2012 aikana.”

Vain kaivoksen operaattorit pystyvät käytännössä arvioimaan, onko tällaisella 40-50 mm tai ~10% erolla todellista merkitystä. Nähdäkseni potentiaalinen ongelma pitäisi kuitenkin tunnistaa. Olisi suotavaa, että esimerkiksi Ilmatieteen laitos tekisi kunnollisen arvion siitä, mikä todellinen sadanta voisi olla.

 

Onko keskimääräinen sateisuus laskettu oikein?

Pitkällä aikavälillä ennustetaan, että sateisuus tulee lisääntymään. Esimerkiksi Syken, Aalto-yliopiston, ja Ilmatieteen laitoksen yhteinen ilmasto-opas.fi listaa parhaita arvioita sateisuuden kasvulle. Kuvassa 4 on trendi ja ennuste Sotkamolle. Kuten ensimmäisen osan graafeistakin pystyi silmämääräisesti arvioimaan, keskimääräinen sateisuus on tarkasteluaikana kasvanut lähes 50 mm.

Jos Talvivaara on käyttänyt vuoden 1981-2010 keskiarvoa (kuvan 4 perusteella 640 mm), ja todellinen keskisadanta onkin nyt noin 680 mm, se tarkoittaa että laskussa on virhettä noin puolet tästä. Todellinen keskisadanta olisi noin 20 mm suurempi kuin Talvivaaran käyttämä. Tämä yhdistettynä korkeuseron antamaan virheeseen olisi äärimmillään 60-70 mm, joka tapauksessa yli 50 mm, eli noin 10%.

Hyvin paljon pidemmälle suunniteltaessa on syytä huomioida, että sademäärän kasvu tulee vaikeuttamaan vesitaseen hallintaa entisestään. Kaivoksen loppuvuosina 2040-luvulla keskimääräinen sademäärä tulee olemaan noin 60 mm korkeampi kuin nyt käytetty arvio, ja jos elinikä on huomattavasti pidempi, ero voi olla 80 mm tai enemmän. On siis täysin mahdollista, että kaivoksen loppuaikoina keskimääräinen sateeisuus on yli 100 mm korkeampi kuin nyt. Kun lisäksi otetaan huomioon, että myös sateiden vaihtelu saattaa suurentua, vuoden 2012 kaltaisia “poikkeavia” sateita tullaan näkemään enemmänkin.

Kuva 4: Trendi ja ennuste Sotkamon sateisuudelle. Lähde: http://ilmasto-opas.fi/fi/datat

 

Kuinka todennäköistä on “keskimääräinen” sadanta seuraavan kahden vuoden ajan?

Suoraan määritelmästä: sade on keskimääräistä suurempaa puolet ajasta. Tällä perusteella Talvivaaran katastrofi jatkuu 50% todennäköisyydellä.  Tilanne tuskin kuitenkaan on noin pessimistinen  Käytännössä Talvivaaralla on oltava jokin toleranssi, jonka yli menevä sademäärä ei tuota ongelmia — esimerkiksi 10% ylitys tuskin haittaa. Tätä ei kuitenkaan ole missään päin dokumenttia kerrottu.

Kuitenkin: aiempana olen arvioinut, että Talvivaara suurella todennäköisyydellä on mitoittanut toimintansa Saviahon perusteella ja käyttänyt 10% liian pientä arvoa keskisadannalle. Tällöin tuo 10% marginaali katoaisi, ja oltaisiin taas kolikonheittotilanteessa.

Toisella tapaa ajateltuna: on eräänlainen nyrkkisääntö, että keskiarvosta yhden standardipoikkeaman sisällä olevat arvot katsotaan vielä “normaaleiksi”. Kuvassa 5 on laskettu mediaanit, keskiarvot, ja standardipoikkeamat 12 kuukauden liukuville sadantaluvuille. (Niissä ei tarvitse välittää vuodenaikojen välisistä vaihteluista). Kaikilla asemilla standardipoikkeama on suunnilleen 90 mm.

12 kk liukuvan sadannan statistiikka

Kuva 5 osoittaa mitä tapahtuu, jos Talvivaaran sademäärä ylittääkin Saviahon sademäärän 60 mm, kuten yllä on oletettu. Saviahon mitoituksen mukaan (sininen viiva) tulvaraja on 740 mm, ja sen suuruisen sateen ylittymistodennäköisyys on määritelmän mukaan 15%.

Jos kuitenkin todellisuudessa sateen keskiarvo onkin 710 mm (punainen viiva), niin todennäköisyys että sade ylittää tulvarajan onkin huomattavasti suurempi, karkeasti 35-40%.


Kuva 5: Virheen vaikutus tulvimisen todennäköisyyteen. Sininen on Saviahon vuosisadanta. Punainen on arvioitu Talvivaaran sadanta. Tulvimisrajan oletetaan olevan mitoitettu niin, että vasta yli yhden standardipoikkeaman ylittävä sade aiheuttaa tulvan. Saviahon mitoituksella tulvimisen todennäköisyys on määritelmän mukaan 15%. Jos sen sijaan Talvivaaran sade on laskettu väärin, todellinen tulvimistodennäköisyys onkin 37%.

 

Yhteenveto

Talvivaaran sademitoitus on mitä ilmeisimmin tehty Saviahon tietojen pohjalta. Arvioin, että tämä antaa liian pieniä lukuja, koska Saviahon asema on alempana kuin Talvivaara ja lisäksi vaarojen katveessa. Lisäksi sateisuuden trendi on kasvamassa (mitä ei tietääkseni ole mitoituksessa huomioitu). Paras arvioni on, että Talvivaarassa sataa yli 50 mm vuodessa enemmän kuin mitä nyt käytetään arviona. Tämä on noin 10% virhe.

Talvivaaran vesienhallinnan onnistuminen edellyttää, että sade pysyy “keskimääräisenä” seuraavat kaksi vuotta. Tämän todennäköisyys on periaatteessa vain 50%. Vaikka tähän olisikin laskettu mukaan toleranssia, edellä mainittu virhe tarkoittaa, että tulvimistodennäköisyys voi silti olla lähes 40%.

Mikäli olisin itse vastuussa Talvivaaran sääriskien arvioinneista, en olisi tällä hetkellä tyytyväinen. Jos kriisillä on 40%  todennäköisyys jatkua, se ei oikeastaan edes ole mitään kriisinhallintaa, vaan toiveajattelua. Talvivaara — ja sen ympäristö — yksinkertaisesti joutuu toivomaan, että kävisi hyvä tuuri.

Lisäksi ilmastomuutoksen takia ennustetaan, että sateisuus lisääntyy edelleen. Hyvin karkea arvioni on, että 2040-luvulla keskimääräinen sateisuus voisi olla yli 100 mm enemmän kuin Talvivaaran nyt mitoituksessan käyttämä keskiarvo.  Mikäli olisin itse vastuussa pitkän aikavälin sääriskeistä, en näissä oloissa laittaisi allekirjoitustani alle. Vaatisin ensin, että koko prosessi mietitään perusperiaatteita myöten uudelleen.

Kiitokset: Kiitän Ilmatieteen laitosta sateisuusdatasta. Analyysiin ovat tuoneet merkittävää lisäarvoa mm Antti Halkka (Suomen Luonto-lehti), Pertti Sundqvist, Helvi Heinonen-Tanski, ja Heikki Simola.

Muita kirjoituksia: Avoin seuranta , Talvivaara. Yleisiä ympäristökirjoituksia: Ympäristö.

Talvivaara 1: Sääriskit

 

“En ota syyttävää otetta, vaan ammattimaisen ja ehkä jopa empaattisen: jos olisin itse ollut vastuussa Talvivaaran sääriskien ennakoinnista, kokisinko tällä hetkellä mokanneeni?…. [Lopputulos on, että] tämän tiedon pohjalta kokisin epäonnistuneeni. Vuoden 2012 sateet eivät olisi saaneet tulla yllätyksenä.”

Talvivaaran kaivosonnettomuus herättää tunteita, mutta toivon mukaan myös ajattelua ja harkintaa. Vaikka olenkin itse aktiivinen luonnonsuojeluliikkeessä ja niin ollen hyvinkin kriittinen kaivoksen toimintaa kohtaan, pyrin kuitenkin selvittämään asioita kylmän analyyttisesti. (Ks myös Talvivaara 2, jossa pyrin arvioimaan Talvivaaran esittämää tulevaisuuden riskinhallintaa).

En myöskään haukkaa liian isoa palaa, vaan otan tässä hyvin kapean osa-alueen: sääriskit. Talvivaara on pitänyt onnettomuuden eräänä syynä “historiallisen sateista” kesää ja syksyä, jonka takia vesiä on jouduttu varastoimaan erilaisin hätäratkaisuin. Talvivaaran mukaan näihin sateisiin ei olisi ollut mahdollista järkevästi varautua.

Onko näin?

Näen tässä kolme erillistä kysymystä:
1. Oliko vuosi 2012 todellakin “historiallisen sateinen” Kainuussa? (Koska murtuma tapahtui marraskuun alussa, riittää tutkia sateita lokakuun loppuun asti)
2. Vaikka olisikin, niin olisiko Talvivaaran silti pitänyt pystyä tilastollisesti ennakoimaan se?
3. Onko syytä olettaa, että vastaavanlaisia talvia voi tulla lisää?

En ota syyttävää otetta, vaan ammattimaisen ja ehkä jopa empaattisen: jos olisin itse ollut vastuussa Talvivaaran sääriskien ennakoinnista, kokisinko tällä hetkellä mokanneeni?  En ota mitään kantaa siihen, mitä Talvivaara ehkä on tehnyt tai jättänyt tekemättä, vaan pyrin ainoastaan katsomaan, mitä säässä tapahtui. Jos jokin seikka mielestäni puolustaa Talvivaaran näkemystä, otan sen esille.

Tilastotieteessä mitään ei voi todistaa vääräksi tai oikeaksi. Voi korkeintaan esittää väitteitä, jotka ovat joko erittäin uskottavia tai sitten erittäin epäuskottavia. Näihin kysymyksiin ei siis ole kyllä-ei-vastauksia. Tässä osassa keskityn vain ja ainoastaan kysymykseen 1, ja siihenkin vasta osittain. Kirjoituksia tulee lisää, kunhan vain löydän aikaa niitä tehdä.

Olen tehnyt tätä analyysiä Suomen Luonto-lehdelle sen Ilmatieteen laitokselta hankkiman aineiston pohjalta. Tässä esitetty analyysi perustuu kyseiseen aineistoon ja voi toimia taustatietona lehden artikkeleihin, mutta on riippumatonta itse lehdestä.  Ilmatieteen laitos ei ole vielä vapauttanut näitä datoja, joten en voi antaa raakadataa julkiseen käyttöön ilman laitoksen erillistä lupaa. Käytännössä toivon ja oletan, että Ilmatieteen laitos aikanaan tekee vastaavat analyysit tarkemmilla menetelmillä.

Suomen Luonto teki aiemmin Sotkamon sateisuusdatoista nopean analyysin (Suomen Luonnon blogi 19.11.2012). Sen perusteella ainakin vuonna 2004 tammi-syyskuu olisi ollut jopa sateisempi kuin tammi-syyyskuu 2012. Käytän tässä laajempaa ja pidempiaikaista datasettiä, ja hiukan perinpohjaisempia analyysimenetelmiä. Lopputulos on kuitenkin pitkälti sama: vuosi 2004 on ollut käytännössä yhtä paha sadevuosi, ja lähes yhtä pahoja on ollut viimeisten 50 vuoden aikana useita.

Mitä tarkoittaa “historiallinen”?

Termi ei ole yksikäsitteinen. Käytännössä se tarkoittaa, että sademäärä on suurempi kuin edelliseen V vuoteen. Mutta kuinka suuri on V? Riippuu asiayhteydestä.

Millä tahansa laitoksella on tietty laskettu elinkaari (Talvivaaralle vähintään 30 vuotta). Jokaisena vuonna on tietty todennäköisyys x, että sadetta tulee liikaa. Tätä x:ää voi yrittää arvioida historiallisen sadannan perusteella. Suomessa on sadedataa periaatteessa olemassa noin 150 vuoden ajalta, käytännössä kuitenkin huomattavasti lyhyemmältä.

Ensimmäisenä arviona: jos on käytössä S vuotta mittasarjaa, ja käytetään suurinta sadearvoa mitoittamaan kaivoksen toiminta, tulvimisriski on vähintään x=1/S. Toisin sanoen, jos sadan vuoden aikana suuri sademäärä on 1100 mm/vuosi, ja kaivos mitoitetaan kestämään alle tämä 1100 mm/vuosi sadanta, on 1/100 eli 1% todennäköisyys että jonain tiettynä vuotena se tulvii.

Lasku on suoraviivainen jos kaivos toimii useita vuosia. Todennäköisyys, että se pysyy kunnossa yhden vuoden, on (1-x), eli tässä tapauksessa 99%. Todennäköisyys, että se pysyy kunnossa N peräkkäistä vuotta, on (1-x)^N, ja vastaavasti tulvimisen todennäköisyys tänä aikana on p=1-(1-x)^N.

Alla on laskettu yleisellä tasolla, mikä on tulvimistodennäköisyys eri arvoille N (pystyrivi) ja S (vaakarivi). Punaisella on merkitty tapaukset, joissa todennäköisyys on 50% tai yli — ts on todennäköisempää että kaivos tulvii elinaikanaan, kuin että se toimisi häiriöttä. Tällaista tilannetta tuskin kukaan suostuu hyväksymään. Keltaisella on tapaukset, joissa todennäköisyys on 25%.  Tämäkin on suurehko luku, jos ajatellaan että kaivoksia olisi Suomessa useita.

Luvut eivät suoraan kerro itse Talvivaaran tapauksesta mitään. Ne kuitenkin osoittavat, että pohjana käytettävän aikasarjan on oltava yllättävän pitkä. Kaivosten tapauksessa on kyseenalaista, riittääkö edes 150 vuotta. Mitoituksiin laitetaan totta kai erilaisia varmuuskertoimia päälle; mutta jos alkuperäinen luku ei ole oikein, ei varmuuskerroin tilannetta välttämättä pelasta.


Kuva 1: Tulvimisen todennäköisyys, kun laitos toimii N vuotta ja sen toiminta mitoitetaan edellisten S:n vuoden suurimman sadannan mukaan.

Miten sadantaa pitäisi mitata?

Pitkän ajan sadetilastot annetaan yleensä kalenterivuoden kertyminä. Tämä voi antaa pahastikin harhaanjohtavia tuloksia.

Oletetaan, että tammi-kesäkuussa ei sada ollenkaan. Heinäkuussa alkaa sataa 100 mm/kuukausi, ja sataa samaa tahtia seuraavaan heinäkuuhun, minkä jälkeen sade loppuu. Vuoden aikana on tullut vettä 1200 mm, mikä on reilusti Suomen ennätys ja ehkä vuosisadan tulva.  Kalenterivuosien mukaan kuitenkin molempina vuosina on satanut 600 cm. Vuositilasto näyttää kaksi peräkkäistä normaalia vuotta.

Siksi onkin parempi käyttää liukuvaa vuosisadantaa. Joka kuussa lasketaan yhteen edellisten 12 kuukauden sademäärä. Tämä antaa ennen muuta luotettavan kuvan maksimisadannasta.

Käytännön ongelmissa voi myös jokin muu aikaväli olla järkevä. Jos esimerkiksi lantaa säilötään avosäiliössä ja  levitetään aina keväällä ja syksyllä, lantasäiliöiden ylitulvimisen kannalta vain kuuden kuukauden sadannalla on merkitystä. Sen jälkeen säiliö tyhjennetään, ja laskenta voi alkaa alusta. (Käytännössä asia ei tietenkään ole aivan näin yksinkertainen).

Talvivaaran tapauksessa sadevettä on vastaavasti laskettu poistuvan esimerkiksi haihdunnan ja erilaisten prosessivaiheiden kautta. Koska näistä ei ole tarkempaa tietoa, en pysty arvioimaan, mikä olisi oikea aikaväli. On kuitenkin hyvä lähtökohta, että vuoden aikana satanut vesi täytyy saada hoidettua pois saman vuoden aikana.

Käytetty data

Käytetyt viisi sadeasemaa on piirretty kuvaan 2. Kuolaniemi on aloittanut toimintansa vasta 2010, muut aiemmin(Kaarakkala ja Paltaniemi 1959, Saviho 1967, Saaresmäki 1970). Alueella on myös ollut joitakin jo suljettuja sadeasemia, joden datoja en ole vielä saanut, kuten en myöskään datoja ennen vuotta 1959. Otan ne myöhempiin analyyseihin mukaan.

Mikään asemista ei vastaa suoraan Talvivaaraa. Paikallinen sade voi vaihdella rajusti, erityisesti kun korkeuserot ovat suuria. Saviaho on selvästi lähin (n 20 km) ja Sääresmäki kaukaisin (yli 60 km); toisaalta Saviahon korkeus on vain 150 metriä, kun taas Talvivaara on yli 200 metrin korkeudessa. Lisäksi Saviaho on Talvivaaran selänteen itäpuolella, ja saattaa jäädä vaarojen katveeseen.

Näin ollen on lähdettävä siitä, että mikään asemista ei kuvaa Talvivaaraa täydellisesti. Yhden ainoan luvun sijasta on katsottava kaikkien asemien sademääriä ja asemien välistä hajontaa. Käytän asemien keskimääräistä sadantaa tilanteen havainnollistamiseen, mutta se ei välttämättä ole “oikea” arvo. Toisaalta asemien maksimisadantoja voi suoraan käyttää pahimpien tilanteiden arviointiin: jos jollakin asemalla on satanut yli 900 mm, se tarkoittaa että jossain päin Kainuuta voi sataa yli 900 mm, ja kaivos on mitoitettava sen mukaisesti.

Kuva 2: Sadeasemat. Lähde: http://kansalaisen.karttapaikka.fi

 

Pitkän skaalan seuranta: 1961-2012

Vuoden 1961 jälkeiset vuotuiset liukuvat sateisuusarvot on piirretty kuvaan 2. Eri asemien sademäärät vaihtelevat, mutta korreloivat kuitenkin merkitsevästi (vähintään arvolla r=0.75). Keskiarvo kuvastaa jollakin tasolla “koko Kainuun” sadantaa, mutta eri asemien välillä voi olla lähes 200 cm heittoa.

Kuvan perusteella Kainuussa on ollut useitakin vuoden 2012 tyyppisiä sadevuosia. Varsinkin talvet 2007/8 ja 2004/5 ovat olleet ongelmallisia, samoin kuin 1992 ja 1988/9. Näissä kaikissa sadanta on ollut yli 900 mm/vuosi. Yli 800 mm/vuosi sadantaa on esiintynyt lisäksi kuusi kertaa, 2000/1, 1983, 1982, 1974, 1968, ja 1962.

Ainakin Saaresmäessä on selkeästi rikottu tämän mittausvälin sade-ennätys. Toisaalta Talvivaaraa läheisemmillä asemilla ei olla sen suuremmissa luvuissa kuin aiempinakaan hankalina vuosina.


Kuva 3: 12 kk sadanta, vuodet 1961-2012

 

 

Tarkempi tarkastelu: 1989-2012

Otetaan tarkemmaksi tarkasteluväliksi 1998-2012. Kuvassa 3 on tämän aikavälin kuukausittaiset sademäärät. Syksyn 2012 sateet ovat kovia, mutta suurempiakin yksittäisiä sademääriä on ollut mm 2007 ja 2004. Syksyllä 2012 nämä kovat sateet ovat kuitenkin jatkuneet monta kuukautta, mikä varmasti aiheuttaa ongelmia.


Kuva 4: Kuukausittainen sademäärä, vuodet 1989-2012

Jatkuvien sateiden merkityksen näkee parhaiten piirtämällä pidempien aikojen liukuvaa sadantaa. Kuvassa 4 on kolmen kuukauden sadannat. Tämän perusteella syksy 2012 olisi jokseenkin samantyyppinen kuin 2004. Pahin tilanne olisi tämän mukaan alkanut lokakuussa olla jo ohi.


Kuva 5: 3 kk sadanta, vuodet 1989-2012

Kuuden kuukauden sadanta (kuva 6) kuitenkin osoittaa, että tilanne on veden kertymisen kannalta aidosti hankala. Silti tälläkin mittarilla vuosi 2012 on samaa luokkaa kuin vuosi 2004. Koska vuosi 2012 jatkuu yhä, on täysin mahdollista että vuoden 2004 lukemat tullaan ylittämään. Tämä ei kuitenkaan ollut tilanne vielä kipsisakka-altaan vuodon hetkellä.


Kuva 6: 6 kk sadanta, vuodet 1989-2012

Kuva 7 on kuvan 2 zoomaus. Tämänkään perusteella on vaikea perustella, että vuosi 2012 eroaisi vuodesta 2004. Saaresmäen lukema toki liikkuu omalla tuhatluvullaan, mutta muiden asemien lukemat eivät ole poikkeuksellisia. Mikä on “totuus”? Sitä ei tästä datasta pysty päättelemään.


Kuva 7: 12 kk sadanta, vuodet 1989-2012

 

Mitä tästä opimme?

Kuten tilastotieteessä valitettavan usein, emme oppineet mitään ehdottoman varmaa. Tärkeä opetus on joka tapauksessa se, että ei riitä katsella kalenterivuoden mukaan tehtyjä tilastoja, vaan vuosisadantaa on seurattava kuukausittain. Tämä saattaa muuttaa johtopäätöksiä merkittävästikin.

On selvää, että vuosi 2012 on ollut sateisuuuden kannalta Kainuussa vaikea, ennen muuta siksi, että sekä kesä että syksy ovat olleet sateisia.  Viimeisten 50 vuoden aikana on kuitenkin ollut vähintään kaksi muuta vuotta, jotka näyttävät lähes yhtä pahoilta (2007 ja ennen muuta 2004). Yli 800 mm vuosisadantaa on sen lisäksi ollut kahdeksana vuonna. Kalenterivuosien mukaan kerätyissä tilastoissa nämä katoavat.

Tilannetta toki hankaloittaa se, että pahimmat sadejaksot ovat tapahtuneet vasta 2000-luvulla, kun kaivoksen suunnittelu on jo ollut hyvän aikaa käynnissä.  Poikkeuksellisia sateita on kuitenkin ollut myös 1960-2000. Tämä mittausaika (50 vuotta) on käytännössä aivan liian lyhyt, kun pyritään arvioimaan riskejä näin pitkäikaiselle kaivokselle. Pyrin etsimään vielä käsiini vanhempaa aikasarjaa, sekä datat myös niistä alueen sadeasemista, jotka on jo suljettu. Vasta silloin voin kunnolla vastata kysymykseen 1.

Vuosi 2012 (lokakuun loppuun asti) on siis sadannaltaan ollut todella vaikea. Ainutlaatuiselta se ei kuitenkaan vaikuta. Vanhojen datojen tarkka analyysi osoittaa, että Kainuussa on esiintynyt lähes tämänkaltaisia sadekertymiä jo useasti vuoden 1960 jälkeen, ja ennen muuta vuonna 2004 on ollut pitkälti vastaava vuosi. Jos itse olisin vastuussa sääriskien ennakoinnista, tämän tiedon pohjalta kokisin epäonnistuneeni. Vuoden 2012 sateet eivät olisi saaneet tulla yllätyksenä.

Kirjoituksen kakkososassa yritän arvioida, onko Talvivaaran riskinhallintasuunnitelma jatkoa ajatellen riittävä.

Kiitokset: Kiitän Ilmatieteen laitosta sateisuusdatasta. Analyysiin ovat tuoneet merkittävää lisäarvoa mm Antti Halkka (Suomen Luonto-lehti), Pertti Sundqvist, Helvi Heinonen-Tanski, ja Heikki Simola.

Muita kirjoituksia: Avoin seuranta , Talvivaara. Yleisiä ympäristökirjoituksia: Ympäristö.

Translate »