“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 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.
