All posts by Jakke Mäkelä

Physicist, but not ideologically -- it's the methods that matter. Background: PhD in physics, four years in basic research, over a decade in industrial R&D. Interests: anything that can be twisted into numbers; hazards and warnings; invisible risks. Worries: Almost everything, but especially freedom of speech, Internet neutrality, humanitarian problems, IPR, environmental issues. Happiness: family, dry humor, and thinking about things.
Environment, Ympäristö

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.

Vastakkainasettelut, Ympäristö

Miksi ilmastoskeptikoita on mahdoton “voittaa”?

6 Comments

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, Ympäristö

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 8, Talvivaara 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. 

yhteiskunta

Paralleelisti oikeassa ja väärässä?

1 Comment

 

Translitterointi sekulaariksi viittaa siihen, että Päivi Räsänen on oikeassa, vaikka mielipiteet ovatkin vääriä. Sisäministeri ei kuitenkaan virkansa puolesta voi olla tällä tavalla oikeassa.

Räsäsen “kansalaistottelemattomuuspuheen” nostama kalabaliikki on osittain älytöntä, johtuen varmasti osaksi siitä, että harva jaksaa kahlata koko alkuperäistä kymmensivuista tekstiä läpi (pdf löytyy täältä). Itse kahlasin, koska Twitter-kauhistelu saattaa antaa yksipuolisen kuvan, niin suosittua kuin se onkin. Yleensä kannattaa lukea ensin ja sitten vasta moralisoida.

Suurin osa kymmenen sivun tekstistä on nopeasti luettavaa ja käsittelee teemoja, joista Räsäsen mielipiteet ovat jo kaikille rasittavankin tuttuja. Hedonismi tuhoa länsimaisen kulttuurin, avioliitto voi olla vain miehen ja naisen välinen, abortti on murha, eutanasia on murha, homoseksualisuus tuottaa kipua, etc etc. Suurin kohu, ja ilmeisesti oikeuskanslerille tehdyt valitukset — liittyvät lopun muutamaan kappaleeseen. Kannattanee siteerata koko olennainen teksti:

Room. 12:2 apostoli Paavali kehottaa: “Älkääkä mukautuko tämän  maailmanajan mukaan, vaan muuttukaa mielenne uudistuksen kautta,  tutkiaksenne, mikä on Jumalan tahto, mikä hyvää, otollista ja täydellistä.” On  hyvä tutkia ja tiedostaa, mitkä arvot ovat kulloisenakin aikana ristiriidassa  Jumalan sanan kanssa, sillä niin helposti menemme vain virran mukana.  Kristillinen seurakunta on kaikkina aikoina joutunut elämään ristiriidassa ajan  henkeä vastaan tavalla tai toisella.   Kaikilla meillä on varmasti tullut eteen tilanteita, joissa joudumme miettimään,  rohkenemmeko toimia vastoin yleistä mielipidettä tai normia, porukan painetta  tai joskus jopa lakia, jos nämä ovat Jumalan sanan vastaisia. ….  Sananlaskujen kirjassa sanotaan: ”Osta totuutta, älä myy!”. Tämä kertoo siitä,  että totuudella on yleensä hinta. Totuuden seuraamisesta, totuuden  tunnustamisesta ja puhumisesta joutuu usein maksamaan. Sen sijaan ihmisellä on kiusaus myydä totuutta, hankkia jotakin etua itselle sillä, että taipuu suosittuun harhaan tai vääristelee totuutta. Mutta Raamattu kehottaa: ”Osta totuutta, älä myy!” ….  Martti Luther käsitteli aihetta ”Seuraus uskosta” osuvin sanoin: ”Jos uskot, niin  puhut. Jos puhut, niin sinun täytyy kärsiä. Sillä usko, tunnustus ja risti kuuluvat yhteen ja ovat oikean kristityn osa.”  Sanomisen tila kapenee, jos emme tätä oikeuttamme käytä. Mitä enemmän  vaikenemme Raamatun opetuksesta kipeisiin ajankohtaisiin kysymyksiin, sitä  voimakkaampi on torjunta. Jos lumituiskussa ladulla ei ole riittävästi hiihtäjiä,  umpihankeen hiihtäminen käy raskaaksi. Edellä hiihtäjiä tarvitaan. “

Viesti on varsin selvä: pitää olla valmis puolustamaan epäsuosittujakin mielipiteitä, ja joskus jopa kansalaistottelemattomuus voi olla kristitylle ainoa moraalisesti mahdollinen vaihtoehto. Räsänen ei sano asiaa mitenkään raflaavasti tai dramatisoiden, mutta ei sitä myöskään peittele.

Väitän, että tekstissä herättävät kylmiä väreitä viitteet kristillisyyteen, ei itse viesti. Tehdään koe: translitteroidaan teksti sekulaariksi.

“On  hyvä tutkia ja tiedostaa, mitkä arvot ovat kulloisenakin aikana ristiriidassa rationaalisen ajattelun kanssa, sillä niin helposti menemme vain virran mukana.  Rationaalinen ihminen on kaikkina aikoina joutunut elämään ristiriidassa ajan henkeä vastaan tavalla tai toisella.   Kaikilla meillä on varmasti tullut eteen tilanteita, joissa joudumme miettimään,  rohkenemmeko toimia vastoin yleistä mielipidettä tai normia, porukan painetta  tai joskus jopa lakia, jos nämä ovat järjenvastaisia. ….  Rationaalisella totuudella on yleensä hinta. Totuuden seuraamisesta, totuuden  tunnustamisesta ja puhumisesta joutuu usein maksamaan. …. Sanomisen tila kapenee, jos emme tätä oikeuttamme käytä. Mitä enemmän  vaikenemme rationaalisista ratkaisuista kipeisiin ajankohtaisiin kysymyksiin, sitä  voimakkaampi on torjunta.“

Kenen mielestä tuossa on mitään vikaa? Teksti voi olla kömpelöä, mutta viesti on järkevä.  Jokaisen ajattelevan ihmisen täytyy tajuta, että jossain vaiheessa voi tulla eteen tilanteita, joissa jokin korkeampi etiikka ajaa rikkomaan jotain sen hetkistä lakia (ja kärsimään rangaistuksen).

Etiikan lähde voi olla rationaalisuus, tai humanismi, tai liberaali kristillisyys, tai viidesläinen kristillisyys, tai islam, tai miksei vaikka pastafarismi. Olennaista on kyky ajatella laatikon ulkopuolella. Itse pidän kaikkein pelottavimpana ihmistä joka on aidosti sitä mieltä, että missään olosuhteissa, koskaan, mitään lakia ei voi rikkoa, ei ainakaan meillä koti-Suomessa. Näitä ihmisiä löytyy yllättävän paljon.

Banaalisti voisi viitata natsi-Saksan lakeihin, mutta natsikortin nostaminen osoittaa mielikuvituksen puutetta. Asiaa voisi konkretisoida: ajattelevan ihmisen kannattaisi jo valmiiksi miettiä, missä tilanteissa olisi valmis nykyisiä lakeja rikkomaan, ja millä perusteilla.

Oma viitekehykseni on epämääräis-luterilainen, käytännössä poliittisesti lähinnä vihervasemmistolais-liberaalinen (kuitenkin kukkahattutädeistä vahvasti oikealla). Siltä pohjalta itse luultavasti suojelisin hengenvaarassa olevaa karkotettavaa pakolaista, olettaen että uskoisin hengenvaaran todeksi (olen kuitenkin erittäin kyyninen uskomaan nyyhkytarinoihin). En periaatteessa epäröisi käyttää laittomiakaan puolustuskeinoja, jos uskoisin perheeni olevan välittömäsä hengenvaarassa (tosin luultavimmin halvaantuisin pelosta). Jos saisin tietooni vakavaan rikokseen viittaavia luottamuksellisia tietoja, vuotaisin (tosin minulle ei koskaan kerrota mitään). Saattaa lisäksi olla skenaarioita, joita en julkisessa blogissa avaa tarkemmin auki.

Voiko poliisiasioista vastaava sisäministeri kuitenkaan sanoa tuota ääneen, niin totta kuin se ehkä onkin? Ei. Jo terve järki sanoo, että hänen on virkansa puolesta virassa ollessaan virallisesti lähdettävä siitä, että laki on laki, tai muuten hänen ministerinä olossan ei ole mitään järkeä. Sama pätee ainakin oikeusministeriin. Muu olisi yksinkertaisesti tekopyhää ja epäuskottavaa (aivan riippumatta siitä onko se laillista tai eettistä).

Jottei asia olisi turhan yksinkertainen, täytyy kysyä saako riviministeri sanoa noin. Jussi Halla-aho on happamasti muistuttanut tapauksesta jossa käytettiin toista standardia (Scripta 18.8.2007): vuonna 2007 silloinen Eurooppa- ja maahanmuuttoministeri Astrid Thors puolusti karkotusvaarassa olevien pakolaisten suojelemista, sanoen kansallistottelemattomuutta “jopa kristilliseksi tehtäväksi”. Thorsin mielipide ei herättänyt sen suurempaa kohua, koska se oli sosiaalisesti hyväksytty.

Vuosien 2013 ja 2007 tilanteita ei voi täysin suoraan verrata, koska kyseessä ei silloin ollut poliisi- tai oikeusministeri. Voi olla että Thorsin olisi tullut pitää suunsa kiinni jo selkeyden vuoksi — on hankalaa, jos virassa oleva ministeri suosii kansalaistottelemattomuutta. Toisaalta ehkä robottimainen laillisuuslinja kannattaisi rajata vain niihin ministereihin, joille se on aivan välttämätön (sisä- ja oikeusministeri, mahdollisesti pääministeri). Muille ministereille voisi antaa oikeuden ajatella omilla aivoillaan. Ehkä. Tästä en ole varma.

Failures, Humanitarian, Patents, Security

Ultra-low-tech lightning detection: business aspects

 

Part 2 of write-up on ultra-low-cost lightning detection network. See Part 1 for background.

[By Jakke Mäkelä and Niko Porjo]

This part summarizes the cost and business case estimates made for the project. The analysis suggests that an extremely low cost might be possible, making the solution suitable for use even in developing countries like Sri Lanka. However, we could not find a way to motivate anyone to fund the R&D part. Thus, we are not pursuing this further for the time being.

BUSINESS ASPECTS

Business case: both hardware cost and data transmission costs are kept so low that building and maintaining network is realistic to perform as a public service. Data transfer can be made over mobile phone network (SMS, GPRS, 3G…) or landline if available. Multiple operators are made to compete to keep data costs down. Hazard indication to end users will need to be wireless to achieve real-time warning.

Benefits

•An exact business case is difficult to determine, as it is for any lightning warning system.

•Situation in Sri Lanka: Tens of deaths reported annually, real number of deaths and injuries unknown. Commercial detection systems too expensive to maintain.

Costs

•Absolute worst-case scenario: If SMS sent less than once per min, reliability of network becomes poor. Thus cannot transfer much less than this. During storms, whole network would need to be transmitting 60*60=3600 SMS/hour. In Finland,  cost of SMS on one operator is ~5 cent, so cost would be 180 EUR/hr for whole network. Assuming 6 hours/ day of storms in active seasons, would mean 30 kEUR/month, which is of course completely unacceptable. But in practice, there are fixed-cost deals available from operators. Multiple operators are absolutely needed in order to maximize price competition and minimize risk of monopoly pricing. But there are SMS-based systems in existence which are affordable (for example Nokia Life Tools http://en.wikipedia.org/wiki/Nokia_Life_Tools) which means that costs could be kept reasonable if there is political push.

•Transfer rate over GPRS, if available, is even in extreme case ~160 B/min or 1kB/hour per station.  For total network, transfer is ~60 kB/hour. Per month, amounts to ~100 MB. On one Finnish operator, GPRS cost can be ~1.5 EUR/MB, so cost would be <200 EUR/month. Clearly GPRS would be the preferable channel where available.

Costs

•Sensors need to be stockpiled to allow them to be replaced quickly if needed, so at least 100 need to be built. Smaller calibration networks can also be developed in parallel and run in a suitable country.

•Main components are radio receiver, GPS clock, GSM/GPRS, processing unit. Battery may be most expensive individual component. ideally will run on AC power, but need to have backup battery/UPS capable of multi-hour operation in case of power failure.  Unit cost of 400EUR should definitely be reachable (cost of full network 40kEUR), though profit margin to manufacturer is then low. This part may need to be subsidized.

•Setting up of network is low-cost since all sensors are autonomous and operate by wireless network. Slow deployment is possible.

•Central unit can be a tabletop PC. Redundancy and power supply needs will increase cost significantly, but main algorithm is simple.

•Operating costs can be minimal if GPRS can be used.

•Cost of transmitting hazard information to users via Cell Broadcast is largest open question.

Funding and implementation

•No funding has been found.

•The organization Geoscientists Without Borders has been funding projects which are similar to the proposal: http://www.seg.org/web/foundation/programs/geoscientists-without-borders

•The target of the pilot is to improve local R&D competence in Sri Lanka, but kicking off the project could require an investment that is difficult to find locally. National foreign aid organizations (Finland or Sweden) might be approached for projects of this type, especially if some of the testing can be done in Europe (enhancing local knowledge also).

Similar projects

•Lots of small semi-official warning systems are known to exist, but limited info in public domain. Data transfer is almost always by fixed-line Internet, which can be unreliable especially in developing countries. Mobile wireless networks have better reliability (though not perfect).

FINAL OUTCOME

We continue to think that the idea would work in principle, but there is no real way to make it successful commercially. We need to feed our families, and cannot do it.

If someone is interested in making this a non-profit open-source project, the crucial documentation is already in the public domain and just needs to be collated together. There are some major engineering issues to be solved, but if profitability is not a requirement, they are likely to be solvable.