Suomen oloissa pohjaveden vaihtuminen kestää tyypillisesti kymmenistä satoihin vuosiin. Rakoja pitkin syvälle peruskallioon päätyessään vesi saattaa kuitenkin jäädä eristyksiin pitkiksi ajoiksi. Juuri näin näyttää käyneen Outokummussa kymmeniä miljoonia vuosia sitten.
Geologian tutkimuskeskuksen mukaan vuosimiljoonien aikana Outokummun muinaispohjavedestä on kehkeytynyt melkoinen koktaili. Sen suolapitoisuus kohoaa jopa 70 grammaan litrassa, eli kaksinkertaiseksi valtameriveteen verrattuna.
– Kun vesinäyte nostetaan ylös, kaasut vapautuvat maan pinnan alhaisemmassa paineessa, aivan kuin kuplat kivennäisvesipullon korkkia avattaessa. Enimmillään litrasta Outokummun syväreiän vettä vapautuu paineen hellittäessä reilu litra kaasua. Runsaimmin esiintyy metaania, typpeä, heliumia ja vetyä, GTK:n tutkija Riikka Kietäväinen kertoo.
Pohjaveden iän jäljille päästiin jalokaasujen avulla, joihin kuuluvat helium, neon, argon, krypton ja ksenon. Niiden isotooppeja muodostuu kallioperässä kivien luontaisesti sisältämien radioaktiivisten alkuaineiden, lähinnä uraanin, toriumin ja kaliumin hajoamisen seurauksena.
– Kun vedestä mitataan muodostuneiden jalokaasujen isotooppien pitoisuus, voidaan laskea niiden kertymiseen tarvittu aika, Kietäväinen kertoo.
Outokummussa tämä aika vaihtelee neljästä miljoonasta 60 miljoonaan vuoteen. Useimmat havainnot keskittyvät noin 30 miljoonan vuoden vaiheille. Tuolloin Outokummun 1,9 miljardia vuotta vanha kallioperä oli jo kulunut nykyiselle tasolleen.
Muinaisen veden asukit elävät eristyksissä
Muinaisessa vedessä asustaa mikrobeja, joiden muodostamat yhteisöt ovat todennäköisesti yhtä vanhoja kuin niitä ympäröivä liemi. Syväreiässä pohjavesi esiintyy toisistaan poikkeavina kerroksina, joissa suola- ja kaasukoostumus sekä pitoisuus vaihtelevat. Myös eri syvyyksissä elävät mikrobiyhteisöt poikkeavat toisistaan.
Kaikki merkit viittaavat siihen, että vedet eivät juuri sekoitu keskenään. Kallion rakoset ovat eristyksissä paitsi maan pinnalta myös toisistaan.
Mikrobeilta eristäytyneisyys edellyttää sopeutumista Auringon energian puuttumiseen. Ravintonsa ne ottavat ympäröivistä kivistä ja veteen liuenneista aineksista.
Outokummun syväreiästä julkaistu tutkimus on tiettävästi ensimmäinen Suomen suolaisista pohjavesistä tehty perusteellinen ikämääritys. Geologian tutkimuskeskus toteutti tutkimuksen saksalaisen GFZ Potsdamin kanssa.
Tutkimustulokset julkaisi Geochimica et Cosmochimica Acta-tiedelehti.
