Luomus

Luken kokoama vuodentarkka puun kasvunvaihtelun kronologia, eli lustokalenteri, teki tutkimuksen varsin helpoksi. Sellaisenaan säilyneiden runkojen lustosarja kattaa viimeiset 7600 vuotta. Puut on nostettu sukeltaen pienistä pohjoisen järvistä, joista Luke on kerännyt ja taltioinut näytteitä 1990-luvulta saakka.

"Puu on menneisyyden muistitukki", toteaa Helsingin yliopiston Ajoituslaboratorion johtaja Markku Oinonen Luonnontieteellisestä keskusmuseosta Luomuksesta.

Puun vuosirenkaista on hänen johtamissaan hankkeissa viime vuosina tuotettu runsaasti isotooppimäärityksiä, joiden avulla on voitu selvittää moninaisia tapahtumia historiassa.

Radiohiilitieto saadaan puusta siten, että kunkin vuoden aikana kasvanut puumateriaali vuollaan erillisiksi näytteiksi, joista otetaan ensin selluloosa talteen, Se poltetaan ja jätökset pelkistetään kemiallisesti puhtaaksi hiileksi, josta radiohiilen osuus pystytään määrittämään.

Nyt julkaistussa tutkimuksessa tätä ajanmääritystyötä tekivät Luonnonvarakeskuksen Rovaniemen laboratorio ja Helsingin yliopiston Ajoituslaboratorio sekä Kiihdytinlaboratorio.

Vahvin signaali arktisilla alueilla

"Näemme vuoden 775 tienoolla voimakkaimman radiohiilisignaalin juuri Lapin puiden vuosirenkaissa, ja pienimmän matalilla leveysasteilla", kertoo hankkeessa mukana ollut tohtorikoulutettava Joonas Uusitalo.

Tutkimuksessa havaittu radiohiilisignaalin vaihtelu eri leveysasteilla ja lyhyt kesto viittaavat vahvasti Aurinkoon ilmiön alkulähteenä – vastaavaa ei muu taivaallinen ilmiö, kuten vaikkapa supernova, gammapurkaus tai komeetta saisi aikaan.

Radiohiilipitoisuudet määritettiin useiden vuosien ajalta sekä ensimmäistä kertaa kunkin vuoden sisäisesti kevät- ja kesäpuusta. Tulosten tulkinnassa hyödynnettiin Oulun yliopiston tutkijoiden kehittämää teoreettista mallia radiohiilen synnystä.

Näiden tulosten mukaan aurinkopurkaus tapahtui jo kevään 774 aikana.

"Kyseessä on voimakkain tunnettu aurinkomyrsky. Jos vastaava tapahtuisi nyt, se johtaisi dramaattisiin seurauksiin, kuten nykyaikaisten navigaatio- ja viestintäsatelliittien vaurioihin ja astronauttien kuolemiin avaruudessa, hehkuttaa professori Ilja Usoskin Oulun yliopistosta.

Aivan näin dramaattisia eivät vaikutukset kuitenkaan olisi, koska myrskyn tulo pystytään nyt ennustamaan ja sen mukaisesti satelliittien operointia voidaan muuttaa sekä avaruuslentäjät kutsua palaamaan hätpikaa alas Maan kamaralle turvaan. Suurimmat vaikutukset olisivat todennäköisisti sähköverkoissa, joihin avaruusmyrsky alkaa indusoida sähköä. Siis sen sijaan, että voimalaitokset tuottavat sähköä ja verkko kuluttaisi sitä, kävisi juuri päinvastoin: sähköverkkoon alkaisi muodostua sähköä, jota verkosta alkaisi tunkea kohti voimalaitoksia. Siinä voisi käydä köpelösti.

Vakavien seurausten vuoksi on tärkeää arvioida aurinkomyrskyjen voimakkuutta ja mahdollista esiintymistiheyttä. Professorin mukaan näin voimakkaat aurinkomyrskyt ovat onneksi hyvin harvinaisia, niiden esiintymistiheys on yksi useiden tuhansien vuosien aikana. Vastaava voi kuitenkin tapahtua milloin tahansa.

Lähes yhtä voimakkaita aurinkomyrskyjä tapahtuu paljon useammin, mutta onneksi maapallo ei ole osunut sellaisen kohdalle sitten vuoden 1859. Silloin Maahan osui tuorein todella voimakas geomagneettinen myrsky. Toissa vuonna vastaava meni läheltä ohitsemme avaruudessa.

"Lapin puut tarjoavat erittäin herkän 'välineen' tutkia menneisyyden aurinkomyrskyjä", professori Usoskin toteaa. Arktiselta alueelta saatu vahva signaali korostaa pohjoisen puista kootun vuosilustokalenterin merkitystä Auringon aiemman käyttäytymisen tutkimuksessa.

Tarkkoja ajankohtia menneisyyden tapahtumille

"Tavoitteenamme on edelleen laajentaa vuosirengastutkimusta alkuaineanalyysien ja tiheysmittausten suuntaan", Oinonen kaavailee.

"Tällöin pystymme tuottamaan ainutlaatuisia sormenjälkiä puun vuosirenkaissa näkyvien ilmiöiden ajankohdista, kuten tulivuorten purkauksista, metsäpaloista ja saasteista."

Nyt julkaistu tutkimus on tehty Helsingin yliopiston Ajoituslaboratorion ja Luonnonvarakeskuksen konsortiohankkeena ja mukana on ollut Oulun yliopiston, Sodankylän geofysiikan observatorion, ja Pietarin Ioffe-instituutin tutkijoita.

*

Juttu on Helsingin yliopiston tiedote

Arton erinomainen selitys klubilaisille alkoi jo ulkona, missä esillä on kolmetonninen rau­tamöhkäle. Suomalainen tutkimusmat­kailija-mineralogi A. E. Nordenskiöld löysi sen vuonna 1871 Grönlannin Diskon saarelta, Ovifakista. Itse asiassa kappaleita löytyi kaikkiaan kolme: kaksi muuta ovat Ruotsin kansallismuseossa ja Kööpenhaminan Geo­logisessa museossa.

Koska metallinen rauta on maapallolla hyvin harvinaista, Nordenskiöld oletti – var­sin loogisesti – kimpaleiden olevan rau­ta­meteoriitteja. Hän pysyi itse tässä uskos­sa elämänsä loppuun saakka, vaikka jo tuolloin osattiin sanoa, että ne eivät olleet taivaallista perua, koska niissä oli oikeisiin rautameteoriitteihin verrattuna liian vähän nikkeliä ja liikaa hiiltä.

Oletettavasti tämän kaltaiset lähes puh­taat rautakimpaleet voivat syntyä erittäin kuuman rautapitoisen basalttilaavan ja ki­vi­hiilikerrostumien keskinäisessä vuoro­vai­kutuksessa. Näitä ei ole löydetty tois­tai­seksi mistään muualta kuin Diskon saa­relta Grönlannissa.

Voisikin siis sanoa, että kappale Kumpulan kartanon pihalla on harvinaisempi kuin meteoriitit, joita sentään on löytynyt varsin paljon.

Oikeita meteoriitteja oli kuitenkin sisäl­lä rakennuksessa. Siellä meteoriittikoko­elman kunniapaikalla on Bjurbölen meteo­riit­ti, jo­ka putosi jäälle Porvoon edustalle 12.3.1899 klo 21.30. Tuorein tulokas on Suo­mesta viime vuonna löy­ty­nyt komea rautame­te­o­riit­ti – la­jissaan en­sim­­mäi­nen Suo­messa. Ta­paus on muu­­tenkin har­vi­nainen, sillä edelli­nen me­­teo­riit­ti­löy­tö tehtiin vuonna 1974 Ori­mat­ti­las­sa.

Meteoriitin löysi lieksa­lainen Pekka Valli­mies sie­niretkellä 30. touko­kuu­ta 2017. Kari Kinnu­sen johdolla Geologian tutki­mus­kes­kuk­ses­sa teh­dyis­sä tutkimuksissa löytö var­­mis­tui pait­si meteoriitiksi, niin myös rau­ta­­me­teo­rii­tik­si. Ky­seessä on harvinaislaa­tuinen rauta­me­teo­­riitti, jonka ominaisuuksia tut­ki­taan nyt tar­kasti.

Lieksan meteoriitti on ollut näyttelyssä vasta parin viikon ajan, sillä se liitettiin kan­salliskokoelmaan 30. touko­kuu­ta, kun Vallimies luovutti sen virallisesti Luomukselle.

Ennen meteoriitteja tosin klubi ennätti viettää jo liki tunnin mineraalinäyttelyn puo­lella. Siellä Arto selitti ensin geologian perusteita: mineraalit ovat geologeille kuin eläin- tai kasvimaailmassa ovat lajit biologeille. Niitä on kaikkiaan noin 4 000 erilaista, joskin lähes kaikista mineraaleista on pie­niä variaatioita – aivan kuten on ala­lajeja eläinmaailmassa.

Kaikki kivet muodostuvat mineraaleista, ja siksi kiviä sinällään on vaikeampi luoki­tella. Niissä olevat mineraalit kuitenkin ker­tovat paljon kiven historiasta, koska mi­neraalit syntyvät aina niille tyypillisissä olo­suhteissa ja geologisissa prosesseissa. Kivissä olevien mineraalien avulla voidaan siis sanoa varsin tarkasti miten ja millaisissa olosuhteissa kivi on syntynyt.

Tarkalleen ottaen mineraalit ovat luonnossa kiinteässä muodossa esiintyviä alku­aineita tai epäorgaanisia yhdisteitä, joilla on tietty koostumus ja yleensä säännöllinen kiderakenne. Mineraaleja ovat siis kauniit suolakiteet ja monimutkaiset silikaatit eli piipohjaiset yhdisteet.

Yllättäen myös jää on mineraali: kyseessä on hapen (jota muuten kivissäkin on paljon) ja vedyn yhdiste, joka kiinteytyessään muodostaa tarkan kiderakenteen. Arto ker­toi esimerkiksi Saturnuksen Titan-kuus­ta, missä hyvin matalassa lämpötilassa oleva jää toimii kuin kiviaines täällä Maan päällä. Monilla taivaankappaleilla on havaittu ole­van kryotulivuoria, joista magman sijaan pursuaa jotain muuta ainetta kuin sulaa ki­veä.

Arton mukaan itse asiassa sana tulivuori on hieman väärä, sillä monet tulivuoret ei­vät sylje tulta, eivätkä itse asiassa ole vuoriakaan.

Mitä vielä tulivuoriin tulee, niin kierto­käynnin viimeisessä kohteessa, Suomen kal­lioperää esittelevässä huoneessa, puhuttiin kovasti supertulivuorista. Suomessa kun ai­koinaan on ollut sellainen ja sen kraatteri näkyy geologisessa kartassa selvästi Suo­men kaakkoiskulmassa.

Arton selityksen jäl­keen kartta avautui muutenkin: Suomen alueella oli muinoin kaksi tulivuorialuetta, jotka törmäsivät toisiinsa noin 1 900 miljoo­naa vuotta sitten. Kyseessä oli mannerlaattojen törmäys, jonka tuloksena Suomen pääl­le kohosi pitkä vuoristo Svekofennidit. Se on kulunut vuosimiljoonien kuluessa hi­taasti pois ja nykyinen Suomen kallioperä on itse asiassa ollut aikoinaan jopa 20 kilo­metrin syvyydessä.

Niin sanotussa Fennoskandia-kokoelmas­sa on pääosin 1800-luvun lopulla ja 1900-luvun alussa eri puolilta Suomea kerättyjä näytteitä. Huoneen seinällä on suurikokoi­nen Fennoskandian kallioperäkartta vuodelta 1910, jonka professori Wilhelm Ramsay on itse värittänyt. Ramsay loi aikanaan käsitteen Fennoskandia, joka kattaa koko tä­män meidän kolkkamme geologisesti yh­te­näisen alueen. Yllä olevassa kuvassa tosin ihaillaan nykyaikaisempaa versiota kartasta.

Kuten aikaisemmillakin Tiedetuubin klu­bin käynneillä, kysymyksiä ja juteltavaa oli­­si riittänyt vaikka kuinka pitkään. Jo nyt jut­­tu liikkui geologivitsien ja maailmankaik­keu­den synnyn välillä sujuvasti. Kiitokset Arto Luttiselle ja Luomukselle erittäin kiin­nos­tavasta käynnistä. Kumpulan kartanossa kannattaa mennä käymään!

Biologina Jani on erityisen kiinnostunut luonnon monimuotoisuuteen eli biodiversiteettiin ja sen suojeluun liittyvistä teemoista. Biodiversiteettiä tutkiakseen tarvitaankin hyvää lajintuntemusta, joten työ Pinkan parissa on siitä syystä hänelle erittäin mieluista. Omaa laji- ja luontotuntemustaan hän on päässyt hyödyntämään toimittuaan Luomuksessa ennen suunnittelijan tehtäviään oppaana jo neljän vuoden ajan.

"Opastusryhmien esittämät kysymykset ovat aina kiinnostavia – koskaan ei tiedä minkä eläimen, kasvin tai sienen biologiaa pääsee milloinkin pohtimaan!"

Jani on aina ollut kiinnostunut luonnosta sekä sen ilmiöiden ja kokonaisuuksien ymmärtämisestä. Tulevaisuudessa hän haluaa päästä käyttämään oppimiaan tietoja ja taitoja siihen, että yhteiskunnallisessa suunnittelussa ja päätöksenteossa luonnon ja ihmisten tarpeet otettaisiin paremmin huomioon kumpaankin osapuolta mahdollisimman hyvin hyödyttävällä tavalla.

Tänä kesänä haittalajien tutkijat kiinnittävät erityistä huomiota jättipalsamaan ja kaukasianjättiputkeen sekä piisamiin ja supikoiraan, jotka esiintyvät nykyisin vakituisesti Suomessa.

"Niiden osalta selvitetään erityisesti niiden esiintymistä suojelualueiden ja muiden arvokkaiden luontokohteiden lähistöllä sekä tarvittavia hallintatoimia", kertoo erikoistutkija Erja Huusela-Veistola Luonnonvarakeskuksesta.

Nämä neljä lajia ovat mukana valtioneuvoston maaliskuussa 2018 hyväksymällä haitallisten vieraslajien listalla. Tällä myös EU:n haitallisiksi arvioimien vieraslajien listalla on 37 lajia, ja sitä on täydennetty 12 lajilla.

Luonnovarakeskuksen tutkimushanke tuottaa kahdelletoista vieraslajille hallintatoimenpide­suositukset; vastaavat, jotka on tehty 37 lajille. Suositusten avulla haitallisten vieraslajien torjunta ja leviämisen ehkäisy pyritään kohdentamaan kustannustehokkaasti kiireellisimpiin ja tärkeimpiin kohteisiin.

Sopivien hallintatoimenpiteiden suunnittelun kannalta on tärkeää, että haitallisten vieraslajien levinneisyystiedot ovat mahdollisimman tarkat ja ajantasaiset. Tämän vuoksi vieraslajihavaintojen keräämiseen tarvitaan kansalaisten apua.

​Jättipalsami. Kuva: Erja Huusela-Veistola.

Jättipalsami on kookkaana ja nopeasti kasvavana kasvina voimakas kilpailija, joka on viime aikoina runsastunut ja levinnyt monin paikoin. Esiintymien runsauden vuoksi torjunnan priorisointi on ensiarvoisen tärkeää ja sen suunnittelun lähtökohdaksi tarvitaan mahdollisimman tarkkoja tietoja lajin esiintymisestä.

Piisami puolestaan on taantunut huippuvuosistaan, ja tarkempaa kuvaa sen nykylevinneisyydestä tarvitaan mahdollisten hallintatoimien suunnittelussa.

Piisami. Kuva: Yhdysvaltain kala- ja villieläinvirasto

Jutun pohjana on Luonnonvarakeskuksen tiedote. Otsikkokuvassa on aasianrunkojäärä. Kuva: Jaakko Mattila, Luomus.

Piirainen vastaa kasvien sijoittelusta Kaisaniemen uudistuneelle alueelle. Sitä pääsee katsomaan myös korkeammalta kasvimuseorakennuksen viereen rakennetulta terassilta, jolloin sen rakenne selviää paremmin. 

Evoluutiopuun ympäristöön on jo viime kesänä auennut aistien puutarha ja kansainvälisestikin kiinnostava sammal- ja jäkäläpuutarha.

Uudistetun ulkopuutarhan avajaiset la 17.6.2017. Ohjelmaa klo 10–14, portti avoinna 10–20, kasvihuoneet 17 asti.  Luvassa mm. musiikkia, opastettuja kierroksia ja askartelupaja. Puutarhassa on myös kahvila, Cafe Viola.
Huomaa, että sisäänkäynti vain Kaisaniemenrannan puoleisesta portista (Kaisaniemenranta 2).

Lisätietoja: Kaisaniemen kasvitieteellinen puutarha

Otsikkokuva: Wikipedia/Matti Paavonen, grafiikka: Luomus/Hannu Lunkka. Juttu perustuu osin Luomuksen tiedotteeseen.

Katso Tiedetuubin aiemmin esittelemiä paikkoja Tiedekiinnostavuuskartassa!

Las­ken­ta pal­jas­taa muu­tok­set

Harrastajien havainnot ovat paljastaneet suuria muutoksia Suomen talvisessa linnustossa. Yleisellä tasolla monipuolistunut linnusto pitää sisällään niin häviäjiä kuin voittajia.

Esimerkiksi metsäkanalinnut ja hömö- ja töyhtötiainen ovat vähentyneet voimakkaasti vanhojen metsien vähenemisen myötä. Talviruokinta on auttanut taajamissa viihtyviä lajeja, kuten sinitiaista ja pikkuvarpusta, ilmaston lämpeneminen puolestaan vesilintujen talvehtimista Suomessa.

Meri- ja järvialueiden jäättömän ajan pidetessä esimerkiksi yhä useampi telkkä, tukkasotka ja isokoskelo talvehtii maassamme.  

"Kuluvan vuoden jo saapuneiden laskentatulosten perusteella esimerkiksi isolepinkäisiä, isokäpylintuja ja tundraurpiaisia on nyt selkeästi normaalia runsaammin", kertoo Luomuksen tutkijatohtori Päivi Sirkiä.

"Varpusen ja hömötiaisen kannan pitkä alamäki sen sijaan näyttää jatkuvan". 

Laskentojen valopilkuksi näyttää nousevan lapinharakaksikin kutsuttu isolepinkäinen, jolla tämänhetkisen tilastoinnin perusteella on tulossa ennätysvuosi.

Ryhmähenki tuo jat­ku­vuutta

Eräs talvilintulaskentojen suosion salaisuus lienee sosiaalisuus. Laskennat voidaan suorittaa pienissä ryhmissä, jolloin kokeneet laskijat voivat kouluttaa aloittelijoita mukaan. Jatkuvuus on tärkeää, jotta linnuston muutoksia voidaan ymmärtää myös tulevaisuudessa.

Pitkien vertailuaineistojen lisäksi laskennat tarjoavat myös ajankohtaista tietoa.

"Esimerkiksi viime aikoina todetut lintuinfluenssatapaukset tukkasotkissa ja merikotkissa eivät näytä vaikuttaneen näiden lajien tämän talven talvirunsauksiin: määrät ovat normaalilla tasolla", kertoo Lehikoinen. 

Talvilintulaskennat toteutetaan nykyään kolmena jaksona talvessa. Käynnissä oleva jakso päättyy 8.1., ja talven viimeisin jakso on 21.2.–6.3. Laskentareitin paikan saa päättää itse ja kiertää sitä vuosittain kirjaten kaikki näkemänsä ja kuulleensa lintuyksilöt.

Tulokset ilmoitetaan Luomukselle ja ne ovat kaikille nähtävissä lintulaskentojen tulossivulla.

Juttu perustuu Luomuksen lähettämään tiedotteeseen. Otsikkokuvassa on isolepinkäinen Wikipediasta otetussa kuvassa.

Liitukautisen maailman ekosysteemistä ei ole saatu yhtä kattavasti tietoa mistään muualta maailmasta kuin Kiinasta, Yixian alueelta, josta on löydetty myös hyvin säilyneitä muinaisten lintujen ja dinosaurusten sulkia.

"Löytö on tässäkin mittakaavassa poikkeuksellinen", sanoo professori Jyrki Muona Luonnontieteellisestä keskusmuseosta Luomuksesta.

"Loistavasti säilynyt puukuoriaisen toukka osoittaa Kiinan liitukautisten Yixian-kerrostumien sisältävän täysin odottamattomasti fossiileja, joiden rakenne oli alun perin hyvin pehmeä ja hauras."

Lajikehityksen mukaisesti sisarlajeilla on yhteinen esi-isä, josta myöhemmät lajit ovat eriytyneet omiksi lajeikseen. 

Sepikät ovat lyhytikäisiä, pitkulaisia kovakuoriaisia, jotka ovat varsin taitavia lentäjiä. Ne voivat kääntyä selälleen jouduttuaan tai hypätä tiehensä erityisen ponnistusmekanismin avulla. Aikuisina sepikät ovat tyypillisesti 3 – 10 mm pituisia, tosin urokset ovat yleensä olennaisesti naaraita pienempiä.

Löydetty 34 millimetrin mittainen fossiilitoukka muuttaa käsitystämme myös kaikkien sen tuhansien sisarlajien historiasta, sillä niitäkin on täytynyt esiintyä jo 125 miljoonaa vuotta sitten. Aiemmin vanhimmat sepikkäkuoriaisten fossiililit ovat olleet lähes 80 miljoonaa vuotta nuorempia Itämeren meripihkasta tehtyjä löytöjä.

Kokonaisten hyönteisheimojen kehittymisestä historian kuluessa on esitetty vähän hypoteeseja. Luomuksen tutkijat ovat kuitenkin onnistuneet luomaan sepiköiden heimosta pätevän mallin, jonka ansiosta tutkijat onnistuivat nyt sijoittamaan toukan oikeaan kehityslinjaan. 

Suomalaisten – ennen kaikkean Muonan – maine sepikkätuntijoina on syy siihen, miksi aineisto toimitettiin juuri Helsingin yliopistoon.

Löydön ansiosta saadaan uutta tietoa liitukauden kasvillisuuden ja hyönteisten lisäksi myös muun muassa ilmastosta. Palaeoxenus-suvun ainoa elävä laji esiintyy suppealla alueella Los Angelesin itäpuolella ja sen toukat kehittyvät vain tiettyjen havupuiden ja erityisesti erään seetrin paksussa kuoressa.

Kiinalaisista kerrostumista on löydetty myös seetrien sukulaisia, joten on oletettavaa, että suvun lajien elintavat ovat ulkoisten tuntomerkkien tavoin pysyneet lähes ennallaan 125 miljoonaa vuotta. 

Merkittävin ero lieneekin siinä, että liitukaudella kuoriaisia ahdistelivat lentävät dinosaurukset, nykyään taas meikäläisten närhien siniset sukulaiset.

Kuvat:
Kiinalainen liitukautinen fossiili. (Chang Huali, Henan Geological Museum, Zhengzhou, Kiina)
Eteläkalifornialainen vuoristoendemiitti. (Jyrki Muona / Luomus)

Juttu perustuu Luomuksen lähettämään tiedotteesen.

Vielä yksi Elinan ottama kuva: tyynylaavaa Suomussalmelta. Tämä on purkautunut n. 2820 miljoonaa vuotta sitten. Näkyvissä ovat hyvin poikkileikkaukset tyynyrakenteista ja niiden jäähtymisreunukset, sekä kaasurakkuloiden jäännöksiä. Geologien ottamissa kuvissa on oikeastaan aina jokin esine, kuten tässä kompassi, koska sen avulla nähdään heti kuvan mittakaava.