Anders Celsius

Vesi - teema ja muunnelmia

Ti, 04/05/2016 - 07:07 Markus Hotakainen
Jäätä purossa

Vesi on kummallinen aine. Se voi esiintyä kolmessa eri olomuodossa samoissa olosuhteissa – tai ainakin melkein. Ja nyt eletään taas sitä vuodenaikaa, kun olosuhteissa tapahtuu alvariinsa veden olomuotoon vaikuttavia muutoksia.

Toki kaikilla aineilla on erilaisia olomuotoja, mutta veden tekee poikkeukselliseksi sen olomuotojen muuttuminen meille passeleissa ympäristöoloissa.

Aineelle voidaan määritellä niin sanottu kolmoispiste, jossa sen olomuoto muuttuu kiinteästä nesteeksi tai nesteestä kaasumaiseksi hyvin pienen paineen tai lämpötilan muutoksen seurauksena. 

Vedellä tuo kolmoispiste on 0,01 celsiusasteen lämpötilassa (ja 0,006 baarin paineessa). Se ei välttämättä ole mukavin mahdollinen lämpötila meille ihmisille, mutta silti huomattavasti miellyttävämpi kuin esimerkiksi 4 700 celsiusastetta, jossa on hiilen kolmoispiste.

Meille tuttu lämpötila-asteikko, jonka ruotsalaisen Anders Celsius kehitti 1740-luvulla, perustuu juuri veden olomuodon muutoksiin tietyissä lämpötiloissa: nollassa celsiusasteessa vesi jäätyy (ja sulaa), sadassa celsiusasteessa se kiehuu (ja nesteytyy). Tosin Celsius käytti alkuun käänteistä asteikkoa, jossa veden sulamispiste oli sata astetta ja kiehumispiste nolla astetta.

Lämpötilan laskiessa nollaan celsiusasteeseen – siis nykyisellä celsius-asteikolla – vesi alkaa muodostaa jääkiteitä. Talvella jääkiteiden kasaumia sataa taivaalta lumena. Jää on vettä kevyempää, joten järvissä – tai vaikka pakkaseen jääneessä vesiämpärissä – kiteet nousevat pinnalle, jolloin ne tarttuvat toisiinsa ja muodostavat vähitellen yhtenäisen jääpeitteen. Ilmiö on tuttuakin tutumpi meille pohjoisten leveysasteiden asukkaille, jotka pystyvät osan vuotta kävelemään vaivatta vetten päällä.

Usvaa järvellä

Kun veden lämpötila nousee sataan celsiusasteeseen, vesimolekyylien liike on nesteessä niin rivakkaa, että niitä alkaa sinkoilla vedenpinnasta ilmaan. Jos ollaan tarkkoja, esimerkiksi teekattilasta nouseva "höyry", järvenpinnasta vilpoisaan kesäyöhön kohoava usva tai taivasta peittävät pilvet eivät ole vesihöyryä, vaan ne koostuvat pienenpienistä vesipisaroista. Vesihöyry on näkymätöntä.

Tietyissä olosuhteissa veden olomuoto voi muuttua myös kiinteästä kaasumaiseksi tai päinvastoin ilman nestemäistä välivaihetta. Jos ilmanpaine on hyvin alhainen, jää sublimoituu eli muuttuu suoraan vesihöyryksi.

Toisaalta vesihöyry voi härmistyä eli muuttua suoraan kiinteään olomuotoon. Ilmiö on tuttu talviaamuista, kun ilman vesihöyry on kuorruttanut auton ikkunat kuuralla. Ja ainakin juuri nyt se on tuttua myös kevätaamuista.

300 vuotta suomalaisen julkkistiedemiehen syntymästä

Su, 03/06/2016 - 11:00 Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi

Tänään on kulunut tasan 300 vuotta erään Suomen kuuluisimman tiedemiehen syntymästä. Pietari Kalmin merkitys ulottuu kotipihoilta aina Lappiin ja Amerikan suurille järville asti.

Ehkäpä suurin fyysinen monumentti Pietari – tai oikeammin Pehr – Kalmin elämäntyölle löytyy Turusta. Aurajoen rannan paraatipaikalla sijaitsee nimittäin ylivoimaisesti kaupungin keskusta-alueen komein, yli 260-vuotias tammi. Aivan Turun tuomiokirkon vieressä.

Tammi on jäänne Kalmin vuonna 1757 perustamasta Turun Akatemian kasvitieteellisestä puutarhasta. Alueelle on toki levinnyt puutarhasta muitakin lajeja, mutta tammi lienee ainoa jäljellä oleva siellä alunperin kasvanut kasviyksilö. Kenties jopa Kalmin itsensä istuttama.

(Teksti jatkuu kuvien alla.)

Yllä: Turun eläin- ja kasvitieteellinen seura laski seppeleen Pehr Kalmin muistolaatalle 300-vuotissyntymäpäivän kunniaksi. Juhlapuhujana emeritusprofessori Petter Portin (vas), vieressä TEKSin puheenjohtaja Kalle Ruokolainen.

 

Puutarha jäi heitteille Kalmin kuoltua, mutta ainakin vielä 1940-luvulla se oli selkeästi tunnistettavissa. Vuonna 1968 tontin kuitenkin peitti lähes kokonaan Sibelius-museon ajalleen varsin tyypillinen rakennus. Vuonna 2012 tammen ja museon väliin sijoitettiin Pehr Kalm Revival -nimeä kantava ympäristötaideteos, joka on suunniteltu alkuperäisten puutarhapiirustusten pohjalta. Sinne istutettiin lähinnä Kalmin mukaan nimettyjä kasvilajeja. Niistä hieman myöhemmin.

Kalm kokeili kasvattaa Suomessa monia tuontikasveja, tavoitteena vaurastuttaa maan taloutta. Ehkä suurin haave oli tuottaa silkkiä silkkiäis- eli mulperipuita kasvattamalla. Turun Sipsalossa tehdyissä kokeissa osa lajeista riutui kuoliaaksi Suomen ilmastossa, mutta valkomulperin kasvatus onnistui ainakin 14 vuoden ajan verrattain hyvin. Puut elättivät Kalmin raporttien mukaan noin 4000 silkkiäisperhosen toukkaa vuodessa, joten niiden koteloita (silkin raaka-ainetta) kertyi "nelikoittain". Suurmittaiseen silkin tuotantoon yritykset eivät kuitenkaan ilmeisesti ikinä yltäneet.

Monet muut Kalmin kasvitesteistä onnistuivat paljon paremmin. Hänen myötään maahamme vakiintuivat mm. tuoksuvadelma, orapihjalat, ukkomansikka, useat syreenilajit, sekä paikoin haitallisenakin pidetty kanadanpiisku. Vaikka nykyisin metsistä ja etenkin pihoilta löytyvät kasviyksilöt toki ovatkin usein muista lähteistä, voi ainakin niiden ajatuksen kuvitella tulleen maahamme Kalmin mukana.

(Teksti jatkuu kuvien alla.)

Kuva: Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi
Kuva: Jarmo Korteniemi

Yllä: Puu, joka on ehtinyt nähdä Turun keskustan muuttuvan. Suuri "Kalmin tammi" on reliikki Pehr Kalmin toiminnasta. Keskimmäinen kuva on puun vieressä olevasta infotolpasta, josta löytyy mm. Per Johan Lundstenin ottama kuva paikalla olleen puutarhan loppuvaiheista, vuodelta 1947.

 

Lapin paljakoilla esiintyy luonnonvaraisena yksi Kalmin mukaan nimetyn vuorilaakeri-kasvisuvun ainavihanta varpu. Itse Carl von Linné antoi suvulle tieteellisen nimen Kalmia, Kalmin suureksi iloksi. Tuohon aikaan suvun kaikkien lajien luultiin kuitenkin esiintyvän luontaisesti vain Kalmin tutkimusseuduilla kaukana Pohjois-Amerikassa. Lapin sielikkö (Kalmia procumbens, ent. Loiseleuria procumbens) ymmärrettiinkin siirtää Kalmia-sukuun vasta äskettäin, kun sukulaisuussuhde merentakaisiin serkkuihin tarkentui. Sellaista se tiede on.

 

Kalmin elämä lyhyesti

Pehr Kalm syntyi 6.3.1716 Ruotsin Ångermanlandissa, johon hänen vanhempansa olivat tulleet Pohjanlahden yli pakoon suurta Pohjan sotaa. Pehrin isä kuoli pian pojan syntymän jälkeen, ja leski muutti lapsineen takaisin Pohjanmaalle.

Kalm kävi koulunsa Vaasassa, ja siirtyi sittemmin opiskelemaan Turkuun ja Uppsalaan. Hän myös ehti useille tutkimusmatkoille niin kotimaassa (mm. Savossa, Karjalassa, Länsi-Götanmaalla ja Bohuslänissä) kuin ulkomaillakin (Venäjällä, Ukrainassa sekä Pohjois-Amerikassa Ranskan siirtokunnissa ja Britannian kolonioissa). Kalmin opettajina toimvat paitsi Linne, myös omien alojensa kuuluisuudet Anders Celsius, Herman Spöring, Johan Browallius ja Carl Mennander.

Kalm itse on kenties kuuluisin Linnén oppilaista. Hän oli myös yksi niistä onnekkaista, jotka selvisivät hengissä Linnén ehdottamilta tutkimusmatkoilta. Monet muut oppilaat kun menehtyivät reissuillaan eksoottisiin tauteihin tai onnettomuuksissa.

Kalm tuli kansainvälisestikin tunnetuksi juuri Pohjois-Amerikan matkansa ansiosta. Hänen havaintonsa olivat tärkeitä silloisen luonnontuntemuksen vuoksi, ja lähes sata Linnén kirjoituksissaan kuvaamista 700 pohjoisamerikkalaisesta kasvilajista ovatkin juuri Kalmin mukanaan tuomia. Kalm myös kirjoitti ensimmäisen tieteellisen artikkelin ja kuvauksen kaskaista, jotka parveilevat hyvin tasaisin 17 vuoden välein. Jutun lopusta löytyy video näiden outojen otusten touhuista.

Kalmin matkakertomukset ovat lisäksi yhä nykyäänkin merkittäviä kuvauksia sen ajan olosuhteista uudella mantereella. Vuosina 1747-1751 tehty matka oli monipolvinen seikkailu: Kalm tapasi tulevan vaimonsa ja joutui kääntymään pariinkin kertaan takaisin, intiaanien ja talven tulon vuoksi.

Matkaltaan Kalm palasi Ruotsiin ja aloitti taloustieteen professuurinsa Turun Akatemiassa. Hänen uransa oli tuottelias ja monialainen, ja tähtäsi kauttaaltaan Suomen (silloisen Ruotsin osan) vaurastuttamiseen.

Kalm kuoli vuonna 1779. Hänen hautapaikkaansa ei tarkkaan tiedetä, mutta todennäköisimmin se sijaitsee Turun Maarian kirkon alla. Kirkon alttarin oikealla puolella on suuri muistolaatta suurmiehen muistoksi. Hän oli kuollessaan alueen seurakunnan kirkkoherra.

Kuvat: Jarmo Korteniemi

Jutun lähteinä käytetty mm. Kansallibiografiaa, Åbo Akademin tiedotetta, Retkeilykasviota (Hämet-Ahti & kumpp., 1998), sekä artikkeleita

- Lauri E. Kari, 1940, "Kasvitieteen opetuksen ja kasvitieteellisen puutarhan alkuvaiheista Turun vanhassa akatemiassa", Varsinais-Suomen maakuntakirja 7.

- Ilkka Kukkonen, 1955, "Pietari Kalmin viljelyskokeiden merkkejä hänen vanhassa puutarhassaan Hirvensalon Sipsalossa", Turun ylioppilas 4.

Ja sitten vielä niistä Kalmin 17-vuotisista kaskaista:

Päivitys 6.3.2016 klo 19.30: Lisätty tieto ja video kaskaista.