Kivibongausta Uutelassa, Helsingissä

Uutelan Skatanniemi on hyvä paikka kiviretkelle. Skatanniemen kärjestä löytyy mielenkiintoisia kalliopaljastumia ja niemen itäpuolen rannalta löytyy useita erilaisia kivilajilohkareita.

Lähes 1,9 miljardin vuoden takaiseen tulivuoritoimintaan liittyy Skatanniemen tummanharmaa kivi.

Skatanniemen kärki koostuu pääosin tummasta kivestä, jota halkoo vaaleanpunaiset raidat. Tumma kivi on syntynyt alunperin noin 1,9 miljardia vuotta sitten saarikaarityypin tulivuoritoimintaan liittyen. Kallioperäkartan mukaan kivi on luokiteltu vulkaniitiksi, mutta itse kivessä ei kuitenkaan ole näkyvissä selkeästi vulkaniiteille ominaisia piirteitä. Tämä niemenkärkeä muodostava tumma kivi ei välttämättä ole päässyt purkautumaan aivan maanpinnalle asti, vaan kiteytynyt niin kutsuksi puolipinnalliseksi kiveksi maankuoren sisään. Joka tapauksessa ylläolevan tumman kiven syntytarina liittyy muinaiseen tulivuoritoimintaan.

Tulivuoritoimintaan liittyvän kiven synnyn jälkeen siihen on tunkeutunut graniittisia juonia, jotka ovat paikoitellen katkeilleet linssimäisiksi osueiksi kallioperän puristuksessa. Juonet liittyvät todennäköisesti Svekofenniseen poimuvuoriston syntyyn noin 1,9-1,8 miljardia vuotta sitten. Tällöin vulkaaniset saarikaaret törmäilivät toisiinsa ja vanhempaan mantereeseen, muodostaen hiljalleen nykyistä Himalajaa muistuttavan poimuvuoriston. Maankuoren paksuuntuessa poimuvuoriston juuriosia muodostavat kivet lämpenivät, uudelleen muokkaantuivat ja alkoivat osittain sulaa.

 

Kaksi graniittia, kaksi eri syntytarinaa

Skatanniemen itäpuolen rannoilta voi löytää myös kiviserkukset vierekkäin, Ikäeroa näillä tyypeillä on noin 200 miljoonaa vuotta. Graniiteista nuorempi, vasemmalla oleva isompi rapakivigraniittilohkare on kiteytynyt muinaisen supertulivuoren uumenissa noin 1,6 miljardia vuotta sitten, paljastunut vuoren uumenista eroosion myötä ja kuljetettu nykyiselle paikalle jääkauden toimesta. Oikealla puolella oleva graniittinen kivi on syntynyt aiemmin mainitun Svekofennisen vuorijononmuodostuksen aikana.

Rapakivigraniitin wiborgiittimuoto on helposti tunnistettavissa ja erotettavissa muista graniiteista sille ominaisten maasälpäovoidien perusteella. Rapakivigraniitti on seikkaillut blogissa useasti: Sipoosta löytyy erikoisesti rapautunut rapakivilohkare, Roihuvuoresta iso siirtolohkare ja kannattaa myös lukea siitä millaista rapakivien tutkimus Brasilian sademetsissä on. Espoosta löytyy varsin valtava rapakivilohkare.

Rapakivigraniitin rapautumispintaa.

Rapakivigraniitin wiborgiittimuodolle ominaisia pyöreitä maasälpäovoideja.

 

Muistoja muinaisista tulivuorista

Samaiselta rannalta graniittiserkkujen seurasta löytyy useita mustia lohkareita, joissa on havaittavissa yksittäisiä isompia kiteitä, jotka kimmeltävät auringossa. Tämä kivi on syntynyt kun magmasäiliön kivisulasta kiteytyneet raskaammat kiteet ovat laskeutuneet magmasäiliön pohjalle. Tällaisia kiviä kutsutaan kumulaateiksi. Kivi liittyy todennäköisesti samaan tulivuoritoimintaan kuin aiemmin mainittu Skatanniemen kärjen tumma kallioalue, sekä Vuosaaren vulkaaniset kerrostumat ja tyynylaavat.

Kumulaatti.

Skatanniemestä löytyy myös tulivuoren purkauksen kerrostamaa materiaalia. Itäpuolen kalliopaljastumassa on selkeästi näkyvissä erilaisia kerroksia. Kallion keskivaiheilla kulkee kidetuffikerros, joka on syntynyt tulivuoren räjähdyspurkauksessa materiaalin kerrostuessa tulivuoren rinteelle. Kun kerrosta seuraa kalliopaljastuman halki huomaa sen taipuvan poimulle, joka viittaa taas tulivuoritoiminnan jälkeiseen vuorijonon rytinään.

Poimuttunutta tulivuorisyntyistä kiveä, eli vulkaniittia. Keltaisilla katkoviivoilla on rajattu kidetuffikerros. Vaaleat kohdat oikeassa yläkulmassa ovat samankaltaista graniittista sulaa kuin Skatanniemen kärjen kallioissa.

Lähikuva kidetuffikerroksesta. Huomaa kerroksen poimuttuminen.

Oletko vieraillut Uutelan tai Vuosaaren geologisilla kohteilla? Löysitkö näitä kiviä?

Blogissa on jo aikaisemmin seikkailtu Vuosaaren tulivuorten jäljillä, lue kirjoitus täältä. Maisemakuvien perässä kannattaa suunnata Vaellusjutut-blogiin, jossa myös juttuja Vuosaareen liittyen. Blogin Metromatka menneisyyteen –sarja esittelee geologiaan liittyviä pääkaupunkiseudun retkikohteita metrolinjan varrelta ja hieman sen ulkopuolelta. Suosittelen myös käymään Geologia.fi -sivuilla, jossa on julkaistu videon Etelä-Suomen kallioperän kehityksestä (kesto noin puoli tuntia).

Muokattu 11.9.: tarkennettu Svekofennisen orogenian ikää.

Yhteisörahoituksella kohti tuntematonta – suuri Kuolan retki

Vuosi 1879 oli merkityksellinen suomalaisen (ja pohjoismaisen) tutkimusmatkailun kannalta. Tuolloin suomalaissyntyinen geologi ja mineralogi Nils Adolf Erik Nordenskiöld lähetti Japanista sähkeen, jossa ilmoitettiin että Koillisväylän (eli Pohjoisen meritien) läpi oli onnistuneesti purjehdittu. Nordenskiöldin johtama matka osoitti pienenkin maan pystyvän järjestämään merkittävän tieteellisen tutkimusmatkan.

Koillisväylän onnistunut läpipurjehdus antoi kipinän tutkimusmatkan suunnitteluun silloin melko tuntemattomalle Kuolan niemimaalle. Tämän tutkimusmatkan pääsuunnittelija ja johtaja oli eläintieteilijä Johan Axel Palmén. Tutkimusretken tarkoituksena oli niemimaan sisäosien kartoittaminen ja havaintojen tekeminen alueen eläimistä, kasveista ja geologiasta. Retkeä varten kerättiin monitieteinen joukko tutkijoita. Mukaan pääsi myös juuri väitellyt geologi Wilhelm Ramsay, joka oli 22-vuotiaana tutkimusmatkan nuorin osanottaja.

Mediarummutusta ja yhteisörahoitusta

Matkan ja tutkimuksen rahoittaminen ei 1800-luvun lopullakaan ollut helppoa. Tutkimusmatkaa esiteltiin lehdistössä tunnettavuuden lisäämiseksi ja rahoituksen saamisen helpottamiseksi. Matkan alkuperäinen arvioitu budjetti oli 10 000 markkaa. Yhteensä puolet summasta rahoitti Helsingin yliopisto ja Societas pro Fauna et Flora Fennica -seura. Loput rahoista saatiin lahjoituksena yksityishenkilöiltä. Myös tutkimusmatkan johtaja Palmén sijoitti matkaan 1500 markkaa. (tutun kuuloinen rahoitusmalli näin nykypäivän tutkijankin näkökulmasta?)

Retki alkoi huhtikuussa 1887, kun tutkimusryhmän etujoukon muodostavat kasvitieteilijä Alfred Oswald Kihlman, eläintieteilijä Reinhold Envald ja Gustaf Nyberg nousivat Helsingissä Ouluun suuntaavaan junaan. Oulusta matkaa jatkettiin hevos- ja porokyydein. Etujoukon tehtävänä oli muun muassa kuljettaa suurin osa tutkimusryhmän matkatavaroista Kuolan kaupunkiin. Määränpäähän etujoukko saapui reilun kahden viikon matkustamisen jälkeen. Jo ennen varsinaisen tutkimusmatkan alkua ryhmä kohtasi hankaluuksia: Kilhmania puri matkan varrella koira ja tutkimusryhmän mieliala oli muutenkin maassa.

Kuva rajattu Rikkisen kirjasta Suuri Kuolan retki 1887 (1980).

Tutkimusryhmän pääjoukko lähti Helsingistä matkaan kahdessa eri ryhmässä touko-kesäkuussa. Joukot kulkivat vesiteitse ja kaikki tutkimusryhmäläiset saapuivat Kuolan kaupunkiin kesäkuun loppuun mennessä. Seuraavan kolmen kuukauden ajan tutkijat tekivät erillisissä pienemmissä ryhmissä vaelluksia Kuolan sisäosiin ja matkasivat laivalla Jäämeren rantaviivaa pitkin.

Paikoin tutkimusryhmä joutui ylittämään vesistöjä koottavalla veneellä. Tavaroiden ja ihmisten siirtämisen jälkeen veneen avulla uitettiin myös kuormajuhtina oleva porot (kuvassa). Kuva on rajattu Rikkisen kirjasta Suuri Kuolan retki 1887 (1980). Alkuperäisen kuvan otti J.A. Palmén.

Onnistunut kotiinpaluu

Ongelmatonta tutkimusmatkaa tuskin on olemassa, eikä Kuolan matkakaan sujunut ilman haasteita. Tutkimusryhmän kohtaamiin ongelmiin kuului muun muassa tavaravarastoon kohdistunut varkaus kesken matkan. Varkaudessa hävinneistä tarpeista tutkijoita harmitti eniten kaiken teen ja Kilhmanin varajalkineiden menetys.

Tutkimusryhmän kotimatka Kuolasta kohti Helsinkiä alkoi syyskuun lopussa. Varsinainen kotiinpaluu tapahtui 7.10.1887. Matkan ensimmäisiä tuloksia esiteltiin pari päivää Suomeen paluun jälkeen Societas pro Fauna et Flora Fennica -seuran kokouksessa. Vuosien mittaan tulokset julkaistiin tarkemmin tieteellisissä julkaisuissa. Kohdatuista haasteista huolimatta tutkimusryhmäläiset olivat tyytyväisiä tutkimusmatkaan. Sen ansiosta alueen eläin-, kasvi- ja kivilajistoa, sekä asutusta koskevat tiedot olivat täydentyneet. Puoli vuotta kestänyt seikkailu innoitti tulevia tutkimusmatkailijoita ja poiki useamman uuden tutkimusmatkan myös Kuolan alueelle.

Suuri Kuolan matka oli antoisa geologisen tutkimuksen kannalta. Ramsay kuvasi matkan aikana aikaisemmin tuntemattomia alkalikiviesiintymiä. Hänen havainnot siirtolohkareiden levinneisyydestä ja silokallioiden piirteistä osoittivat, että jääkauden merkit näkyivät myös Kuolan niemimaalla. Ramsay suuntasi niemimaalle oppilaineen vielä kuusi kertaa ensimmäisen matkan jälkeen. Hänen tutkimukset osoittivat yhtäläisyyksiä Suomen ja Venäjän kallioperän välillä ja Ramsay otti ensimmäisenä käyttöön käsitteen “Fennoskandia”. Ramsay saavutti maailmanlaajuista kuuluisuutta tutkijana ja hänet nimitettiin Helsingin yliopiston geologian ja mineralogian professoriksi vuonna 1916.

Kirjoitus perustuu Kalevi Rikkisen kirjoittamaan kirjaan Suuri Kuolan retki (1980, Otava). Valokuvia ja tarkempi selostus tutkimusmatkan vaiheista löytyy Oulun yliopiston kirjaston kotisivuilta.

Toivottavasti pidit kirjoituksesta! Kannattaa tutustua myös blogin vanhoihin teksteihin. Aloita vaikka lukemalla nykypäivän tutkimusmatkailijoiden seikkailuista! Niissä on kohdattu lumimyrskyjä, liftattu suokairan ja näytteiden kanssa, kuljettu sademetsässä kalliopaljastumien toivossa, sekä kaivattu kadonnutta, näytteet sisältävää, rinkkaa.

Kenttätöissä Kanadassa

Kuva © Marttiina Rantala

Väitöskirjaansa Helsingin yliopistossa työstävä geologi Marttiina Rantala kertoo menettäneensä muutaman yön unet, kun kenttätöiden paluumatkalla rinkka, joka sisälsi valtaosan näytteistä, hävisi. Rinkka (ja näytteet) löysivät onneksi muutaman vuorokauden päästä ehjänä perille ja tutkimus Kanadasta arktisen alueen järvisedimenteistä pääsi jatkumaan.

Marttiinan tutkimusmatkan kohde oli Kanadan Victoria Islandin Cambridge Bay (punainen tähti). Kartta: Wikimedia Commons, Uwe Dedering, CC BY-SA 3.0

Pienestä asti kiviä kerännyt Marttiina haki kokeilumielessä geologiaa opiskelemaan ja yllättyi alan monimuotoisuudesta! Opintojen aikana kivien tutkiminen vaihtui järvisedimentteihin. Tällä hetkellä Marttiina tutkii hiilen pitkäaikaisvaihtelua arktisissa järvissä. Tutkimuksen tavoitteena on tarkentaa kuvaa ilmastoherkkien pohjoisten järviekosysteemeiden hiilen kierrosta ja ekologiasta viime jääkauden jälkeisenä 10 000 vuoden aikana. Tietoa voidaan soveltaa ihmistoiminnan vaikutuksen arvioimiseen herkkien alueiden järviympäristöissä, sekä antamaan tietoa muun muassa pohjoisten järvien merkityksestä globaalissa hiilen kierrossa.

Tutkimusmatkan olennaisiin vaiheisiin kuului mönkijän ajon opetteleminen. Kuva © Milla Rautio.

Marttiinan tutkimusalueet sijaitsevat pohjoisen havumetsävyöhykkeen ja arktisten alueiden välillä Suomen Lapissa ja Kanadassa. Viime kesäkuussa Marttiina matkusti tutkimusmatkalle Kanadan pohjoisosassa sijaitsevaan Cambridge Bayhin. Tutkimusryhmä koostui Marttiinan lisäksi toisesta suomalaisesta tutkijasta, kanadalaisista kollegoista, sekä oppaana toimineesta inuiitista.

Marttiina kertoo, että kenttäpäivät Kanadassa olivat vaihtelevia, osittain johtuen tutkimusryhmän monitieteellisyydestä, joka vaikutti myös päivien aikana tehtävään näytteenottoon. Tutkimusmatkan aikana näytteitä kerättiin monipuolisesti järvisedimenteistä vesinäytteisiin. Matkan aikana lämpötila pysytteli muutamassa plusasteessa. Lähes siniseltä taivaalta paistava aurinko vauhditti jään sulamista kuitenkin siinä määrin, että toisinaan kenttämatkalta piti palata takaisin eri reittiä kuin aamulla oli kuljettu. Paikallisen inuiittioppaan tiedot ja taidot olivat korvaamattomia sulavesien purkautumisen ja turvallisten kulkureittien arvioimisessa.

Jääpeitteisille näytejärville kuljettiin mönkijöillä ja näytteet kairattiin jään läpi. Kuva © Marttiina Rantala.

 

Kairareiästä näytteiden lisäksi teevettä ja illallistarpeita

Tutkimusmatkan kenttäkulkupeleinä toimivat mönkijät, joilla saatiin kuljetettua raskaanpuoleinen kenttäkalusto järvien syvännealueille. Näytejärviä peitti lähes parimetrinen jääkerros, jonka läpi oli ensin kairattava pieni avanto. Sedimenttinäytteitä varten ryhmä joutui kairaamaan yleensä useamman avannon, sillä savipitoinen järvisedimentti osoittautui hankalaksi kerättäväksi. Paluumatka järveltä kenttälaboratorioon vaati tasaista mönkijäajoa, jotta näytteet eivät häiriintyisi. Ilta kului kenttälaboratoriossa, jossa näytteet ositettiin pienemmiksi ja pakattiin tiiviisti lopullista kuljetusta varten Suomeen.

Kokkausta harrastava Marttiina oli varautunut elämään tutkimusmatkan ajan yksinkertaisella kenttämuonalla. Geologi pääsi kuitenkin yllättymään, kun paikallinen opas kestitsi tutkimusryhmää joka päivä maistuvalla lounaalla. Illalliserikoisuutena tutkijat pääsivät maistamaan tuoretta kairareiästä kalastettu kalaa. Marttiina kertoo myös, että kentällä avannosta haalittu ja ulkoilmassa nautittu teevesi maistui herkulliselta!

Tutkimusmatkalla Marttiinan tavoitteena oli kairata Kanadan arktisista järvistä sedimenttikooreja, joita tutkimalla saadaan lisätietoa sitä miten herkät järviympäristöt ovat reagoineet menneisyydessä muuttuvaan ilmastoon ja ihmistoimintaan. Vasemmalla: jäähän kairattu reikä, jonka kautta kairataan järven pohjasta sedimenttinäyte; keskellä: näytteenotossa häiriintyneitä sedimenttikooreja; oikealla: onnistuneen kairauksen lopputuloksena siisti sedimenttikoori tarkempia laboratoriotutkimuksia varten. Kuva © Marttiina Rantala.

 

Marttiina lähtisi koska tahansa uudestaan Kanadaan. Luonnossa viihtyvänä ihmisenä hän kaipaa toimistolla ollessaan tutkimusmatkaltaan eniten karun kaunista ympäristöä, jossa riitti ihmeteltävää aina myskihärän raadosta suuriin jääkiteisiin. Kiehtovaksi kokemukseksi Marttiina mainitsee myös yöpymisen paikallisen miehen luona, jonka koti oli koristeltu lattiasta kattoon erilaisilla eläintenosilla (ensimmäinen kuva).

Kenttätöiden mieluisuudesta huolimatta Marttiina arvostaa työnsä vaihtelevuutta. Tutkimusongelman hahmottamisesta alkava polku johtaa kenttätöihin, sieltä laboratorioon ja lopulta tulosten selvittyä kirjoitustyön pariin. Tutkimuksensa parhaaksi puoleksi geologi mainitsee oivalluksen riemun siitä, kun järvestä kairattu sedimenttipötkö avautuu monien vaiheiden jälkeen eteen historian kirjana. Se mikä alkoi matkana kohti tuntematonta, päättyy laajempaan ymmärrykseen muuttuvasta ympäristöstämme!

Jouluaattoon asti blogissa julkaistaan jokaisena päivänä geologiaan enemmän tai vähemmän liittyvä juttu tai kuva. Kaikki joulukalenteri-päivitykset löydät tämän linkin takaa.

Kenttätöissä Brasiliassa

Akun tutkimusmatka kohdistui Brasiliaan, Etelä-Amerikkaan. Satelliittikuva: NASA Earth Observatory

Brasilian viidakkoon tutkimusmatkalle suunnanneen geologi Aku Heinosen yllätti paikan päällä korkea ilmankosteus. ”Kaikki tavarat kastuivat, mutta eivät enää kuivuneet vasta kuin takaisin Suomessa”, Aku kertoo. Tällä hetkellä Aku työskentelee tutkijatohtorina Helsingin yliopiston geotieteiden ja maantieteen laitoksella. Alun perin kosmologiasta kiinnostunut Aku päätyi opiskelemaan geologiaa sen käytännöllisen luonteen vuoksi. Tohtoriksi Aku väitteli keväällä 2012 ja väitöskirjatutkimuksen merkittävä osa oli tutkimusmatka Brasilian läpitunkemattomaan viidakkoon tammikuussa 2008.

Tarkempi kartta tutkimusalueen sijainnista. Ryhmän tutkimusalue sijoittui punaisen tähde kohdalle ja sen ympäristöön. Kuva © Aku Heinonen.

Vaikka Akun tutkimuksessa kallioperäkartoituksen perustyöt ja tutkittavat kivet olivat samankaltaisia maasta riippumatta, poikkesivat kenttätyöt Brasiliassa silti merkittävästi Suomen olosuhteista. Kuukauden kestäneen matkan aikana tutkimusryhmä majoittui sekä pienen kylän ainoassa motellissa, mutta myös taivasalla riippumatossa keskellä viidakkoa. Tutkimusmatkan alkuvaiheissa sekä suomalaisista ja brasilialaisista tutkijoista ja kenttämiehistä muodostunut ryhmä keskittyi kartoittamaan kohtalaisen helposti autolla ja jalkaisin saavutettavia kalliopaljastumia. Matkan loppupuolella tutkimukset veivät ryhmän myös syvemmälle viidakkoon. Viidakossa ei kuitenkaan ole jalkaisin helppoa, saatikka nopeaa kulkea, joten ryhmä liikkui veneillä jokea pitkin tehden havaintoja joen varrella olevista kallioista. Viidakossa kulkemisen kanssa piti olla tarkkana myös sen vuoksi, että osa tutkimusalueesta rajautui Yanomami-intiaanien reservaatin rajalle.

Viidakkomajoituksen tunnelmaa! Kuva © Aku Heinonen

 

Magmasäiliöiden uumenissa

Akun väitöskirjatutkimuksen aiheena oli 1640–1525 miljoonaa vuotta sitten syntyneiden rapakivigraniittien ja anortosiittien tarkemman kehityksen selvittäminen. Nämä kivilajit ovat muodostuneet muinaisten tulivuorten juuriosissa, jotka sittemmin ovat vuosimiljoonien saatossa rapautuneet esiin. Tutkimalla näitä kiviä saadaan tietoa esimerkiksi siitä, miten tulivuorten magmasäiliöt ovat kehittyneet.

Kaakkois-Suomessa sijaitseva niin kutsuttu Viipurin batoliitti on yksi Akun tutkimusalueista. Tämän muinaisen supertulivuoren magmasäiliöstä peräisin olevia jäätikön kuljettamia irtolohkareita löytyy myös varsinaisen rapakivialueen ulkopuolelta (lue aiheesta lisää: erikoisesti rapautunut siirtolohkare ja Roihuvuoren siirtolohkare). Brasiliassa tutkimusryhmä keskittyi samankaltaisten magmasäiliöiden jäänteiden yksityiskohtaiseen kallioperäkartoitukseen. Matkalla kerättiin näytteitä lisäksi kivien iänmääritystä varten. Näiden näytteiden avulla tutkittiin sitä, milloin syvällä tulivuoren alla sijainnut kivisula on jäähtynyt ja kiteytynyt lopullisesti kiinteäksi kiveksi.

Akun väitöskirjatutkimus Suomesta ja Brasiliasta antoi viitteitä siitä, että tutkitut kallioperäalueet ovat sijainneet lähekkäin noin 1500–1300 miljoonaa vuotta sitten. Tulokset tukevat aikaisempia paleomagneettisia havaintoja näiden alueiden naapuruudesta tuohon aikaan. Tarkkaa syytä alueiden rapakivimagmatismiin ei vielä tiedetä, mutta se on voinut liittyä supermantereen kehitysvaiheisiin.

Aku tekemässä kenttätöitä rennolla otteella! Kuva © Leda Maria Fraga.

 

Piraijoilla ja eksoottisilla hedelmillä höystettyä löytöretken tuntua

Kenttätöitä tehdessä ei tullut kylmä, sillä lämpötila Brasiliassa vaihteli tutkimusmatkan aikana 30 ja 40 celsiusasteen välillä. Viidakossa herätyskelloina toimivat puiden latvuksissa aamukuoronsa aloittaneet mölyapinat ja leirin generaattorin käynnistyminen. Aamupala nautittiin leirin ulkokeittiössä ja seuraavan kerran leiri nähtiin illalla kenttätöistä palattaessa. Leiriin palattuaan tutkimusryhmä söi aina yhteisen illallisen ja suunnittelivat seuraavan kenttäpäivän työjärjestyksen. Ruoka viidakossa oli yksinkertaista kenttämuonaa, mutta tutkimusryhmä pääsi maistamaan myös joesta pyydettyjä kaloja kuten piraijoja. Viidakossa ryhmän mukana oli myös virallinen kunnanmyrkyttäjä, jonka tehtävänä oli huolehtia haitallisten hyönteisten karkottamisesta leirin jokailtaisella myrkyttämisellä.

Geologin kameraan tarttui Brasiliassa kuvia muustakin kuin kivistä. Vasemmalla kaakaopuun hedelmä, oikealla jakkihedelmä (engl. Jackfruit). Brasiliassa nähdyistä kasveista cashew-”pähkinöitä” (eli siemeniä) tuottava munuaispuu oli Akun mielestä kasvikunnan edustajista mielenkiintoisin. Kuva © Aku Heinonen.

Amazon oli kokonaisuutena mieleenpainuva kokemus ja Aku olisi valmis lähtemään takaisin kenttätöihin viidakon uumeniin koska tahansa. Siitäkin huolimatta, että vaelluskengät ovat viidakossa tukalan kuumat ja tuttavuutta pääsee tekemään monen erilaisen purevan hyönteisen kanssa! Jos resurssit olisivat rajoittamattomat, Aku haluaisi tulevaisuudessa suunnata tutkimusmatkalle Marsiin. Maapallolla mielenkiintoisemmaksi kohteeksi hän mainitsee Etelämantereen!

Toimistolla ollessaan Aku kaipaa tutkimusmatkaltaan eniten uuden kokemista ja löytöretken tuntua. Matkalla lähes jokainen hetki tarjosi uusia ja ihmeellisiä asioita geologin tielle, eikä suuremman koti-ikävän potemiselle jäänyt aikaa. Myös tieteessä Akua inspiroi uusien asioiden oivaltaminen ja uuden tiedon tuottaminen maailmasta.  Tutkijan työssä menestymisessä on auttanut mielenkiinto lukemiseen ja kirjoittamiseen. Vastapainoa ajattelulle ja tieteellisten ongelmien ratkomiselle tarjoavat voimannosto ja korttipelit, joihin Aku omien sanojensa mukaan suhtautuu ajoittain jopa intohimoisemmin kuin tutkimuksen tekemiseen. Geologin mielestä mistä tahansa voi innostua palavasti (jopa graniiteista), etenkin jos ei pidä varaansa!

Jouluaattoon asti blogissa julkaistaan jokaisena päivänä geologiaan enemmän tai vähemmän liittyvä juttu tai kuva. Kaikki joulukalenteri-päivitykset löydät tämän linkin takaa.

Kenttätöissä Venäjällä

Lapsesta asti luonnossa liikkunut ja luonnontieteistä kiinnostunut Niina Kuosmanen haki lukion jälkeen menestyksekkäästi lukemaan maantiedettä Helsingin yliopistoon. Maisteriksi valmistumisen jälkeen Niina aloitti väitöskirjatutkimuksensa silloisella geologian laitoksella (nyk. geotieteiden ja maantieteen laitos). Tutkimuksensa puitteissa Niina on ollut kahteen otteeseen kenttätöissä Venäjällä, yhteensä noin kolmen viikon ajan.

Niinan tutkimusmatkat kohdistuivat Äänisen ympäristöön Siperian lehtikuusen läntisimmälle luontaiselle esiintymisalueelle. Tutkimusmatkojen tavoitteena oli kairata alueelta maaperänäytteitä siitepölytutkimuksia varten. Niinan lisäksi tutkimusmatkoilla on ollut mukana matkasta riippuen kolmesta kahdeksaan henkeä, pääosin venäläisiä yhteistyökumppaneita.

Niinan tutkimusmatkat sijoittuivat Äänisen länsi- ja itäpuolelle (engl. Onega), jossa Niina keräsi näytteitä Äänisen itäpuolelta (kuvassa keltaiset pallot). Lehtikuusen nykyinen levinneisyysalue on merkitty karttaan vinoviivoilla. Kuva: Kuosmanen et al. (2014).

Siitepölyjen seurassa aikamatkustusta 10 000 vuoden taakse

Kenttätöiden arki koostui maaperänäytteiden kairaamisesta. Sopivien tutkimuspaikkojen etsiminen tarkoitti välillä reippaita kävelymatkoja metsässä, lämpötilan lipuessa yli 30 asteeseen. Näytteenottovälineet odottivat autossa tai leirissä, josta ne haettiin kun oikeanlainen suopainanne löytyi metsän keskeltä. Tärkeää näytteenoton kannalta oli myös se, että painanteen lähellä kasvoi lehtikuusta, sillä se on yksi Niinan tutkimuksen keskeisistä puulajeista.

Tutkimusmatkoillaan Niina yöpyi sekä telttamajoituksessa, että Äänisen rannalla sijainneessa vanhassa koulukeskuksessa. Ensimmäisellä matkalla tutkimusryhmällä oli mukanaan kokki, joka huolehti myös leiristä muiden ryhmäläisten ollessa kenttätöissä. Ruokiin lisättiin venäläiseen tapaan runsaasti smetanaa ja koska Venäjällä juomasta on epäkohteliasta kieltäytyä kokonaan, aterioiden päätteeksi pääsi maistelemaan muun muassa maarianheinällä maustettua vodkaa.

Ensimmäisen tutkimusmatkan telttatukikohta noin 100 km Äänisen itäpuolella sijainneen pienenjärven rannalla. Kuva © Niina Kuosmanen

Niinan väitöskirjatutkimuksen menetelmät sisältävät maaperästä kairattujen näytteiden sedimenttiaineksen sisältämien fossiilisten siitepölyjen ja hiilipartikkelien tutkimista. Jokaisella kasvisuvulla on omannäköisensä siitepöly. Sedimenttinäytteiden siitepölysisällöstä Niina pystyy päättelemään millaista kasvillisuutta paikalla on ollut aina nykypäivästä viimeiseen jääkauden loppumiseen asti. Siitepölysisällön vaihtelun kautta on mahdollista mallintaa menneitä ilmasto-olosuhteita. Hiilipartikkeleista puolestaan voidaan päätellä menneiden metsäpalojen esiintyminen tutkimusalueella.

Menneestä saatua tietoa voidaan hyödyntää tällä hetkellä käsillä olevan ilmastonmuutoksen vaikutusten ymmärtämisessä ja tämän asian Niina mainitsee omassa tutkimuskentässään kiehtovammaksi asiaksi. Kentällä näytteistä merkitään tarkasti muistiin näytteenottopaikka ja näytteiden syvyydet, mutta niiden tallentama geologinen tieto selviää vasta laboratoriotöiden jälkeen.

Maaperänäyte on kairattu ja Niina siirtää näytemateriaalia näytepussiin Gleb Subetton avustuksella. Kuva © Niina Kuosmanen.

Lähikuva sedimenttikoorista. Valokuvassa näkyy hyvin sedimenttiaineksen värin vaihtelu kerrostumisajasta riippuen. Näytteiden sisältämä siitepölyjakauma selviää vasta laboratoriossa. Kuva © Niina Kuosmanen.

Alla oleva kaavakuva havainnollistaa maaperänäytteiden käyttöä menneisyyden tutkimisessa. Maaperään kairatut sedimenttikoorit ulottuvat pääosin 1,5–2 metrin syvyydelle. Paikasta ja sedimenttien kerrostumisnopeudesta riippuen tämän paksuisen näytteen avulla voi päästä käsiksi aina sedimenttiainekseen joka kerrostui noin 10 000 vuotta sitten viimeisimmän jääkauden jälkeen. Erilaisten työvaiheiden avulla sedimenttimateriaalista erotetaan sen sisältämät siitepölyt ja niiden määrät näytteessä lasketaan mikroskoopin alla kasvisuvuittain.

Niinan tutkimusten perusteella noin 10 000 vuotta sitten koivun ja männyn siitepölyjen osuus oli suurempi kuin kuusen. Noin 7000 vuotta sitten tutkimusalueen puusto alkoi muuttua hiljalleen kuusivaltaisemmaksi. Kaavakuvassa on esitetty selkeyden vuoksi vain kuusen ja koivun siitepölyt, mutta näytteet voivat sisältää kymmenittäin eri määrän kasvilajeja, joiden kaikkien osuus lasketaan. Yhdestä näytteestä lasketaan siis sadoittain yksittäisiä siitepölyhiukkasia.

 Kaavakuva sedimenttikoorin siitepölysisällön vaihtelusta. Koivun siitepölyt ovat halkaisijaltaan noin 0,15–0,20 mm ja koivun 0,04 mm. 

Liftaamassa suokairan kanssa

Helteet ja runsas määrä ajokilometrejä koituivat tutkimusryhmän auton turmioksi toisen paluumatkan aikana. Niina kertoo, että auton hyytyessä tienposkeen ei auttanut muu kuin napata noin kymmenkiloinen suokaira ja isoon kassiin pakatut näytteet kainaloon ja yrittää päästä Vologdan juna-asemalle liftaamalla. Vologdasta oli nimittäin saman päivän iltana lähtemässä yöjuna Pietariin, jonne osan tutkimusryhmästä oli tarkoitus jatkaa. Seikkailu sai onnellisen päätöksen, sillä tutkijat, suokaira, ja näytteet mahtuivat paikalle sattuneen pakettiautoilijan kyytiin. Ryhmä ehti myös suunniteltuun yöjunaan, vaikka aikataulu hieman tiukaksi menikin.

Molemmat tutkimusmatkat olivat kokonaisuudessaan Niinan mielestä mielenkiintoisia ja matkoiltaan hän kaipaa eniten yleisesti luonnossa olemista, sen havainnointia ja mukavia ihmisiä. Venäjän puolella olevat metsät ovat paikoin Suomeen verrattuna luonnontilaisempia ja rauhaa tuli myös siitä, että Äänisen itäpuolella matkapuhelimien kenttä oli olematon. Niina itse ei puhu venäjää ja tämän hän mainitsee olevan yksi matkojen harvoista huonoista puolista. Paikallisten ihmisten kanssa olisi ollut mielenkiintoista keskustella, mutta monet heistä eivät puhuneet lainkaan englantia.

Tulevaisuuden tutkimusprojekteissa Niina haluaisi mm. tutkia tarkemmin lehtikuusen levinneisyyttä ja siihen viime jääkauden jälkeen vaikuttaneita tekijöitä. Tämä tieto auttaisi arvioimaan yleisesti sitä, miten pohjoisen havumetsät ovat kehittyneet. Luonnosta ja sen tarkkailusta vapaa-ajallakin innostunut tutkija haluaisi kuuluisten tutkimusmatkailijoiden jalanjäljistä seurata Charles Darwinin Beaglelle tekemää tutkimusmatkaa maailman ympäri – nähdäkseen samat kiehtovat kasvi- ja eläinlajit kuin Darwin aikanaan!

Viite:

Kuosmanen et al. 2014. Role of forest fires in Holocene stand-scale dynamics in the unmanaged taiga forest of northwestern Russia. The Holocene 24(11): 1503–1514.

Jouluaattoon asti blogissa julkaistaan jokaisena päivänä geologiaan enemmän tai vähemmän liittyvä juttu tai kuva. Kaikki joulukalenteri-päivitykset löydät tämän linkin takaa.

 

Kenttätöissä Etelämantereella

”Myrskyn oli ennustettu kestävän seuraavat kolme vuorokautta. Paluumatka noin sadan kilometrin päässä sijaitsevalle tutkimusasemalle oli siirrettävä aiottua myöhemmäksi, sillä myrskyssä eteneminen olisi ollut mahdotonta. Pyöreä keittiötelttamme luhistui myräkässä ja haimme ruokatarvikkeet aterioita varten teltasta konttaamalla. Punaisen telttakankaan lepatus rytmitti myrskyn lopun odotusta. Aika kului korttia pelatessa ja nukkuessa, sillä mitään muuta ei oikein voinut tehdä.” Näin kertoo geologi Jussi Heinonen, joka asui Etelämantereella kaksi kuukautta väitöskirjatutkimuksensa aikana.

Myrskyn jälkeen paljastui sininen taivas! Tummanpunainen mytty kuvan oikeassa laidassa on luhistunut keittiöteltta. Kuva © Jussi Heinonen.

Jussi työskentelee tällä hetkellä Helsingin yliopiston Geotieteiden ja maantieteen laitoksella lehtorina. Hän kiinnostui jo 5-vuotiaana dinosauruksista niin paljon, että päätti opiskella paleontologiksi. Geologian opinnot aloitettuaan Jussin mielenkiinto siirtyi kuitenkin fossiileista kiviin. Vuonna 2007 hän aloitti väitöskirjatutkimuksen supermanner Gondwanan hajoamiseen liittyvien maailmaan suurimpien laavapurkausten jäänteiden parissa. Tutkimustaipaleen alussa Jussi asui kaksi kuukautta Etelämantereella keräten kivinäytteitä tutkimukseensa. Vuodenvaihteeseen 2007-2008 sijoittuvan matkan aikana tutkimusasemalla asui yhteensä 11 henkinen ryhmä. Ryhmään kuului tutkijoita eri tieteenaloilta, kokki, lääkäri, konemestari, dokumenttikuvaaja ja tutkimusretkikunnan johtaja.

Tutkimusryhmä majoittui Aboalla, joka on vuonna 1988 rakennettu Suomen Etelämanner-tutkimusasema. Asema sijaitsee Kuningatar Maudin maalla, lähellä Ruotsin Wasa-tutkimusasemaa. Lisää Suomen Etelämanner-tutkimuksesta ja Aboasta voit lukea täältä.

Etelämantereen kartta, johon on merkittynä Aboa-tutkimusasema punaisella. Kuva © Ilmatieteen laitos

Kitaransoittoa ja hiihtämistä kivinäytteiden keräämisen lomassa

Tutkimusasemalla suurin osa ajasta kului erilaisten arkiaskareiden, kuten ruuanlaiton ja veden hakemisen parissa. Lisäksi dieselgeneraattoriin ja muihin käytettyihin koneisiin piti tankata säännöllisesti lisää polttoainetta. Suomessa kiipeilyä ja kitaransoittoa harrastava geologi pääsi soittamaan kitaraa myös Etelämantereella, sillä tutkimusryhmä vei asemalle mukanaan Etelä-Afrikasta ostetun kitaran. Myös Suomesta mukaan otettu pöytäjääkiekkopeli osoittautui menestykseksi. Kunnon ylläpito vaihtui Etelämantereella kuitenkin kiipeilystä hiihtoon. Telttamajoituksissa vietetyt kenttäretket olivat myös tehokasta työskentelyä. Kenttäpäivät venyivät pitkiksi, sillä teltassa syödyn aamupalan jälkeen suunnattiin kivinäytteitä keräämään ja paluu telttaan koitti vasta illalla.

Etelämanner ei ole pelkkää lunta! Jussi keräämässä laakiobasaltteihin liittyviä kivinäytteitä. Kuva © Jussi Heinonen .

Nopeasti nousevia myrskyjä lukuun ottamatta Etelämantereen kesän (eli Suomen talven) aikana aurinko paistaa lähes ympärivuorokautisesti ja kellonajat menettävät merkityksensä. Asemalla oleva kello käy kuitenkin Suomen aikaa, jonka mukaan tutkimusryhmäläiset järjestivät elämänrytminsä. Ilman lämpötila vaihtelee -10 ja 0 ºC:teen välillä, vaikka voimakas auringon säteily voi pakkaspäivinäkin kuumentaa lumen ja jään alta esiin puskevat mustat basalttikalliot plussan puolelle. Myrskyistä ja niiden etenemisestä saatiin tietoa muilta Etelämantereella sijaitsevilta tutkimusasemilta ja näin niihin pystyttiin varautumaan hyvin.

Ateriaksi antilooppia ja palan painikkeeksi jääjärvestä imettyä vettä

Kaikki ruoka-ainekset on lennätetty suomalaisten tutkimusasemalle pääosin Etelä-Afrikasta. Yksi asemalla syödyistä erikoisuuksista oli kuivattu antiloopinliha ja ruoka oli muutenkin hyvin monipuolista – tuoretuotteita lukuunottamatta. Tuoreet kasvikset vaihtuivat Etelämantereella pakasteisiin, kuiva- ja säilyketuotteisiin. Alussa juomavesi sulatettiin tutkimusasemaa ympäröivästä lumesta. Matkan loppupuolella vesi haettiin kuitenkin läheiseen jääjärveen kairatusta reiästä energian säästön vuoksi. Aamupalat ja yksi päivä viikossa oli ryhmän kokin vapaa-aikaa, jolloin muut retkikuntalaiset vastasivat ruokapuolesta vuorotellen.

Tutkimusmatkan aikana juhlittiin ryhmän kesken niin itsenäisyyspäivää, joulua, kuin vuoden vaihtumista. Joulukinkun paistaminen tarjosi haasteita, sillä Aboan oma uuni rikkoutui juuri ennen joulua. Joulukinkku päädyttiin paistamaan muutaman sadan metrin päässä sijaitsevalla ruotsalaisten asemalla, sillä välin kun ruotsalaiset olivat omalla jäätikkötutkimusretkellä. Uutta vuotta juhlittiin tutkimusryhmän kesken naamiaisilla – joka myös tarjosi haasteita aseman rajallisen materiaalivalikoiman vuoksi.

Tutkimusmatkan kiehtovin asia oli keisaripingviinien näkeminen. Kuva © Jussi Heinonen.

Pienistä mineraalikiteistä koko maapallon mittakaavan asioihin

Tutkimusmatkaltaan Jussi kertoo kaipaavansa eniten rauhaa ja yksinkertaista elämää. Kommunikaatiomahdollisuudet Etelämantereelta ulkopuolelle ovat varsin rajalliset puheluiden ja sähköpostien kulkiessa satelliittiyhteyden kautta. Aboan tutkimusaseman käytössä oli yksi sähköpostiosoite, jonka kautta koko ryhmän viestit kulkivat ulkomaailmaan. Kahden kuukauden aikana esiintyvästä koti-ikävästä huolimatta Jussi ei epäröisi lähteä matkalle uudestaan, jos siihen tarjoutuisi mahdollisuus.

Matka oli tutkimustulosten puolesta positiivisesti yllättävä. Laakiobasaltteihin liittyvät juonikivet osoittautuivat paljon monimuotoisemmiksi, mitä matkaa ennen ajateltiin.  Jussi väitteli keväällä 2011 ja saman vuoden syksyllä hän aloitti tutkijatohtorina Luonnontieteellisessä keskusmuseossa. Uusi tutkimusprojekti laajensi väitöskirjan aihetta ja vei Jussin tutkimusmatkalle Mosambikiin. Tutkimuksissa on selvinnyt, että valtavien laakiobasalttipurkausten yhtenä syynä on voinut olla supermantereiden aiheuttama eristysvaikutus. Nykyisin, kun mantereet ovat erillään, pääsee Maan vaippa jäähtymään tasaisemmin, ja suurten purkausten todennäköisyys on pienempi. Moni laakiobasaltteihin liittyvä mysteeri odottaa kuitenkin ratkaisua ja Jussi haluaisi työskennellä niiden parissa myös tulevaisuudessa.

Tieteessä ja tutkimuksessa Jussia inspiroi universumimme toiminnan ja kehityksen selvittäminen. Laakiobasaltteihin liittyvässä tutkimuksessa hienointa hänen mielestään on se, kuinka pienistä mineraalikiteistä ja kivinäytteistä on mahdollista tutkia koko maapallon toimintaan vaikuttavia suuren mittakaavan asioita. Lue lisää maapallon suurimmista laavapurkauksista sekä Jussin aiemmin tekemästä tutkimuksesta täältä. Jussin kivinäytteestä tehty ohuthie on esiintynyt blogissa aikaisemminkin!

Jouluaattoon asti blogissa julkaistaan jokaisena päivänä geologiaan enemmän tai vähemmän liittyvä juttu tai kuva. Kaikki joulukalenteri-päivitykset löydät tämän linkin takaa.