Järvimuta paljastaa ilmastossa tapahtuneita muutoksia (Väitös: FM Saija Saarni, 12.6.2017, geologia)

​Turun yliopiston tiedote 7.6.2017

Järvimuta voi parhaimmillaan paljastaa syitä ilmastossa tapahtuneiden vaihteluiden taustalla. Järvistä kairattujen sedimenttinäytteiden muutoksia tulkitsemalla tutkijat voivat rekonstruoida tuhansia vuosia sitten ilmastossa tapahtuneiden muutosten suuruutta, nopeutta ja kestoa. 

– Ilmasto on ollut suhteellisen vakaa sen jälkeen, kun viimeinen jääkausi päättyi 11 700 vuotta sitten. Se ei kuitenkaan tarkoita, etteikö suuriakin muutoksia olisi sattunut tuona aikana. Jo viimeiseen tuhanteen vuoteen mahtuu poikkeuksellisen lämmin keskiaika sekä viileä, vasta 1800-luvulla päättynyt pieneksi jääkaudeksi kutsuttu ajanjakso, jolloin jäätiköt etenivät Keski-Euroopan vuoristoissa ja Pohjois-Norjassa. Suomessakin menetettiin satoja koleiden kesien seurauksena, Turun yliopistossa väittelevä Saija Saarni kertoo.

Jotta nykyistä ilmastoa ja ilmastonmuutoksen seurauksia voitaisiin ennustaa paremmin, on analogioita Saarnin mukaan etsittävä menneestä. Väitöskirjassaan hän tutki yhteensä viittä pienikokoista järveä Keski- ja Itä-Suomessa. Järvet sijaitsivat Suonenjoen, Viitasaaren ja Kuopion ympäristössä.

– Kuopion ympäristön järvet sijaitsevat routaherkillä alueilla. Juankosken Kuninkaisenlampi heijastelee erittäin herkästi auringon aktiivisuudessa tapahtuneita muutoksia. Kun auringon aktiivisuus on heikoimmillaan, alueella vallitsee useammin korkeapaineen selänne – talvet ovat kylmiä ja vähälumisia. Viitasaarella ja Suonenjoella olevat järvet eivät ole erityisen herkkiä roudalle, eivätkä auringon aktiivisuudessa tapahtuneet muutokset tallennu niihin, Saarni sanoo.

Viitasaaren ja Suonenjoen alue on Saarnin mukaan kuitenkin herkkä lisääntyneelle sadannalle. Alueen sadantaan vaikuttaa erityisesti talvikaudella Pohjois-Atlantin oskillaatio, eli heilahteleva monivuotinen NAO-ilmastoilmiö. Positiivinen NAO-vaihe voimistaa länsituulia erityisesti talvella, jolloin Atlantilta kulkeutuu lämmintä ja kosteaa ilmaa Keski-Suomeen asti. Tämä näkyy runsastuneina lumisateina.

– Korkea- ja matalapaineiden vaihtelu voi vaikuttaa talven keskilämpötiloihin merkittävästi. Tällaisista ilmiöistä johtuu se, että on ennustettu suurehkoja alueellisia muutoksia ilmastossa suhteessa maapallon keskilämpötilan ennustettuun muutokseen. Korkea- ja matalapainealueiden sijoittumista on silti vaikeaa ennustaa ja tietoa ilmakehän muinaisista liikkeistä tarvitaan paljon enemmän, Saarni toteaa.

Järvimuta muistuttaa puiden vuosirenkaita

Järvien pohjalle voi kerrostua lustosedimenttejä, jotka muistuttavat puiden vuosirenkaita. Kuten puiden vuosirenkaat, myös järvilustot syntyvät vuodenaikojen suurten erojen vaikutuksesta.

– Keväisin lumien sulamisen aiheuttama kevättulva huuhtoo valuma-alueelta järviin mineraalipitoista ainesta. Kasvukauden aikana pohjalle kerrostuu suurimmaksi osaksi eloperäistä ainesta. Mineraalikerroksen paksuus antaa viitteitä lumimäärien vaihtelusta ja uusimpien tutkimustulosten perusteella myös roudan muodostumisesta routaherkillä alueilla, Saarni sanoo.

Eloperäisen aineksen määrä riippuu järven sisäisestä tuotannosta, ravinteiden saatavuudesta, valuma-alueelta huuhtoutuvan orgaanisen aineksen määrästä sekä eloperäisen aineksen hajoamisesta. Karuissa järvissä eloperäistä ainesta kerrostuu enemmän sateisina kesinä johtuen valuma-alueelta huuhtoutuvista ravinteista ja orgaanisesta aineksesta.

Väitöstutkimuksessaan Saarni laski lustoja kolmesta eri järvestä Juankoskella, Viitasaarella ja Suonenjoella, kustakin 3000–4000 vuotta taaksepäin. Hän tutki lustojen fysikaalisia ominaisuuksia digitaalisen kuva- ja mikroskooppianalyysin avulla sekä kemiallisia muutoksia röntgenfluoresenssin avulla.

– Lisäksi tutkin viimeistä sataa vuotta kahdesta järvestä Kuopion lähistöllä. Lustovaihteluiden ja ilmaston suhdetta arvioin vertaamalla lustoparametrejä meteorologisiin mittausaineistoihin tilastollisin menetelmin. Viimeisen sadan vuoden aikaiset kerrostumat ovat mielenkiintoisia myös ihmistoiminnan aiheuttamien maankäytön muutosten kannalta, Saarni kertoo.

***

FM Saija Saarni esittää väitöskirjansa The sensitivity of annually laminated lake sediments in central and eastern Finland to the Late Holocene climate julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa maanantaina 12.6.2017 klo 12 (Turun yliopisto, Publicum, Pub 3 -luentosali, Assistentinkatu 7, Turku).

Vastaväittäjänä toimii professori Bernd Zolitschka (Universität Bremen, Saksa) ja kustoksena professori Timo Saarinen (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen.

FM Saija Saarni on syntynyt vuonna 1982 ja kirjoittanut ylioppilaaksi Kokkolan yhteislyseon lukiossa 2001. Saarni suoritti korkeakoulututkintonsa (FM) Oulun yliopistossa vuonna 2008. Väitöksen alana on geologia. Saarni työskentelee tutkijana Turun yliopistossa.

Väittelijän yhteystiedot: p. 044-0767301, saitur(at)utu.fi

Väittelijän kuva https://apps.utu.fi/media/vaittelijat/saarni_saija.jpg

Väitöskirja on julkaistu sähköisenä http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-6862-6