Tutkimus tunturissa -kollokvio
Sisällys
- Lumipeitteen rakenne ja muutos Pohjois- ja Etelä-Suomessa
- Kuviomaat lammikoiden pohjilla Kilpisjärven alueella
- Tunturipöllöjä Kilpisjärvelle
- Mesehjärvi - tunturivesitutkimus poroaidan kupeessa
- ITEX-verkosto
- Ihmisten aiheuttama kasviston kuluminen
- Kilpisjärven kasvitieteelliset pitkäaikaisseurannat
- Linnuston pitkäaikaisseuranta
Lumipeitteen rakenne ja rakenteen muutos Pohjois- ja Etelä-Suomessa (posteri)
Lumen geofysiikka tutkii lumea kokeellisesti ja teoreettisesti fysiikan keinoja käyttäen. Tutkimuskohteita ovat muun muassa lumen sadanta, kertymä, sulaminen, energiavaihto ja metamorfoosien aikaansaannokset.
Suomessa 30-50 % sateesta tulee lumena. Lumen tutkimus tuottaa muun muassa vertailutietoa lumipeitteen kaukokartoitukseen ja mallinnukseen. Näitä tietoja voidaan käyttää esimerkiksi kevättulvien ennustamisessa tai arvioitaessa ilmastonmuutoksen vaikutuksia lumipeitteeseen ja sitä kautta eläimiin.
Lammin ja Kilpisjärven asemilla on tutkittu lumipeitteen rakenteen muutosta harvaan metsään ja järven jäälle sijoitetuilla koealoilla. Niillä tutkittiin lumipeitteen kerrostuneisuutta, kiteiden kokoa ja muotoa sekä lumen kovuutta, lämpötilaa, tiheyttä, pH:ta, ja sähkönjohtavuutta eri syvyyksillä. Mittauskertoja oli Lammilla neljä ja Kilpisjärvellä yhdeksän. Lisäksi asemien mittausasemilta saatiin sadanta- ja lämpötilatiedot.
Syiksi lumipeitteen rakenteen muutokseen todettiin sää, etenkin lämpötila. Näiden syiden vaikutuksesta lumessa tapahtuu sulamis- ja jäätymismetamorfoosia, rakentavaa ja hajottavaa metamorfoosia sekä sulamista. Näiden ilmiöiden vaikutuksesta lumen tiheys ja kidekoko vaihtelee eri syvyyksillä ja paikoilla.
Kuviomaat lammikoiden pohjilla Kilpisjärven alueella (posteri)
Kuviomaat ovat säännöllisiä geometrisia kuvioita maaperän pintakerroksessa. Ne muodostuvat halkeamista, pientopografiasta sekä maa-aineksen ja kasvillisuuden eroista. Kuviokoko vaihtelee senteistä satoihin metreihin. Eri kuviomaatyyppejä ovat ympyrät, viisikulmiot, verkot, terassit ja juovat. Kuviomaita synnyttävät muun muassa roudan toiminta, kuivumishalkeilu, rapautuminen ja maamassojen liikkeet. Kaikista syntymekanismeista ei olla selvillä. Kilpisjärvellä esiintyy melkein kaikkia kuviomaiden päätyyppejä.
Tutkimuksen aiheena olivat lammikoiden pohjilla esiintyvät lajittumattomat polygonit eli viisikulmiot. Kilpisjärvellä paljakalla on keväisin-kesäsin lammikoita jotka täyttyvät lumen sulamisvesistä. Veden tuomana moreenimaan päälle kasautuu hienoa maa-ainesta. Kesällä vesi pääosassa haihtuu ja imeytyy maahan ja lammikot kuivuvat. Silloin syntyy halkeamisverkosto. Kulmiot ovat halkaisijaltaan noin metrin ja niitä erottavat 1-3 cm leveät ja enintään 40 cm syvät halkeamat. Lammikoiden halkeamisverkostot kartoitettiin takymetrillä ja lämpötiloja mitattiin vuoden ajan ilmassa sekä maassa eri syvyyksillä. Tutkimuksessa havaittiin että maa pysyy roudassa alkukesälle asti.
Tunturipöllöjä Kilpisjärvelle (posteri)
Tunturipöllö voi pesiä kaikkialla pohjoisen pallonpuoliskon arktisella tundralla. Se vaeltaa ravintonaan käyttämiensä sopulien ja myyrien runsauden vaihtelun mukaan tuhansia kilometrejä vuodessa. Lisäksi talvisin tunturipöllöt vaeltavat etelään, jolloin niitä tavataan myös muun muassa Pohjanmaalla ja Ahvenanmaan saaristossa. Vuonna 1988 Utsjoella pesi 20 paria tunturipöllöjä, sen jälkeen laji ei ole pesinyt Suomessa.
Vuodesta 1994 alkaen Korkeasaaressa syntyneitä tunturipöllöjä on vapautettu Kilpisjärvellä yhteensä 14 yksilöä. Ennen vapautusta lintuja on pidetty ulkona olevassa totutushäkissä. Vapautetuista pöllöistä on saatu vain vähän havaintoja vapautuksen jälkeen.
Tutkimuksessa kolmelle tunturipöllölle kiinnitettiin radiolähetin valjailla selkärepuksi. Valjaat irtoavat linnuista parin vuoden kuluessa. Linnuista yksi lähti heti kohti Jäämerta ja kaksi muuta jäivät aluksi Kilpisjärven seudulle, mutta siirtyivät sitten Norjan korkeille tuntureille.
Mesehjärvi - tunturivesitutkimus poroaidan kupeessa (posteri)
Subarktiset tunturivedet ovat karuja koska ne saavat ravinteensa pääosin sulamisvesien mukana. Tunturivesien ekosysteemit ovat yksinkertaisia, perustuotanto alhainen, trofiatasoja vähän ja lajilukumäärä on pieni. Monet eliöt elävät niissä levinneisyytensä äärirajoilla. Nämä seikat tekevät tunturivesien ekosysteemeistä herkkiä.
Mesehjärvi on pieni järvi Suomen ja Norjan rajan kupeessa. Sen vesi on kirkasta, joten tuottava kerros ulottuu pohjaan saakka. Järven rannalla erotetaan pääosa Kilpisjärven seudun poroista. Järveen on istutettu siikaa ja siinä elää todennäköisesti myös mateita. Tutkimuksessa selvitettiin miten porot vaikuttavat järveen. Järvestä otettiin vesinäytteitä viikoittain 17.6.-7.9. eri syvyyksiltä. Vesinäytteistä määritettiin ravinteet sekä kasvi- ja eläinplanktonbiomassa ja -lajisto.
Veden ravinnepitoisuudet olivat alhaisia ja planktonlajisto tyypillistä karujen vesien lajistoa. Sinilevää oli vain vähän. Kasviplanktonista kulta- ja nielulevät olivat runsaslukuisimpia. Eläinplanktonista yleisimpiä olivat hankajalkaiset ja vesikirput. Kasviplanktonbiomassan huippu oli 7.7., jonka jälkeen biomassa väheni selvästi. Eläinplanktonbiomassan huippu oli myöhemmin loppukesällä.
Tuloksien perusteella ei voi sanoa juuri mitään porojen vaikutuksesta järveen. Tosin järvessä ja sen viereisessä lammikon vedestä todettiin pieniä määriä bakteereja poroerotuksen jälkeen.
ITEX-verkosto (esitelmä)
ITEX-verkosto on tutkimusasemien ja tutkijoiden verkosto, joka tutkii kokeellisesti kasvien reagointia kasvihuoneilmiön voimistumiseen. Verkostoon kuuluu melkein 30 tutkimusaluetta pohjoisen pallonpuoliskon arktisella alueella sekä paljon kasvi- ja eläintieteilijöitä ja geologeja. Kaikilla tutkimusalueilla tehdään samanlaista seurantaa ja prosessitutkimusta samoin menetelmin.
Tutkimusalueilla rakennettiin läpinäkyviä, ylhäältä avoimia ns. open-top kammioita, joiden sisälämpötila on 2,5-3,5 C ulkolämpötilaa korkeampi. Sademäärä ei kammioissa muutu. Kammioita sijoitettiin eri kasvillisuusvyöhykkeille tunturikoivikosta yläarktiselle paljakalle. Kammioiden sisällä olevista kasveista tutkittiin niiden reagoimista kasvukauden pidentymiseen seuraamalla kasvua, lisääntymistä ja fenologiaa. Kaikkien tutkimusalueiden tulokset analysoitiin ja niistä rakennettiin tietokoneella meta-analyysirunko. Lopuksi tuloksien trendejä ja muutoksia vertailtiin.
Tulosten perusteella esimerkiksi ala-arktiset kasvit reagoivat kasvussa nopeammin kuin yläarktiset ja ruohovartiset nopeammin kuin puuvartiset. Kasvien fenologia aikaistui, koska sen määrää pääasiassa vallitseva lämpötila. Ruskaantumiseen ei lämpötilan nostolla ollut vaikutusta, koska siihen vaikuttaa pääasiassa valon määrä. Kokeen alussa kasvien kasvu nopeutui, kun taas kokeen edetessä pidemmälle lisääntyminen nopeutui.
Ihmisten aiheuttama kasviston kuluminen (esitelmä)
Turismi on lisääntynyt pohjoisessa, mutta samalla se on keskittynyt tietyille paikoille. Näillä paikoilla kasvillisuus on monin paikoin tuhoutunut. Tutkimuksessa selvitettiin kulutuksen vaikutusta kasvillisuuteen ja kasvillisuuden elpymistä kulutuksen loputtua.
Tutkimuksessa käytettiin ITEX-tutkimusmenetelmistä muunneltua standardisoitua menetelmää. Kilpisjärvellä tutkittiin neljää kasvillisuustyyppiä kosteasta tunturikoivikosta karuun paljakkaan. Maastoon rajattiin pitkiä ja kapeita tutkimusaloja, joiden kasvillisuus tutkittiin. Sitten aloja kulutettiin kävelemällä yhden vuorokauden aikana ja jälkiä tarkasteltiin. Kahden viikon kuluttua aloja tarkasteltiin uudelleen. Tällöin kasvisto oli kuollut eniten kulutetuilta alueilta. Pahinta jälki oli kosteassa tunturikoivikossa. Vuoden kuluttua aloja tarkasteltiin uudelleen ja maan ravinnekoostumus määritettiin. Tällöin kasvisto oli toipunut hyvin tunturikoivikossa, mutta huonosti paljakalla.
Muualla maailmassa on tutkittu myös muun muassa porojen ja moottoriajoneuvojen aiheuttamaa kulutusta.
Kilpisjärven kasvitieteelliset pitkäaikaisseurannat (esitelmä)
Ilmasto vaikuttaa kasvien esiintymiseen ja runsauteen voimakkaasti. Kilpisjärvellä terminen kasvukausi on n. 100 vrk ja tehoisten (yli viisi Celsiusastetta) lämpötilojen summa n. 400 C, kun vastaavat luvut ovat Etelä-Suomessa n. 170 vrk ja n. 1300 C. Kilpisjärvi on kalkkialuetta, joten kasvillisuus on keskimäärästä rehevämpää kuin tällä kasvillisuusvyöhykkeellä yleensä.
Vuonna 1971 perustettiin pysyvät seurantakoealat eri korkeuksille. Näiltä aloilta on seurattu kasvillisuuden muutoksia vuosien välillä. Erityisesti on tutkittu muun muassa luhtavillalla havaittuja kukintarytmejä, joiden ajoittumisella on yhteys pikkunisäkkäiden kannanvaihteluihin. Kukintahuippu ja myyräkantojen kasvuvuosi osuvat yhteen. Seurattavien kasvilajien valinnassa otettiin huomioon etenkin niiden merkitys pikkunisäkkäille, kasvien esiintymisen laaja-alaisuus ja pohjoisuus. Myös biomassa-, ravinne- ja nettotuotantotutkimuksia on tehty.
1980-luvulla tehtiin paljon kokeellisia tutkimuksia, muun muassa fenolin vaikutusta mustikkaan ja lannoituksen vaikutusta kasveihin tutkittiin. Tällöin osa seurantatutkimuksista lopetettiin. Myös 1990-luvulle asti jatkettu metsänrajan seurantatutkimus aloitettiin 80-luvulla.
Linnuston pitkäaikaisseuranta (esitelmä)
Lintututkimus Kilpisjärvellä aloitettiin 1957. Silloin oli tarkoitus selvittää miksi alueella ei ole kolopesijöitä. Syyksi selvisi puiden runkojen pienuus; niihin ei saa koverrettua tarpeeksi isoa pesäkoloa. Tutkimusta on edelleen jatkettu ripustamalla puihin pesäpönttöjä ja seuraamalla tuleeko niihin kolopesijöitä.
Asemalla on seurattu myös säätilaa. Keskilämpötila on noussut 1950-luvulta 1990-luvulle, mutta kääntynyt taas loivaan laskuun. Sen sijaan kesälämpötilat ovat edelleen nousseet.
Pöntöissä pesivien kirjosieppojen määrä on kasvanut 1960-luvulta, tosin viime vuosina niiden määrä on taas pienentynyt. Vastaavasti kirjosieppojen poikastuotto on seurannut keskilämpötilan muutosta; 1960-luvulla poikastuotto oli pieni, huipussaan se oli 1980-luvulla, jonka jälkeen se on taas pienentynyt.
Linnuilla yleensä aikainen, lämmin kevät lisää pesivien parien määrä ja poikastuottoa. Onkin epäilty että keskilämpötilan noustessa eteläinen kirjosieppo olisi syrjäyttänyt pohjoisia kolopesijöitä. Havaintosarjojen lyhyys ja pohjoisille alueille tyypillinen tulosten suuri hajonta aiheuttavat kuitenkin ongelmia havaintojen tulkinnassa, eikä tulosten perusteella voidakaan vielä sanoa mitään varmaa.
