Uutiset Ilmasto, Metsä, Ympäristö

Puiden vuosilustoihin on tallentunut arvokasta tietoa luonnonkatastrofeista, jotka ovat aikojen kuluessa koetelleet metsäekosysteemejä. Katastrofit ovat vaikuttaneet myös maatalouden satotasoihin ja yhteiskuntien toimintaan. Luonnonvarakeskus (Luke) ja Helsingin yliopisto tutkivat yhteisessä Quanomal-projektissaan ilmastokatastrofien vaikutusta metsäekosysteemeihin tuhansien vuosien aikana.

Puulustoista koostetaan aikasarjoja, joiden avulla selvitetään katovuosiin johtaneita syitä

Quanomal-projektissa analysoidaan ilmastossa ja puiden fotosynteesissä esiintyviä muutoksia katovuosien aikana. Käytössä on dendrokronologian eli puulustotieteen menetelmiä, joiden avulla tutkitaan ympäristötekijöiden vaikutusta puiden kasvunvaihteluun. Puulustoja mittaamalla saadaan tietoa niin nykyisistä kuin menneistä ympäristön muutoksista ja niiden suhteista toisiinsa.

Katovuosiin johtaneita syitä selvitetään tarkkojen aikasarjojen avulla. Yhdestä lustosta voidaan analysoida useita tunnuksia. Eri muuttujien avulla saadaan monipuolinen kuva puun kasvun vaihtelusta ja sen ilmastollisista edellytyksistä.
– Auringon aktiivisuuden vaihtelut, valon määrä sekä lämpötila- ja kosteusolosuhteet vaikuttavat puiden kasvuun, puuaineen tiheyteen ja niiden isotooppisuhteisiin yhteyttämisen kautta. Lustonleveys kuvaa puun kasvunopeutta, puuaineen tiheys kasvukauden lämpötilaa, hiili-isotoopisuhde valon määrää ja happi-isotooppisuhde veden saatavuutta, kertoo Luken tutkija Samuli Helama.

Suomesta on olemassa katovuosiin liittyvää historiallista tietoa ainakin 1600-luvulle saakka. Vuosina 1601 ja 1696 maatalouden sadot jäivät vähäisiksi, minkä seurauksena väestön kuolleisuus lisääntyi voimakkaasti. Näinä vuosina myös puiden vuosilustot olivat poikkeuksellisen kapeita.

Lustoista löytyy vastaavia jaksoja myös aiemmilta vuosituhansilta. Vuodesta 536 alkaa jakso, jonka aikana vuosilustot olivat erittäin kapeita. Vuosi 536 ajoittuu Euroopan historiassa kansainvaellusten aikakauteen, jolloin yhteiskuntarakenteet monin paikoin järkkyivät. Väestön liikehdinnästä on arkeologisia viitteitä myös Pohjoismaista. Luonnonolojen muutoksilla oli merkittäviä vaikutuksia tapahtumiin.

Vuodesta 536 alkaa jakso, jonka aikana vuosilustot olivat erittäin kapeita. Kuva: Hannu Herva.
Vuodesta 536 alkaa jakso, jonka aikana vuosilustot olivat erittäin kapeita. Kuva: Hannu Herva.

Dendrokronologian menetelmien avulla voidaan ajoittaa muinoin kasvaneiden puiden lustojen lisäksi myös historiallisia rakennuksia kuten puukirkkoja ja vanhoja latoja, keloja ja subfossiilisia puun runkojen jäänteitä.

Lukemattomia sukellustunteja, monenlaisia mittauksia ja korvaamattomia kokoelmia

Tuhansista puunäytteistä koostuvan aineiston kerääminen vaatii maastotyöosaamista, sillä vanhoja puunrunkoja on säilynyt erityisesti järvissä ja soissa. Lukessa on kerätty subfossiilisten puukiekkojen kokoelma Lapin järvien pohjasedimenteissä säilyneistä runkojen jäänteistä. Aineiston avulla on koostettu 7600 vuotta pitkä, vuodentarkka männyn lustokronologia, joka on lajissaan Pohjois-Euraasian pisin.

Maastonäytteiden kerääminen voi tarkoittaa myös sukeltamista tummissa vesissä. Kuva: Mauri Timonen, Luke.
Maastonäytteiden kerääminen voi tarkoittaa myös sukeltamista tummissa vesissä. Kuva: Mauri Timonen, Luke.

Quanomal-projektissa tehtävät maastotyöt, näytteiden käsittely, ajoitus ja lustonleveyden mittaukset tehdään Luken Rovaniemen toimipaikassa, missä avustavan henkilökunnan tietotaito ja mittalaitteet mahdollistavat eri tunnusten mittaamisen. Isotooppimittaukset tekee Helsingin yliopiston Ajoituslaboratorio (Luomus).

Tutkimuksessa hyödynnetään myös puiden elintoimintoja kuvaavia ekofysiologisia malleja ja Helsingin yliopiston Värriön tutkimusasemalla tuotettuja ympäristöhavaintosarjoja.

Tutkimus on Suomen Akatemian rahoittama.