Saimaa Pielisen ja Laatokan järvialueet Jari Nenonen, Raimo Nevalainen, Anne Portaankorva ja Tapani Tervo

Transkriptio

1 Geologian tutkimuskeskus Itä-Suomen yksikkö Kuopio Saimaa Pielisen ja Laatokan järvialueet Jari Nenonen, Raimo Nevalainen, Anne Portaankorva ja Tapani Tervo

2 Saimaa Pielinen - Laatokka maailmanperintöehdokas Saimaa Pielinen Laatokka alue muodostavat maailmanlaajuisesti ainutlaatuisen luontokokonaisuuden, jossa yhdistyvät maisemaan vaikuttaneet geologiset tapahtumat luonnon ja sen eliöstön kehitykseen, joka on tänä päivänä nähtävissä runsaana lajien monimuotoisuutena. Alueen eri osia yhdistää maailman pisin havainnoitavissa oleva aikajatkumo geologisine muodostumineen ja kohteineen ikivanhan kallioperän synnystä nykyiseen maisemaan ja luontoon. Maailmanperintöehdokkaana Saimaa Pielinen Laatokka alue edustaa niitä harvoja maailmanperintökohteita, jotka ylittävät valtakunnallisen rajan. Se edistää näin myös valtioiden ja kansakuntien yhteistyötä ja yhteistä tavoitetta ainutlaatuisten luontokohteiden säilyttämiseksi tuleville sukupolville. Saimaa Pielisen alue on ainutlaatuinen, koska se on esimerkki maailman vanhimmasta geologisesta ajanjaksosta. Alueen merkitystä maailmanperintökohteena lisää se, että järvialueet ovat maailmanperintöluettelossa aliedustettu elinympäristö (Suvantola 2006, Opetusministeriön ehdotus, 2004). Saimaa Pielinen alueen kallioperä- ja maaperägeologiset kohteet ovat riittävä todiste maailman pisimmästä aikajanasta kallioperän ikivanhasta synnystä, jääkauden tekemiin maaperämuodostumiin ja jäätikön sulamisen jälkeisiin tapahtumiin, jotka ovat muokanneet nyt nähtävän, maiseman. Nämä tapahtumat ovat pohjana alueen nykyisen kasvillisuuden ja eläimistön synnylle ja monimuotoisuudelle. Laatokan alueen liittäminen Saimaa Pielinen alueeseen jatkaa em. kuvattua aikajanaa geologisesti nuorille kallioperäalueille, jotka ovat Suomesta kuluneet pois. Laatokan myötä mukaan tulevat myös uudet eläin- ja kasvilajit. Näin toteutettuna alue tulee entistä ainutlaatuisemmaksi maailman mittakaavassa. Saimaa Pielinen Laatokka järvialue kokonaisuus on looginen ja hyvin toteutettavissa ja toteen näytettävissä geologisessa mielessä. Alueelta löytyvät kaikki ne elementit ja kohteet, jotka tukevat aikajanaideaa. Kohteet sijoittuvat hyvin suunnitellulle alueelle muodostaen loogisen janan vanhasta kallioperästä (Koli) kohti nuorempia kerrostumia (Laatokka, Salpausselät). Geologisen rungon päälle sijoittuvat lisäksi sitä hyvin täydentävät arkeologiset, kulttuuriin, eläimistöön ja kasvillisuuteen liittyvät kohteet, jotka täydentävät erittäin hyvin alueen ainutlaatuisuuden kuvaa. Mikäli aluetta laajennetaan käsittämään, esim. Vuoksen vesistöalue, siitä tulee liian suuri ja kohteiden loogisuus ja yhteensopivuus kärsii. Liian suurella alueella nyt suunnitellun kaltainen idea on vaikea toteuttaa. Toisaalta saatujen kokemusten perusteella (Merenkurkku) on

3 havaittu, että luonnon maailmanperintöhankkeissa on pyrkimys kompakteihin hyvin rajattuihin alueisiin, ei niinkään suuriin aluekokonaisuuksiin, turhat/ ylimääräiset alueet rajataan pois. Saimaa Pielinen Alueen luonnossa kuvastuvat monimutkaiset vuorovaikutukset, jotka ovat seurausta: - muinaisista laattaliikunnoista ja tuliperäisistä toiminnoista - pitkästä kulutuskaudesta, jonka tuloksena kymmenen kilometrin syvyydessä muokkautuneet kivilajit ovat paljastuneet nykyiseen maanpintaan - jääkauden aikaisesta eroosiosta ja kerrostumisesta - jäätikön lopulliseen sulamiseen liittyvästä kerrostumisesta - jääkaudenjälkeisen maankohoamisen aiheuttamasta järvialtaiden kallistumisesta ja kuroutumisesta Itämerestä Jääkauden jälkeen tapahtuneet geologiset ja biologiset prosessit ovat vaikuttaneet suuresti eliöja kasvilajien vaihteluun, elinympäristöjen ja kasvupaikkojen muuttumiseen sekä metsiä ja vesistöjä hyödyntävän ihmisen metsäkulttuurin kehitykseen järvialueella. Asutus on levinnyt sisämaahan pitkin silloisia vesiväyliä ja ihminen on asettanut asuinsijansa Saimaan ja Pielisen alueen muinaisten järvien rantojen parhaille paikoille, jotka ovat usein hiekkakankaita. Tästä ovat todisteena lukuisat muinaiset asuinpaikat ja löydetyt kalliomaalaukset kuten Astuvansalmi. Saimaan ja Pielisen järvialueen vanhimmat kivet syntyivät arkeeisella kaudella miljoonaa vuotta sitten. Ne edustavat muinaista manneraluetta. Kolilla voidaan nähdä näitä vanhoja gneissejä ja nuorempia kvartsiitteja, jotka kerrostuivat muinaismannerta reunustaneen valtameren reuna-alueelle. Kvartsiiteissa on meressä ajelehtineiden jäävuorien aiheuttamia rakenteita. Lisäksi gneissien ja kvartsiittien rajalla on ainutlaatuinen paleorapautuma. Kolvananuuron lähellä on kivilajeja, jotka ovat syntyneet muinaisista kaoliinikerrostumista. Ne ovat todiste kuumasta ja kosteasta ilmastovaiheesta. Kiihtelysvaaran 2100 miljoonaa vuotta vanhasta mustaliuskeesta löydetyt kivettyneet mikrofossiilit ovat maailman vanhimpia. Niiden olemassaolo ja kvartsiittien hapettunut rauta kertovat maapallon ilmakehässä tapahtuneista suurista muutoksista. Noin 1900 miljoonaa vuotta sitten maapallon kivikehän laatat törmäsivät Saimaan-Pielisen alueella. Nykyinen kallioperä erikoisine rakenteineen edustaa törmäyskohtaan kohonneen vuorijonon syvää leikkausta. Voimakkaissa lohkoliikunnoissa syntyneet kallioperän siirrosvyöhykkeet muodostavat nykyisen järvialueen mosaiikkimaisen kuvion.

4 Jääkauden jälkeinen maankohoaminen, järvialtaiden kallistuminen, niiden vaiheet itsenäisiksi järviksi ja vähitellen nykymuotoonsa sekä muut geologiset prosessit yhdistettynä samanaikaisiin biologisiin prosesseihin ovat vaikuttaneet keskeisesti tämän laajan makeanveden ekosysteemin olosuhteisiin. Alueen ominaispiirteenä on jääkauden aikaisten muodostumien runsaus ja monimuotoisuus kuten jääkaudella muodostuneet drumliinit sekä jääkauden perääntymisvaiheessa vuotta sitten muodostuneet harjut, kumpumoreenit, rantakerrostumat ja suuret vesistöjä salpaavat päätemoreeniselänteet kuten Salpausselät. Saimaa-Laatokka Saimaa Pielisen järvialtaiden ja muun itäisen Suomen sekä Laatokan alueen geologinen kehitys kallioperän ja sen kivilajien synnystä viimeiseen jääkauteen ja sen jälkeisiin tapahtumiin liittyvät vahvasti toisiinsa. Tästä johtuen Laatokka sopii hyvin sarjanimeämiskohteeksi Saimaa Pielinen järvialueelle. Laatokan alue täydentää Saimaa - Pielisen alueella havaittavaa pitkää geologista aikajatkumoa Suomen kallioperästä puuttuvien nuorien kivilajien osalta, jotka peittävät Laatokan eteläisissä osissa vanhaa kiteistä kallioperää. Suomen puolella ao. sedimenttikivilajit ovat kuluneet pois toistuvien jääkausien höyläyksen myötä. Laatokan alueella jääkauden aikaiset tapahtumat ja sen jälkeinen eliöstön kehitys täydentää ja monipuolistaa Suomessa tapahtunutta kehitystä ja siihen liittyvää lajistoa, esim. Laatokannorpan osalta. Saimaa-Pielisen alueella ja Laatokan alueella on monia yhtymäkohtia sekä kallioperän että maaperän syntyhistorian ja geologisten muodostumien osalta. Laatokan alueen kallioperä Laatokka sijaitsee Fennoskandian prekambrisen kilven eteläreunalla. Alueen peruskalliota peittävät laajalti nuoret sedimenttikivet, jotka ovat kerrostuneet pääasiassa 650 miljoonaa vuotta sitten tai aiemmin. Sedimentit ovat aikoinaan kerrostuneet matalaan mereen ja muodostavat kalkki-, hiekka- ja savikiviä. Kauempana Venäjällä sedimenttikerrokset ovat jopa 2 km:n paksuisia, mutta länteen päin tultaessa ne ohenevat ja Laatokan pohjois- ja luoteisosista ne ovat jo kuluneet pois paljastaen alla olevan kiteisen kallioperän. Sedimenttikivien kerros on todennäköisesti peittänyt koko Fennoskandian kilven alueen, mutta kulunut pois sen kohottua ympäristöään korkeammalle.

5 Sedimenttikivien alla oleva kiteinen kallioperä on hyvin vanhaa. Laatokan pohjoispuolella on arkeeinen, yli 2500 miljoonaa vuotta vanha kallioperä. Se koostuu pääasiassa graniiteista, granodioriiteista, gneisseistä sekä vulkaanisperäisistä kivilajeista. Arkeeisen kallioperän lounaispuolella on nuorempia svekofennialaisen vuorijonopoimutuksen yhteydessä syntyneitä kivilajeja, mm. liuskeita. Iältään ne ovat noin miljoonaa vuotta. Kallioperän nuorimpia osia edustavat Laatokan ympäristössä esiintyvät rapakivigraniitit. Ne syntyivät svekofennialaisen orogenian loppuvaiheessa noin miljoonaa vuotta sitten. Tuolloin syvällä maankuoressa tapahtui voimakasta sulamista ja kevyt kivisula nousi lähelle maanpintaa ja kiteytyi rapakiviksi. Kaakkois-Suomesta Karjalan kannakselle ulottuva Viipurin rapakivibatoliitti on Fennoskandian kilven suurin rapakivimassiivi. Sen ikä on noin miljoonaa vuotta. Laatokan koillispuolella on pienempi Salmin rapakivi-intruusio, joka on hieman nuorempi, noin miljoonaa vuotta. Valamon saari ja läheiset pikkusaaret ovat mustaa diabaasia, joka on syntynyt maan kuoren läpi tunkeutuneesta basaltista kiteytyen hiekkakerrosten välissä diabaasiksi. Diabaasijuonet ovat kestäneet kulutusta paremmin kuin ympäröivä hiekkakivi, ja nykymaisemassa juonet pistävät esiin Laatokan saarina ja luotoina. Diabaasille on ominaista voimakas pysty- ja vaakarakoilu, mistä johtuen saarten rannat ovat usein jyrkkiä kallioseinämiä. (Laatokan pohjoispuolella sijaitseva Jänisjärvi on alueen ainoa tunnettu meteoriittikraatteri. Törmäys tapahtui noin 700 miljoonaa vuotta sitten ja kraatteri on aikojen kuluessa tasoittunut.) Poikkileikkaus Laatokan altaan kallioperästä. Alinna olevaa vanhaa kallioperää peittävät nuoret sedimentti- (hiekka-, siltti- ja savikivet) ja intrusiivikivilajit (diabaasi, merkitty mustalla).

6 Kallioperäkartassa harmaan sävyillä ja vaaleanruskealla on merkitty Laatokan pohjalla ja sen eteläpuolisilla alueilla vanhaa kiteistä kallioperää peittävät, nuoret sedimenttikivilajit. Nämä kivilajit puuttuvat Suomen puolelta.

7 Laatokan kehityshistoria Laatokan kehittyminen nykyiseksi järvialtaaksi alkaa varsinaisesti viime jääkaudelta, jolloin useat jäätiköitymiset muokkasivat aluetta. Skandinavian mannerjäätikkö oli laajimmillaan noin vuotta sitten ulottuen pitkälle yli Laatokan. Paksu jäätikkö eteni luode-kaakko suunnassa ja kulutti samansuuntaisia kallioperän ruhjevyöhykkeitä syventäen niitä. Tämä suuntaus on nähtävissä niin Laatokan kuin Saimaankin alueen topografiassa. Ilmasto alkoi muuttua lämpimämpään suuntaan noin vuotta sitten ja massiivinen jäätikkö alkoi vaiheittain vetäytyä. Laatokan alueen vapautuminen jäästä tapahtui aikavälillä vuotta sitten. Noin vuotta sitten jäätikkö oli Toisen Salpausselän kohdalla. Sulava jäätikkö patosi edustalleen suuren Baltian jääjärven, jonka osa Laatokka tuolloin oli. Jäätikön edelleen vetäytyessä paljastui Billingenin salmi eteläisen Ruotsin alueella noin vuotta sitten ja jääjärvi purkautui Yoldiamereen. Veden pinnan taso laski paljastaen Karjalan kannaksen ja Laatokka muodostui itsenäiseksi järvialtaaksi. Nykyisinkin jatkuva maan kohoaminen on seurausta jääkaudesta. Maan kuori painui alaspäin valtavan jäämassan painosta ja välittömästi jäätikön vetäydyttyä pyrki maa palautumaan entiseen asemaansa. Maan kohoaminen ei ole tasaista, vaan nopein kohoaminen tapahtuu paksuimman jäätikköalueen kohdalla. Laatokan seudulla maan kohoaminen on noin 2-3 mm vuodessa. Kallistuva maan kuori aiheuttaa järvien lasku-uomien muutoksia, joita Laatokan historiaan mahtuu muutama. Aluksi Laatokka laski Suomenlahteen Heinjoen Vetokallion levän lasku-uoman kautta useiden tuhansien vuosien ajan. Maan epätasaisen kohoamisen takia tilanne alkoi muuttua. Laatokan pohjoisosa kohosi etelää nopeammin ja Heinjoen Vetokallion laskukynnys jäi korkeampaan tasoon. Samaan aikaan maan kohoaminen aiheutti Muinais-Saimaalla vesien kerääntymistä sen eteläosiin ja noin 5700 vuotta sitten Vuoksi puhkaisi tiensä Ensimmäisen Salpausselän läpi johtaen vetensä Laatokkaan. Nämä kaksi tekijää aiheuttivat Laatokan transgression. Vedenpinta nousi eteläisellä Laatokalla parin tuhannen vuoden ajan kunnes Pietarin itäosassa sijaitseva Porogin kynnys murtui synnyttäen Nevan noin 3300 vuotta sitten. Vedenpinta laski huimasti, jopa 12 m hyvin lyhyessä ajassa. Pohjoisosan nopeampi maan nousu aiheuttaa nykyäänkin veden pinnan laskua Pohjois-Laatokalla, jossa vedenpinta laskee noin millimetrin vuodessa.

8 Baltian jääjärven, Yoldiameren, Ancylusjärven ja Litorinameren vaiheet.

9 Laatokan alueen maaperä.

10 Vertailu vastaaviin kohteisiin muualla Saimaa-Pielinen-Laatokka järvialue on ainoalaatuinen maailmassa. Ainoat vastaavat alueet ovat muut järvialueet Suomessa (esim. Päijänteen järvialue), Karjalan autonomisen tasavallan Äänisjärvi, Venäjän Baikal-järvi ja Kanadan aikanaan jäätiköityneen alueen Superior -järvi. Kuitenkaan mikään näistä järvialueita ei sisällä niin laajaa geologista aikasarjaa ja poikkeuksellista geologista historiaa tai esimerkkiä geologisista prosesseista, jotka ovat muovanneet maisemaa ja maankamaraa menneisyydessä ja ihmisen olemassaolon aikana. Lisäksi geologinen prosessi Saimaan Pielisen - Laatokka järvialueella jatkuu ja muokkaa maisemaa järvialtaan kallistuessa edelleen kohti kaakkoa. Saimaan-Pielisen järvialueella rantaviivan pituus on suurempi kuin missään muualla maailmassa kun rantaviivan kokonaispituus keskeisissä altaissa on jopa km, Laatokassa vastaavasti 1570 km. Saimaan alueella on saarta mikä kuvastaa hyvin pienipiirteistä järvikuviota ja mosaiikkimaista, rikkonaista polveilevaa rantaviivaa. Järvialtaat ovat matalia ja veden kieroliike tapahtuu esteettä vuosittaisen jäätymis - sulamiskierron tahdittamana. Kaikki nämä huomionarvoiset seikat ja piirteet korostavat Saimaan - Pielisen järvialueen ainutlaatuisuutta erityisesti verrattaessa muihin järviin kuten Superior järveen, jonka rantaviivan pituus mukaan lukien saaret on 4385 km ja Baikalilla 2100 km. Laatokka ja Superior järvet ovat laakeita allasmaisia järviä, joissa mannerjäätikön suurten kielekevirtojen kulutustyö näkyy kieliallastyppisenä rakenteena. Molemmat järvet sijaitsevat peruskalliokilven ja nuoremman kerrostuneiden sedimenttikivialueiden saumakohdassa, kun taas Saimaan - Pielisen järvialue sijaitsee peruskalliokilven tasaiseksi kuluneella ja pirstoutuneella lohkolla. Kanadan Lake of the Woods järvellä on samaisia geomorfologisia piirteitä kuin Pielisen ja Saimaan järvialueella mukaan lukien saarta. Suurin osa järvestä sijaitsee kuitenkin paleotsooisten sedimenttikivien päällä muodostaen laajoja kieliallasmaisia rakenteita etelä ja länsiosissa järveä. Lake of the Woods Kanadassa sijaitsee suuren Campain päätemoreenin patoamana ja on jäänne muinaisesta Lake Agassiz jääjärvestä. Baikaljärvi on täysin erilainen, koska se sijaitsee tektonisesti aktiivisessa liikuntosaumassa, jossa vuosittain tapahtuu 2000 maanjäristystä tai tärähdystä. Baikaljärvi on myös maailman syvin järvi, jossa syvin kohta on 1620 m. Lisäksi Baikaljärvi on ollut liki nykymuodossaan jo noin 20 miljoonaa vuotta ollen näin ilmeisesti maailman vanhin järvi.

11 Kirjallisuutta Delusin, Irina; Donner, Joakim Additional evidence of the Holocene transgression in Lake Ladoga on the basis of an investigation of the beach deposits on the island of Mantsinsaari. Bulletin of the Geological Society of Finland 67 (2), Donner, Joakim; Delusin, Irina Late Weichselian periglacial features in south-eastern Finland and the surroundings of Lake Ladoga in Russia. Bulletin of the Geological Society of Finland 67 (2), Donner, Joakim The Quaternary History of Scandinavia. Korsman, Kalevi 1988 (ed.). Tectono-metamorphic evolution of the Raahe-ladoga zone. Geological Survey of Finland. Bulletin 343. Kvasov, D. D The Late-Quaternary history of large lakes and inland seas of Eastern Europe. Annales Academiae Scientiarum Fennicae. Series A. III. Geologica - Geographica 127. Helsinki: Suomalainen tiedeakatemia. 71 p. Mertanen, S; Ivanikov, V.V; Philippov, N.B. ja Bogatchev, V.A. Laatokan alueen 1800 Ma ikäisten shoshoniittisten intruusioiden paleomagneettiset tutkimukset. Opetusministeriön ehdotus Saimaa-Pielisen liittämiseksi Unesco maailmanperintöluetteloon Pajunen, Hannu Ala-Saimaan sedimentaatioympäristön muuttuminen jääkauden jälkeen. Summary: Early Holocene change in the sedimentation environment at lower Lake Saimaa. Terra 117 (1), Pajunen, Hannu Järvien hiiltä ja historiaa. Geologian tutkimuskeskus Opas

12 Rainio, Heikki; Saarnisto, Matti; Ekman, Ilpo Younger Dryas end moraines in Finland and NW Russia. In: IGCP Termination of the Pleistocene - final report. Quaternary International 28, Saarnisto, Matti The Late Weichselian and Flandrian History of the Saimaa Lake Complex. Commentationes Physico-Mathematicae Volume 37. Societas Scientiarum Fennica. Saanisto, Matti The history of Finnish lakes and Lake Ladoga. Commentationes Physico- Mathematicae Volume 41. Societas Scientiarum Fennica. Saarnisto, M Karjalan geologia Karjalan luonnonmaiseman synty. In: Saarnisto, M. (Ed.): Karjalan synty, Viipurin läänin historia I: Karjalan Kirjapaino Oy. Suvantola, Leila (toim.) Itä-Suomen luonnon- ja kulttuuriarvot aluetaloudellisena mahdollisuutena - Saimaa Pielisen järvialue maailmanperintöalueeksi. Taustaselvitys ja hankesuunnitelma Itä-Suomi-ohjelman makrohankkeen M6 toteuttamiseksi Spatial North hanke. Saimaa Pielisen maailmanperintöhankkeen suunnittelun ohjausryhmä. Opetusministeriön ehdotus Saimaa-Pielisen liittämiseksi Unesco maailmanperintöluetteloon Taipale, Kalle; Saarnisto, Matti Tulivuorista jääkausiin. Suomen maankamaran kehitys.

13