Kolarin lustotutkimuksen kansainväliset

Transkriptio

1 Kolarin lustotutkimuksen kansainväliset näkymät 2005 Työpaperi/ Mauri Timonen

2 Kolarin lustotutkimus kansainvälisen ilmastonmuutostutkimuksen ensinäyttämönä I TUTKIMUSSUUNNITTELUA Kolarin metsänrajahankkeet Kolarin tutkimusaseman johtajan Marja-Liisa Sutisen johtama viisivuotinen metsänrajahanke 1 päättyi vuonna Tämän Kolarin tutkimusaseman ns. emohankkeena toimineen hankkeen jatkoksi alettiin suunnitella dosentti Esa Huhdan johdolla monitieteistä hanketta, jonka tutkimusasetelmana oli kriteerien määrittäminen luonnon kestävän käytön turvaamiseksi 2. Minun osuudekseni hankkeessa (osahanke 2) tuli ilmastoon liittyvien vastaavien kestävyyskriteerien määrittäminen 3. Menemättä lähemmin tutkimuksellisiin yksityiskohtiin, totean, että hanke-esitys sai viileän vastaanoton Metlan tutkimuksen asiantuntijaryhmältä, mikä käytännössä merkitsi sen elinkaaren jäämistä, ylimääräinen jatkovuosi huomioiden, kahden vuoden pituiseksi. Pohtimatta enempää hankkeen menestymättömyyteen liittyviä syitä, keskityn tässä koosteessani ainoastaan osahankkeen 2 lustotutkimussuunnitteluun, johon oli sisällytetty myös kansainvälisen ilmastonmuutostutkimuksen näkökulmia.. Pallas-Ylläksen lustotutkimussuunnittelu Pyysin uuden hankkeen lustotutkimukseen suunnitteluapua dendrokronologian professori Malcolm K. Hughesilta, sillä halusin Pallas- Ylläs-hankkeen hankkeen lustotutkimuksen 1 Hanke 3246: Metsänraja-alueiden ekologia, hoito ja käyttö. 2 Hanke 3395: Kestävyyden kriteerit ja luonnon käyttömuotojen yhteen sovittaminen Pallas-Yllästunturin kansallispuistossa. 3 Dendroclimatic Studies in Pallas-Ylläs National Park Analysis for Dendrochronological Variability and Associated Natural climates in Pallas-Ylläs National Park - the last 500 years. A Research plan. 24 p. palvelevan myös kansainvälisiä tutkimustarpeita. Voidakseen paneutua asiaan perusteellisesti hän tutustui parin viikon ajan heinäkuussa 2004 Rovaniemellä ja Kolarissa tehtävään lustotutkimustoimintaamme. Hän teki maastoselvityksiä, inventoi yli 800 Lapin järvistä Advance-10K projektissa nostettua näytekiekkoamme, tutustui lustolaboratorioihimme tekniikoihin Rovaniemellä ja Kolarissa ja lisäksi teki pari käytännön koejärjestelyehdotusta paikallisten ilmastosignaalien tutkimiseksi mm. Luosujärven Pitkäjärvellä ja Kukastunturissa. Vierailunsa päätteeksi hän totesi suomalaisen lustotutkimuksen olevan kypsän osallistumaan kansainväliseen huippututkimukseen. Hänen mielestään asiassa oli kuitenkin vielä ongelmana se, että meiltä puuttuivat yhteydet venäläiseen alan huippututkimukseen. Tällä hän viittasi yhteistyöhön akateemikko Eugene A. Vaganovin ja professori Stepan A. Shiyatovin johtamien yksiköiden kanssa. Päätimme yrittää yhteistyön virittämistä järjestämällä Rovaniemellä vuoden 2006 keväällä pohjoisboreaalisen havumetsävyöhykkeen dendroklimaattista tutkimusta käsittelevän seminaarin. Suunnittelimme kutsuvamme sinne Vaganovin ja Shiyatovin lisäksi noin 15 heidän tutkijaansa. Lisäksi ajattelimme kutsua saman verran alan tutkijoita Suomesta ja muista Pohjoismaista sekä myös Yhdysvalloista. Pallaksen ilmastoseminaari Nyt, 2006-vuoden alkuviikkoja elettäessä, on Hughesin vierailusta kulunut puolitoista vuotta. Suunnitelmamme seminaarin järjestämisestä on edelleenkin voimassa, mutta kokonaan muista kuin edellä mainitusta syystä. Syynä on ylijohtajamme oivallus ja oikeaan osunut ratkaisu järjestää ilmastoseminaari Pallaksella ja kutsua sinne Metlan vieraina pääpuhujiksi molemmat professorit Hughesin ja Vaganovin. Kun molemmat pystyivät vas- 2

3 taanottamaan kutsun, Hughes tosin vaikeuksien kautta joutumalla peruuttamaan osallistumisensa vetämänsä tärkeän projektin loppukokoukseen. Näiden kahden huippututkijan saaminen Metlan vieraiksi ja käydyt neuvottelut Rovaniemellä johtivat nopeasti etenevän prosessiin, jonka seurannaisvaikutuksia voisi kuvata sanalla dramaattinen. xxxxxxxxxxxx yhteistyöet ovat olleet suorastaan dramaattiset. Metlan ja Venäjän väliseen yhteistyösopimukseen, ja yhteiseen tutkimusuunnitteluun., tiiviiseen yhteydenpitoon, iseen kanssakäyntiin hon sisältyy aiesuunnitelmia, yhteistyösopimuksia, tiivistä yhteydenpitoa, tapaamisia,vastavierailuita, ka on temmannut Metlan lustotutkimuksen huikeaan kyytiin kohti kansainvälistä huippututkimusta. Syinä myönteiseen kehitykseen on useita Jos Metlan ja Venäjän metsäntutkimuksen välinen yhteistyö etenee tällä vauhdilla ja laajuudella, en lainkaan oli hämmästynyt, jos Metlassa jouduttaisiin tekemään uudelleen järjestelyitä jopa organisaatiotasolla.. - Lustotutkimuksen kehittämishankkeen Lustian perustaminen on luonut uskottavuutta Metlan halulle panostaa lustotutkimukseensa. - Lustiassa esitetty lustotutkimuksen kehittämisohjelma vastaa myös tieteenalan kansainvälisiin kehittämistarpeisiin. - Ylijohtajan päätöksellä järjestetty Pallaksen ilmastoseminaari maaliskuussa 2005 mahdollisti Hughesin että Vaganovin yhtaikaisen kutsumisen Suomeen; - Samassa yhteydessä Rovaniemellä järjestetyn neuvottelutilaisuudentuloksena laadittiin ensimmäinen Metlan ja Venäjän yhteistyötä koskeva aiesuunnitelmapaperi; - Yhteistyösopimukset Metlan ja VN Sukachev instituutin sekä Metlan ja IPA- En (Institute of Plant and Animal Ecology) kanssa merkitsevät tärkeää jatkuvuutta yhteystyölle; - Metlan edustajien vastavierailu Venäjälle - Tutkijoiden hyvillä henkilökohtaisilla suhteilla on yllättävän suuri merkitys yhteistyön kehittymisessä. Esimerkiksi suhteet Arizonan yliopiston lustotutkijoihin ovat mahdollistaneet hyvän verkostoyhteistyön kehittymisen. Hyödynsin tätä yhteyttä suunnitellessani Lustiahanketta, ja nyt se näkyy Metlan Venäjä-yhteistyön suunnittelussa, jonka tieteellisinä pääarkkitehteinä toimivat sekä Hughes että Vaganov. - Metlan vaikutus huomattavan suurena taustaorganisaationa; Summa summarum: Metlan lustotutkimuksessa on edetty vaiheeseen, Vaikka Hughesin vierailusta on nyt kulunut vasta puolitoista vuotta, voidaan jo nyt todeta, että Metlan lu Pohjoisen havumetsävyöhykkeen ilmastonmuutostutkimus Voin tuskin liikaa korostaa sitä, kuinka tärkeää oli päästä syyskuussa 2005 tutustumaan sekä Krasnojarskissa että Jekateriburgissa venäläiseen metsäntutkimukseen, ilmastonmuutostutkimukseen ja metsänrajatutkimukseen. Oli kannustavaa todeta, että saatuani tuntuman itänaapurimme kansainvälisesti arvostettuun monitieteiseen huippututkimukseen Krasnojarskissa ja Jekaterinburgissa, että Pallas- Ylläs-hankkeessa esittämämme ajatukset olivat monilta osin oikeaan osuneita tai ainakin oikean suuntaisia. Erityisesti heidän monitieteinen lähestymistapansa biodiversiteetti- ja fenologialähtöisine toimintamalleineen tuntui ajatuksellisesti jopa läheiseltä. Ainoaksi eroksi meikäläiseen tutkimukseen jäi se, että he olivat tehneet tuota työtä käytännössä jo yli40 vuoden ajan! Vaikka Pallas-Ylläs-hanke ei päässytkään Metlassa esitutkimusvaihetta pidemmälle, teki se silti suuren palveluksen nyt meneillään olevalle tutkimussuunnittelulle, joka sai hankkeesta lentävän lähdön euraasialaista metsänraja- ja ilmastonmuutostutkimusta ajatellen. Matkalta saamani yleiskuvan perusteella on nyt suhteellisen helppoa suunnitella jopa Euraasian laajuista havumetsävyöhykkeen ilmastonmuutos- ja metsänrajatutkimuksen käynnistämistä. Suunnittelun helppous ei missään tapauksessa merkitse työn vähyyttä: tarvitaan melkoinen määrä kirjoitettua tekstiä ja lukuisia 3

4 kokoontumisia tulevien kolmen vuoden aikana, ennen kuin Metlan ja Venäjän tutkimusyhteistyöhön liittyvä ilmastonmuutospaketti on valmis. Miksi tarvitaan lähes koko Euraasia toiminta-alueeksi? Syyt ovat tieteelliset: pääsääntöisesti lounaasta koilliseen liikkuvat ilmavirtaukset ohjautuvat pinnanmuotojen mukaan Eurooppaan ja Aasiaan. Erityisesti aluetta halkovat lukuisat vuorijonot ja niiden väliset laaksoalueet (kuva 1) saavat aikaan hyvin monenlaisia paikallisia säärakenteita. Suomen ilmastoa säätelevänä tekijänä on erityisesti Kölivuoristo. Suomen suurilmaston perusrakenteeseen vaikuttaa erityisesti Ruotsin ja Norjan välissä sijaitseva korkea luonnoneste, Kölivuoristo, joka yhdessä Pohjois-Atlantilla vaikuttavan NAO-ilmiön 4 kanssa ohjailee vakuuttavasti säitämme (esim. Macias ym ). Toistaiseksi on epäselvää, kuinka paljon Ural-vuoret, sekä niiden väliin jäävä suuri laaksoalue vaikuttavat säähämme. Toistaiseksi on myös venäläisillekin tutkijakolleegoillemme epäselvää, millä tavoin Jäämeren suurilmasto heijastuu pohjoisen havumetsävyöhykkeen kasvurytmeihin. Olen käyttänyt melko paljon aikaani Euraasian ilmastomuutoksen tutkimiseen soveltuvan kattavan ja tieteellisiin kysymyksiin hyvin soveltuvan viitekehyksen suunnitteluun. Suunnittelun keskeisiä elementtejä ovat muun muassa ilmastomittaukset, puiden vuosilustoista ja muista prokseista saatavat ilmastotiedot, maantieteellinen sijainti, suurilmastoindeksit (NAO, AO ja muut indeksit) sekä luonnon biodiversiteetti- ja fenologiavaihtelutiedot. Jotta Euraasian laajuisen alueen käsittävä tutkimus pysyisi hallinnassa, on tehtävä joitakin rajauksia. Over 100 varieties have been described in the botanical literature, but only three are now accepted, the typical var. sylvestris from Scotland and Spain to central Siberia, var. hamata in the Balkans, northern Turkey and the Cau- 4 NAO = North Atlantic Oscillations 5 Macias, M., Timonen, M., Kirchhefer, A., Lindholm, M., Eronen, M. and Gutierrez, E Growth variability of Scots pine along a West-East Gradient across Northern Fennoscandia: A Dendroclimatic Approach. Arctic, Antarctic, and Alpine Research, 36 (4): casus, and var. mongolica in Mongolia and adjoining parts of southern Siberia and northwestern China. One other variety, var. nevadensis in southern Spain, may also be distinct. Toimintasuunnitelma vuodelle 2006 Tiedän, että suunnittelusta puuttuu vielä olennaisia elementtejä. Osa niistä selvinnee Vantaalla tammikuun lopussa pidettävässä Metlan ilmastonmuutostutkimuksen neuvottelutilaisuudessa, jossa keskityttänee kuitenkin Metlan enemmän sisäisen tutkimustoiminnan kehittämiseen kuin ilmastonmuutoksen kansainvälisiin kysymyksiin. Omaa suunnitteluani tulen jatkamaan maalis-huhtikuussa Saksassa Jenassa, jossa tapaan Vaganovin ja Max Planck instituutin edustajia professori Ernst-Dietmar Schulzen johdolla. Tavoitteenani on esitellä suunnitelmiani erityisesti Vaganoville jatkosuunnittelun pohjaksi. Seuraava tärkeä tapaamiseni on Jekaterinburgin ilmastokokouksessa kesäkuussa 2006, jos pyrin sopimaan Vaganovin ja muiden venäläisten sekä Hughesin ja muiden paikalla olevien verkostoyhteiskumppaneideni kanssa euraasialaisen ilmastonmuutostutkimuksen pääperiaatteista. Sen jälkeen keskustelu siirtyy Pekingin kansainväliseen lustotutkijoiden kokoukseen ja sieltä edelleen mahdollisesti Tucsoniin, jossa olen alustavasti suunnitellut jatkavani neuvotteluita suomalais-amerikkalais-venäläisessä yhteistyöhengessä Hughesin, Vaganovin ja Arizonan yliopiston lustotutkimuslaboratorion johtajan Thomas W. Swetnamin kanssa. Uskon, että esitetyn neuvottelukierroksen käytyäni ollaan Metlan Venäjä-yhteistyöhön liittyvässä ilmastonmuutostutkimuksen suunnittelussa jo niin pitkällä, että on mahdollista koota aihepiirissä käsittelyt asiakokonaisuudet yhtenäiseksi projektiesitykseksi. Epäilen siltikin, että vuosi on kovin lyhyt aika valmistella paperia, jossa pystytään määrittelemään Metlan ilmastonmuutostutkimuksen tutkimusohjelman sisältö ja vieläkin laajemmat puitteet omaavan euraasialaisen ilmastonmuutostutkimuksen toimintastrategia. Selvää joka tapauksessa on, että yhteistyö tässäkin asiassa on tärkeää. 4

5 Uusien kansainvälisten projektien hahmottelua Olen ajatellut metsänraja- ilmastonmuutostutkimuksen tueksi seuraavaa nelitasoista toimintamallia, joka sopinee hyvin sirkumpolaarisen tutkimuksen ohjausjärjestelmäksi. Uskon, että tähän järjestelmään kytkeytyminen, köysien kiinnittäminen ylätason rakenteisiin, vetää osallistuvat tutkijat kovimman kastin kansainväliseen tutkimukseen. Kolarin yksikölle, jonka toiminta-ajatuksena on profiloitumisen erityisen merkittävä, sillä se on sitoutumassa korkealla panoksella inen kehittää aktiivisesti tätä järjestelmää, sitoutumassa täysillä Kolarin tutkimusaseman kehittämisen noin 10 vuodessa Suomen Akatemian kriteerien mukaiseksi tieteen huippuyksiköksi. Nelitasoiseen järjestelmään sisältyvät kansainvälinen suunnitteluryhmä (Taso1), Pohjoismainen suunnitteluryhmä (Taso 2), Kansallisen tutkimuksen suunnitteluryhmä (Taso 3) ja laitoksensisäisen suunnittelun ryhmät (Taso 4). Projektiyhteistyön alustava organisoituminen Taso I: Euraasian metsänrajatutkimuksen linjausryhmä. Kansainvälisten huipputiedemiesten, Venäjän tiedeakatemian ja Metlan edustajien yhteisesti muodostama kolleegio, joka määrittelee Skandinavian-Venäjän (Suomi, Ruotsi, Norja, Karjalan, Uralin ja Siperian alueet) pohjoisboreaalista havumetsänvyöhykettä koskevan ilmastonmuutostutkimuksen yleiset kysymyksenasettelut. Kollegio toimii myös rahoituksen kummisetänä Kolleegion henkilöitä (aakkosjärjestyksessä): Climate dendrochronologists: Professor Keith R. Briffa (Climate Research Unit, the university of East Anglia), Professor of Dendrochronology Malcolm K. Hughes (Laboratory of Tree-Ring Research, the University of Arizona), Professor Kari Mielikäinen, Dr. Pavel Moiseev (IPAE, Ekaterinburg), Dr. Fritz Schweingruber, Professor Stepan G. Shiyatov, Academician Eugene A. Vaganov (Director of VN Sukachev Institute), Other sciences: Professor Heikki Henttonen (), Professor Högne Jungner (Isotopes Dating laboratory the university of Helsinki), Seppo Neuvonen, Jarkko Hantula lista jatkuu... Taso II: Pohjoismaisen metsänraja- ja ilmastonmuutostutkimuksen suunnitteluryhmä Metlan ja muiden suomalaisten toimijoiden Venäjä-tutkimusyhteistyöstä vastaava kollegio, joka määrittelee tehtävän tutkimuksen yksityiskohtaisemmin. Neuvotteluryhmän henkilöitäs (aakkosjärjestyksessä): Esa Huhta (Kolari, metsänrajatutkimus, Eeva Karjalainen (Vantaa, rahoitusasiat), Timo Karjalainen (Joensuu, Venäjäyhteistyön professori), Eero Kubin (Muhos, fenologiatutkimus), Ari Laakso (yhdyshenkilö Tromssan yliopistoon), Kari Mielikäinen (Vantaa, projektien vetäjä), Seppo Neuvonen, Marja-Liisa Sutinen (Muhos, Nornet, kylmänkestävyystutkimukset), Leif Kullman (Uumanajan yliopisto)... Ryhmä vastaa projektien rahoitusesitysten päälinjoista. Taso III: Kansallisen tutkimuksen koordinointi- ja toteutusryhmä. Venäjä-tutkimusyhteistyöstä vastaava kotimainen tutkijaryhmäkolleegio, joka vastaa tutkimusten käytännön suunnittelusta, toteutuksesta ja osittain myös käytännön tutkimustyöstä. Ryhmä osallistuu myös käytännön rahoitusesitysten tekoon. Kolleegion henkilöitä (aakkosjärjestyksessä): Esa Huhta (Metla Kolari, Kolarin yksikön metsänrajatutkimuksen kehittäminen), Eero Kubin (Metla Muhos, fenologiatutkimukset), Eeva Karjalainen (Metla Vantaa, rahoitusasiat), Mauri Timonen (Metla Rovaniemi, lustotutkimusten johtaminen), Tutkija X (Metla Kolari, metsänraja- ja ilmastonmuutostutkimustoiminnan vetäjä), Timo Helle (Metla Rovaniemi, porotutkimus), Juha Kaitera (metsäpatologia),... Lista täydentyy suunnittelun etenemisen myötä. 5

6 Ryhmä vastaa projektien rahoitusesitysten päälinjoista Taso IV. Projektitutkijat. Harri Mäkinen (Metla Vantaa, kasvuanalyysit), Ari Nikula (GIS, hirvitutkimus), Kari Mikkola (GIS-tutkimukset), Seija Kultti (Helsingin yliopisto, isotooppitutkimus) Venäläisen metsäntutkimuksen ja ilmastonmuutostutkimuksen laaja kirjo mahdollistaa kuvatun systeemin laajentamisen samojen yhteistyökumppaneiden voimin. Ajatuksenani on, että VN Sukachev instituutti ja sen luontaisena satelliittina IPAE toimisivat Metlan pääsääntöisinä yhteistyökumppanina ilmastonmuutostutkimuksessa. Venäjällä riittäisi loputtomasti yhteistyökumppaneita. Pidän kuitenkin tärkeänä sitä, että teemme yhteistyötä vain em. sopimuskumppaneidemme kanssa. Huolehtikoon he tarvitsemistaan muista yhteistyökumppaneista. Tärkeimmät venäläiset yhteistyötutkijat: V.N. Sukachev Institute of Forest, Dr. Olga V. Sidorova Dr. Alexander V. Kirdyanov Dr. Mukhtar M. Naurzbaev Dr. Vladimir Shishov Dr. Vladimir Myylan Institute of Plant and Animal Ecology, Prof. S. G. Shiyatov Dr. Ludmila A. Gorlakova Dr. Marina Gurskaya Dr. Rashit M. Khantemirov Dr. Valeri S. Mazepa Dr. P.A. Moiseev Nyt on ikävä kyllä jäänyt vaikutelmaksi se, että Vantaalla tammikuun lopulla järjestettävässä kokouksessa on järjestelijöinä pelkästään hiiliosaamisen porukkaa, jossa me perinteisemmän ilmastonmuutostutkimuksen tutkijat mitä ilmeisimmin jäämme toissijaiseen osaan. Olin viime keväänä kokouksessa, jossa ideoitiin Tutkas-seminaarin sisältöä. Siihen osallistui enemmistönä hiilitutkijat. Kokous ei ollut kovin onnistunut heidän voimakkaan besserwisser -asenteensa ja siihen liittyneen meihin kriittiisin ei-hiilitutkijoihin kohdistuneen ylimielisen käyttäytymisen vuoksi. Jos Metlassa todella aiotaan vakavasti kehittää samaan hiileen puhaltavaa ilmastomuutostutkimusta, on silloin lähtökohdan oltava sellainen, että kaikki osapuolet pääsevät tasaveroisesti saman neuvottelupöydän ääreen. Jos niin ei tapahdu, on suurena vaarana, että syntyy kaksi erillistä ohjelmaa: a) Metlan hiilitutkijoiden isännöimä tutkimusohjelma ja b) kansainvälisen tiedeyhteisön toimintaan aidosti kytkeytyvä ja yhteisesti määriteltyä viitekehystä soveltava kansainvälinen ohjelma, jossa keskitytään ilmastonmuutosta koskeviin relevantteihin tieteellisiin kysymyksiin. Voi olla hyväkin asia, että Metlan hiilitutkimukseen painottuva tutkimusohjelma elää omaa elämäänsä, sillä sillehän on selkeä kansainvälinen kysyntänsä. Yhtä perusteltua on jatkaa jo meneillään olevaa Metlan kansainvälisen ilmastonmuutostutkimuksen suunnittelua niitä polkuja käyttäen, jotka jo nyt on viitoitettu erinäisin yhteistyösopimuksin ja yli kymmenen vuotta jatkuneen verkostoyhteistyon tuloksena. Toivon kuitenkin, että huoleni Metlan ilmastonmuutostutkimuksen kahtia jakautumisesta jo tässä vaiheessa on aiheeton. Metlan lustotutkimus Tässä ajatuskuviossa on Metlan osalata huomioitu, että Lustia-hankkeen päättyessä vuonna 2008 Metlalla on valmiudet henkilön koulutettuun ja noin 20 lustonmittauslaitteiston lustolaboratorioresurssit. Onko syytä huoleen? 6

7 II YLEISTÄ MENETELMISTÄ YMS. Ilmaston vaihtelut Suurilmastossa tapahtuvat muutokset ohjaavat metsänrajaseudun luonnonolojen kehitystä. Ilmaston vaihtelut näkyvät metsänrajametsissä mm. metsänrajan heiluriliikkeenä lämpimien ja kylmien ilmastojaksojen vuorotellessa. Männyn metsänrajan tiedetään sijainneen jopa 80 km nykyistä pohjoisempana ja 200 metriä nykyistä ylempänä vuotta sitten atlanttisella kaudella, jolloin ilmasto oli nykyistä 1-4 astetta lämpimämpi (Helama et. al 2002). Pitkät vuosilustosarjat Luonnonoloiltaan vaihtelevassa ympäristössä tapahtuvien ilmiöiden äärivaihtelun ja trendien tunnistaminen saattaa edellyttää jopa yli tuhatvuotisten aikajänteiden soveltamista. Koska puiston vanhimmatkin yksittäiset puut voivat elää vain hiukan yli 600-vuotiaiksi, joudutaan sarjoja jatkamaan muulla puuaineksella, johon kuuluvat kelot, kannot ja järvien pohjamudista sekä soista löytyvät puufossiilit. Puiston lustotutkimukset Pallas-Ylläksen kansallispuiston ilmastohistorian selvitetään mahdollisimman pitkältä ajalta. Minimitavoitteena on noin 500 vuoden pituisen vuosilustokalenterin laatiminen alueellisesti ja ilmastollisesti vaihtelevilta kohteilta. Ensimmäisenä tutkimuskohteena on Yllästunturin viereinen Kukastunturi helpon saavutettavuutensa ja lakialueella sijaitsevan mäntymetsänrajan perusteella. Myöhemmin tutkimusta jatketaan myös muilla Lapin tuntureilla. Kolme niistä sijoitetaan Pallas-Ylläspuiston alueelle ja loput vertailualueille, joita ovat Levi, Iso-Syöte ja Rukatunturi ja Saariselkä. Ilmaston lämpenemisen tunnusmerkit Ilmaston lämpenemisen eräänä mittarina on IPCC:n mukaan metsänrajalla tapahtuva kasvun kiihtyminen. Asian testaamiseksi ja yleisestikin tunturiseudun ilmaston pienalueittaisen äärivaihtelun selvittämiseksi kussakin kohteessa laaditaan erilliset sarjat sekä metsänraja- että laaksoalueille. Lisäksi tunturin lakipisteiden kautta kulkevilta gradienttilinjoilta selvitetään mm. puiden ikäjakauma viime vuosisatojen metsänrajapuuston selvittämiseksi. Kohteiden valinnassa käytetään peruskarttoja, satelliittikuvia, väärävärikuvia ja Metsähallituksen kasvillisuusluokituskarttoja, joita tarkastellaan GIS-tekniikan mahdollistaminen keinoin Maanmittauslaitokselta hankitun digitaalisen korkeusmallin avulla. Koepuut valitaan GPS-pohjaisella otannalla. Mallitustekniikoista Puulustopohjaisissa ilmastomallituksissa on tärkeää poistaa puun biologisesta ikääntymisestä aiheutuva kasvurytmin vaikutus. Tämän ns. standardoinnin tuloksena saatavat vuosilustoindeksit ovat keskenään vertailukelpoiset. Standardointi tehdään yleensä mallitusteknisin keinoin, mikä yleensä tarkoittaa vuosiluston leveyden ja sen iän välisen riippuvuuden tilastomatemaattista tasoittamista splinimalleilla tai aidoilla biologisilla kasvumalleilla. Niin ei kuitenkaan välttämättä tarvitse menetellä ns. Age banding-menetelmässä, jossa laskentaan hyväksytään vain tietyn ikäiset, esimerkiksi vuotiset vuosilustot. Jos lustoaineisto on kerätty ns, kasvunvaihteluaineistojen keruuohjeiden mukaisesti, otantavirhe jää asetettuihin virhemarginaaleihin ja lustojen ikäjakauma kunakin kalenterivuonna on kutakuinkin identtinen, voidaan saatuja lustoleveyskeskiarvoja sellaisenaan tai indeksoituina soveltaa ilmastoanalyyseihin. Toisena vaihtoehtona on RCS (Regional Curve Standardization) menetelmä, jossa kalenterivuosien avulla rajatusta lustoaineistosta lasketaan yleinen lustoleveysikäriippuvuus eli ns. kasvun perustaso. Se voidaan määritellä esimerkiksi 1900-luvun kasvujen perusteella, jolloin kaikkien muiden vuosisatojen kasvuntasot joko ylittävät tai alittavat sen mukaan, kuinka lämmin tai kylmä ilmasto kulloinkin on vallinnut. Ilmastoa kuvaavat indeksit saadaan vertaamalla lustoleveyksiä mallista saataviin arvoihin, kertomalla suhteet 100:lla ja laskemalla kalenterivuosittaiset keskiarvot. Jos lustoaineisto on kerätty edustavasti, paljastaa menetelmä myös pitkäaikaiset ilmastotrendit. 7

8 III ALUSTAVIA TULOKSIA Puistossa on kerätty Hughesin ehdotuksen mukaisesti kaksi kansainvälisen ilmastonmuutostutkimuksen tarpeita palvelevaa vuosilustoaineistoa. Ne ovat 1) Pitkäjärven ilmastosignaalin pysyvyyttä testaava koe ja 2) IPCC:n ehdottama ilmastonmuutostesti Kukastunturilla (ks. kappale Ilmaston lämpenemisen tunnusmerkit. Pitkäjärven aineisto on vielä laskennassa, joten siitä ei enempää tässä yhteydessä. Pitkäjärven aineistot ovat vielä käsittelyssä, mutta Kukastunturin viimesyksyiset kairaukset ovat mitatut ja lasketut. Tulokset viittaavat siihen suuntaan, että lakialueella puut ovat kiihdyttäneet kasvuaan roimasti, vuosilustoindeksillä mitaten jopa 150 tuntumaan. Metsänrajalla ja sen alapuolisilla alueilla kasvu sen sijaan näyttäisi pysyttelevän normaalin eli indeksiarvoltaan 100:n tuntumassa. Tulos näin ollen puhuisi sen puolesta, että ylimmät metsänrajamännyt hyödyntävät parantuneita kasvuolosuhteita. Toistaiseksi ei ole tarkemmin tiedossa, mitkä tekijät selittävät kasvun muutosta. Toki on huomattava, että tulos saattaa kokonaan selittyä kerätyn testiaineiston otantavirheellä. Mutta tulos joka tapauksessa on niin mielenkiintoinen, että jo tulevana kesänä on aihetta kerätä tilastollisesti edustavampi aineisto. Jos kasvun kiihtyminen näky jatkotutkimuksissa edelleenkin lakialueiden puiden kasvussa, saatamme ensimmäistä kertaa olla tekemisissä lämpenevän ilmaston metsissä näkyvien vaikutusten kanssa. Tällainen tulos antaisi hyvän lähtökohdan meneillään olevan ilmastonmuutos- ja metsänrajatutkimuksen suunnitteluun. Kuten liitteinä olevista kuvista ilmenee, olemme kenties tehneet merkittävän havainnon kansainvälisen ilmastonmuutostutkimuksen suunnitteluamme ajatellessamme. 8

9 Kuva 1. Metlan ja Venäjän väliseen tutkimusyhteistyöhön liittyvä ilmastonmuutos- ja metsänrajatutkimus vaatii lähes koko Euraasian laajuisen alueen voidakseen toimia tehokkaasti. Metlan johdolla tapahtuvaksi suunniteltu toiminta edellyttää hyvää organisoitumista ja järkevää perusjoukon rajaamista. Kuvaan on merkitty joitakin luotettuja yhteistyökumppaneita, joiden tehtävänä on vastata tämän suurprojektin nelitasoinen koordinointijärjestelmän toimivuudesta. Tutkimuksen perusjoukko rajataan havumetsävyöhykkeen mäntyyn. 9

10 Kuva 2. Euraasian alueelle keskittyvä ilmastonmuutos- ja metsänrajatutkimus keskittyy pääosin Boreal humid ja jossain määrin Boreal interfrost biomeille. Niiden yhdessä muodostamaa vyöhykettä voidaan kutsua myös pohjoiseksi havumetsävyöhykkeeksi tai venäläisittäin taigaksi. 10

11 Kuvat 3 ja 4. Syksyllä 2005 kerätyn aineiston tuloksia: lustoleveydet ja indeksit. 11

12 Kuvat 5 ja 6. Syksyllä 2005 kerätyn aineiston tuloksia: havainnot ja keski-ikä. 12

13 Kuvat 7 ja 8. Syksyllä 2005 kerätyn aineiston tuloksia: indeksien keskivirhe ja piikkivuodet. 13

14 Kuvat 9 ja 10. Syksyllä 2005 kairatun vuosilustoaineiston koepuut ja niiden ryhmittely sijainnin perusteella. 14

15 Kuva 11. Lähinäkymä Kukastunturin rinteille. Pohjana Maanmittauslaitoksen ilmakuva. 15

16 Kuva 12. Lähinäkymä Kukastunturin rinteille. rinteille.a. 16

17 Kuva 13. Perinteinen tapa kuvata kohteita. 17