Vuosilustot ilmastohistorian tulkkina

Transkriptio

1 Esitelmä Voitto Valio Viinasen Inarin rajahistoria II kirjan julkistamistilaisuudessa Inarin Siidassa Vuosilustot ilmastohistorian tulkkina Mauri Timonen Metla, Rovaniemen tutkimusyksikkö Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

2 Vuosilustojen tutkimiseen erikoistunuttta tieteenalaa kutsutaan dendrokronologiaksi eli puulustotutkimukseksi. Tieteenalan suuriin vahvuuksiin kuuluu puunäytteiden lustojen vuodentarkka ajoittaminen, mikä antaa hyvän kiinnekohdan eri tieteenalojen väliselle yhteistyölle saman pyöreän pöydän ympärillä.

3 Puut kasvattavat joka vuosi uuden kartion muotoisen vaipan vanhan rungon ympärille. Kartion poikkileikkausta kutsutaan vuosirenkaaksi ja vuosirenkaan leveyttä vuosilustoksi.

4 Elävien puiden, kelojen, kantojen, rakennuspuiden sekä soista että järvien pohjista löytyvien ns. subfossiiipuiden ilmastotiedot voidaan yhdistää ristiinajoittamalla. Kuvassa esitellään ristiinajoituksen periaate.

5 Puulustot ovat yksi ilmastoa likimääräisesti kuvaava ns. proksitiedon laji. Vuosilustoista voidaan mitata leveyden lisäksi monia muitakin ilmaston vaihteluita kuvaavia tunnuksia kuten solurakenteiden ominaisuuksia ja puuaineksen tiheyttä. Yhdistelemällä erilaisia prokseja päästään entistä tarkempaan käsitykseen muinaisen ilmaston lämpötiloista. Puuaineksen tiheys korreloi tilastollisesti merkittävästi myös kevät- ja syyskauden lämpimyyden kanssa. Näin ollen puulustoista on luettavissa jopa puolivuotiskauden (huhtikuun alku lokakuun loppu) ilmastotiedot. Vuosilustoihin tallettuu myös tietoa talvikauden aikaisista olosuhteista. Kasvukautta edeltävän talven ankaruus ja sen myötä syntynyt routakerroksen paksuus vaikuttavat metsänrajamännyn kasvukauden pituuteen ja sen myötä lustojen paksuuskasvuun. Mekanismi toimii seuraavasti:

6 Puun kasvukausi voi käynnistyä vasta silloin, kun maan lämpötila ylittää +5 astetta. Jos talvella kehittyneen roudan poistuminen maasta viivästyy esimerkiksi vähäsateisen ja viileän kevään vuoksi, on seurauksena kasvukauden alun viivästyminen. Koska männyn kasvu loppuu alkamishetkestä riippumatta suunnilleen aina samaan aikaan, heinäkuun puolessa välissä, merkitsee viivästynyt kasvukauden alku normaalia kapeamman luston muodostumista. Puulustoista pystytään lukemaan ilmastohistorian lisäksi myös ihmisen toimintaan liittyviä asioita ja kirjoittamaan historiaa jopa osittain uusiksi. Voitto Viinasen kehittämä menetelmä tulkita ihmisen ja vaihtelevan ilmaston välistä vuorovaikusta vuosilustotiedon perusteella on maailmallakin vielä nuorta. Hänen ennakkoluuloton poikkitieteellinen ajattelunsa on auttanut ymmärtämään sen, että puun kasvu riippuu selkeästi myös talvikauden ilmastosta.

7 Lapin metsänrajamännyn kasvu riippuu kesä- ja heinäkuun lämpöolosuhteista. Kylmänä kesänä vuosilusto jää kapeaksi ja vastaavasti lisälämpö tekee siitä leveän. Sodankylän Tähtelän männyn vuosilustoindeksin ja kesä-heinäkuun keskilämpötilan välinen yhteys on vaihdellut ajan myötä. Liukuvasti 11 vuoden ikkunoissa laskettu korrelaatiokuva osoittaa normaalitilanteen vallitsevan, kun korrelaation on noin 0.5

8 Lapin metsänrajamännyn vuosilustoindeksin ja kesä-heinäkuun keskilämpötilan välinen korrelaaito näyttäisi normaalisti pysyttelevän 0.5 suuruusluokassa 11 vuoden korrelaatioikkunoissa laskettuna. Notkahduksia on tapahtunut kuitenkin aika ajoin, mm , ja 1970-luvuilla.

9 Lapin metsänrajamännyn 7638-vuotinen lustokalenteri (valkoinen viiva) kertoo Lapin ilmaston vaihteluista. Viime jääkauden jälkeisen vuoden jakson lämpimin ja monituhatvuotinen vaihe koettiin ns, holoseenin lämpöoptimin aikana. Tuolloin oli kesäisin 2-6 ja talvisin 3-9 astetta nykyistä lämpimämpää. Välimeren minolaisen kulttuurin tuhonnut Santorinin tulivuoren purkaus noin vuonna 1630 eaa. näkyy pitkänä piikkinä metsänrajamäntymme vuosilustosarjassa. Viimeisten 1300 vuoden aikana vallinneet keskiajan lämpökauden, pikku jääkauden sekä nykyajan lämpökauden keskinäiset lämpösuhteet ovat tällä hetkellä erittäin vilkkaan tieteellisen tutkimuksen kohteena.

10 Käsivarren Vallijärven rantamudasta löytyneet muinaisrungot ovat vielä osittain oksaisia ja puuainekseltaan kovia eikä niisä lahoa näy. Kuvan poikkileikkauskiekot osoittavat, että alkuperäisen rungon ympyränmuotoisista vuosirenkaista on jäljellä enää vain pienet sektorit. Puun ydinkin on jo kadonnut historian hämärään.

11 Metsänrajamännyn kasvu vaihtelee rytmikkäästi Lapissa. Käyrän noin 100-vuotisten jaksojen maksimit ovat sattuneet vuosille 1660, 1760, 1860 ja Nähtäväksi jää, sattuuko säännönmukaisesti vaihtelevan käyrän seuraava maksimi noin vuoteen Kokonaan eri asia on, ovatko kasvunjaksojen aiheuttajina ilmaston vaihtelut vaiko pelkästään metsikön sisäisistä kilpailutekijöistä tai hyönteistuhoista aiheutuvat vaihtelut.

12 Lisätietoa lustotutkimuksesta: Kiitos!

13 Vuosilustokalenterit historiankirjoituksen apuna. Perusteet. Ote Voitto Valio Viinasen kirjasta Inarin Rajahistoria II, sivut 36-44: II Ilmaston syklinen vaihtelu kylminä ja lämpiminä jaksoin: Viite: Viinanen, Voitto Valio Inarin rajahistoria II. Inarin eteläiset ja läntiset rajat, tarkentuvat pohjoiset valtarajat sekä suur-sodankylän lapinkylien historialliset rajat.