1
2
Metlan kansainvälisen ilmastonmuutos- ja metsänrajatutkimuksen kehittämissuunnitelma Dendroklimatologinen näkökulma Versio 8/09.01.06 Mauri Timonen 3
Contents Johdantokatsaus... 6 I. PROJEKTISUUNNITTELUN TAUSTAA... 6 Tutustuminen Venäjän metsäntutkimukseen... 7 Ilmastonmuutostutkimus Uralilla... 7 Kolarin tutkimusaseman keskeinen rooli kansainvälisessä metsänrajatutkimuksessa... 8 Kukastunturi lähiympäristöineen kotimaisen ilmastonmuutostutkimuksen testauskenttä.... 8 Uusien kansainvälisten projektien hahmottelua... 8 Kölivuoriston ja Uralin-vuorten välisen alueen tutkimus... 9 Venäjä-tutkimussuunnittelun viitekehys... 10 II. PROJEKTIN ORGANISOINTI... 12 Projektiyhteistyön alustava järjestäytyminen... 12 III. TUTKIMUSTOIMINTA... 14 Suomen metsät ja ilmastonmuutos Dendrokronologinen näkökulma... 14 Metlan lustotutkimuksen kansainväliset elementit... 14 Kukastunturin kokeet... 14 Some Words about the Institute of Plant and Animal Ecology (IPAE)... 35 MEMORANDUM OF UNDERSTANDING (IFSBRAS... 39 MEMORANDUM OF UNDERSTANDING (IPAE)... 43 Projected joint activities based on discussions 13-17.09.2005... 48 Etukannen seloste: Suurilmaston ominaispiirteiden tunteminen Kölivuoriston ja Ural-vuoriston rinteillä sekä niiden välisessä suuressa laaksossa, jonka länsireunaan Suomikin kuuluu, on seuraava tärkeä vaihe Suomessa tapahtuvan ilmastonmuutoksen tutkimisessa. Takakannen seloste: Kirjoittajan yhteystiedot: Osoite: Rovaniemen tutkimusasema, PL 16, 96301 ROVANIEMI Puhelin: 010211 4472 Sähköposti: mauri.timonen@metla.fi 4
Metlan ilmastonmuutostutkimuksen uudet haasteet Ilmastonmuutoksen tutkimisesta on tullut kansainvälisen tutkimusyhteistyön tärkeimpiä aihepiirejä. Suomella on nyt maantieteellisen asemansa ja luonnon suomien miltei rajattomien mahdollisuuksien lisäksi sellaista tutkimusosaamista ja sellaisia kansainvälisesti merkittäviä tutkimusaineistoja, jotka ovat vieneet tutkimuksemme maailman huippututkimuksen eturintamaan. Norja ja Ruotsi voivat tarjota ilmastonmuutoksen tutkimisen tarpeisiin yli 1500 kilometrin pituisen Kölivuoristonsa ja Venäjä 2500 km pituinen Uralvuorensa. Suomessa ei ole vastaavan mittaisia vuorijonoja, mutta sen sijasta Lapin lukuisat metsänrajaseudulla sijaitsevat tunturit tarjoavat noin 4000 km alpiinista metsänrajaa! Se antaa erinomaisen lähtökohdan Pohjoismaiden ja Venäjän välisen tutkimusyhteistyön kehittämiseen. Näistä lähtökohdista on myös jokseenkin helppoa syventää ilmastonmuutoksen ja metsänrajadynamiikkaan liittyvää ymmärtämystä koko pohjoisboreaalisella havumetsävyöhykkeellä. Suomen on hyödyllistä kehittää kansainvälistä tutkimusyhteistyötä erityisesti niiden maiden kanssa, joiden metsät muistuttavat omiamme. Suomi on osa laajempaa yhtenäistä, ns. Boreal humid -biomia (metsäkasvillisuusvyöhykkttä), joka peittää koko Skandinavian alueen ja kiertää Ural-vuorten eteläistä osaa leikaten kapeana vyöhykkeenä Krasnojarskiin saakka. Vastaavia alueita löytyy myös Kanadasta, Kiinasta ja Japanista. Samat Suomenkin metsissä esiintyvät männyt, kuuset ja koivut ovat tämän alueen tyypillisiä puulajeja. Tässä raportissa pyritään määrittelemään tulevien kansainvälisten yhteisprojektien viitekehys siten, että kaikki osapuolet pääsevät hyötymään yhteisen yrittämisen tuomista synergiaeduista. Esitetty lähestymistapa: yhteisenä teemana Euraasian ilmastonmuutos, toiminnan rajaaminen yhteiselle metsäalueelle ja samaa puulajia koskevaksi (mänty), alueellisesti kattavien mäntylustokalentereiden avulla toteutettu monitieteinen lähestymistapa, huomion kiinnittäminen luonnossa tapahtuviin pieniin muutoksiin (biodiversiteetti, fenologia) jne. yhdistävät luontevasti myös eri maiden metsäntutkijat. Kun lisäksi useimpien maiden ilmastonmuutostutkimuksella, miksei myös metsänrajatutkimuksella, näyttää olevan runsaasti yhteisiä tavoitteita, voidaan tutkimukselta tällä astelmalla odottaa uusia tieteellisiä läpimurtoja ja innovatiivisia ratkaisuja. Sama pätee myös koko pohjoisen pallonpuoliskonkin metsänraja- ja ilmastonmuutostutkimukseen. Mauri Timonen 5
I. PROJEKTISUUNNITTELUN TAUSTAA Johdantokatsaus Ympäristönmuutosta koskevat tutkimukset perustuvat yhä useammin monitieteiseen kysymyksenasetteluun ja pitkiin aikasarjoihin. Monitieteiseen lähestymistapaan, tai tieteenfilosofien ilmaisua käyttäen: logiikkaan, perustuva tutkimusote kannustaa huolelliseen tutkimuksen viitekehyksen määrittelyyn, jolloin myös kysymyksenasetteluun saadaan terävyyttä ja laajuutta. Pitkät aikasarjat puolestaan ovat laajentaneet tutkimusten aikaperspektiivin kymmenistä ja sadoista vuosista tuhansiin vuosiin. Menneisyydestä saatu ilmastotieto tarjoaa vertailukohdan selitettäessä nykyisiä tai tulevia tapahtumia. Aikaperspektiivi on laajentunut myös METLAn tutkimuksissa kymmenistä ja sadoista vuosista tuhansiin vuosiin. Metsien kehitystä on nyt mahdollista tarkastella aiempaa monipuolisemmin, sillä esimerkiksi tieto muinaisten metsänrajojen sijainnista auttaa arvioimaan nykyisten ilmastovaihteluiden merkitystä holoseenin metsähistorian näkökulmasta. Vuodesta 1993 alkanut voimakas kehitys Metlan lustotutkimuksessa perustuu monitieteiseen lähestymistapaan, yhteistyöhön kansainvälisen tiedeyhteisön kanssa ja dendrokronologisten tutkimuslaboratorioiden perustamisiin Rovaniemelle ja Kolariin. Suotuisan kehityksen vauhdittajana oli prof. Kari Mielikäinen, jonka johtamassa Kasvun vaihtelu-tutkimushankkeessa (nro 3042) vuosina 1992-96 panostettiin dendrokronologisen tutkimuksen kehittämiseen Hankkeen loppuraporttina vuonna 1998 julkaistua kirjaa Puun muisti voi pitää Metlan ja suomalaisenkin lustotutkimuksen suunnannäyttäjänä. Kasvun vaihtelun hankkeen loputtua 1996 alkoi eurooppalaisten lustotutkijoiden suururakka, EU-rahoitteinen Advance- 10K-projekti. Projektiin osallistui9 maasta noin 40 eurooppalaista alan tutkijaa. Projekti oli Suomelle menestyksekäs, sillä hyvällä kansallisella yhteistyöllä saatiin päätökseen prof. Matti Erosen jo vuonna 1974 aloittama suurtyö: Lapin metsänrajamännyn 7633-vuotisen lustosarja. Sen julkaiseminen Holocene-sarjassa merkitsi kotimaisen lustotutkimuksemme nousua kansainväliseen tietoisuuteen, mikä näkyy mm. alan huippututkijoiden toistuvina vierailuina Suomessa. Menestyksen avaintekijät lustotutkimuksessa perustuvat useaan seikkaan: 1) riittävään osaamiseen; 2) järjestelmälliseen laboratoriomuotoiseen tiimityöskentelyyn sekä innovatiiviseen uusia näkökulmia aukovaan tutkimusotteeseen; 3) Metlan toimintaan lustotutkimuksen taustaorganisaationa; 4) hyvään kansainväliseen verkostoyhteistyöhön; 5) tutkimusaineistoihimme, erityisesti metsänrajamäntyyn, jota ilmastovasteensa vuoksi pidetään jopa herkimpänä tunnettuna proksilämpötilamittarina. Lisäksi sen puuaineksen hyvä säilyvyys järvien pohjamudissa ja soissa on mahdollistanut maailman 2. pisimmän havupuupuulustosarjan laatimisen. 6) Osansa menestyksestä ansaitsee myös lustotutkimuksen menetelmiin kohdistuva kehittelytyö, joka erityisesti Lustiahankkeessa avaa Metlalle paitsi tieteenalakohtaisia myös ympäristö- ja ilmastomuutostutkimukseen painottuneita lustotutkimusprojekteja. Oman mielenkiintoisen alueensa muodostaa Lustia-hankkeessa toteutettava kansainvälinen yhteistyö lustoja metadatoihin liittyvässä arkistoinnissa, jossa ovat mukana mm. Arizonan yliopisto ja data-arkistointiin erikoistunut NOAA. Rovaniemen ja Kolarin tutkimusasemien välinen lustotutkimusyhteistyö on toiminut päänavaajana työssä, jonka tavoitteena on yhdistää ja yhtenäistää Metlan lustotutkimustoiminnot. Ajatuksena on luoda laitoksen lustotutkimusresursseista suurlaboratorio, jolla on käytettävissään 30-50 henkilön ja parinkymmenen lustonmittauslaitteen kapasiteetti. Lustotutkimuksen erikoishankkeen Lustian käynnistyminen vuoden (2004) alussa on jo nyt osoittautunut paljon merkitykselli- 6
semmäksi kuin hankkeen alussa osattiin kuvitellakaan. Tutustuminen Venäjän metsäntutkimukseen Tutkimusjohtaja Kari Mielikäinen ja allekirjoittanut vierailivat metsäntutkimusyhteistyön kehittämisen merkeissä Venäjällä 12-25.09.2005. Tutustumiskohteina olivat Venäjän Metla eli Krasnojarskissa toimiva VN Sukachev instituutti (SIFS- BRAS 1 ) ja Jekateringburgissa toimiva IPAE 2, erityisesti sen ilmastonmuutos- ja metsänrajatutkimukseen erikoistunut dendrokronologian laboratorio. Matkan tavoitteena oli 1) kartoittaa suomalais-venäläiseen metsäntutkimukseen liittyvät yhteiset intressit ja 2) neuvotella yhteisestä ilmastonmuutosta ja metsänrajatutkimusta koskevasta yhteistyöstä (liite 6). Vierailu oli jatkoa Rovaniemen tutkimusasemalla keväällä 2005 järjestetylle yhteistyön kehittämistapaamiselle, johon osallistuivat VN Sukachevinstituutin johtaja akateemikko Eugene A. Vaganov ja Arizonan yliopiston dendrokronologian professori Malcolm K. Hughes. Vaganov tutustutti meidät instituuttinsa toimintaan useiden professori- ja tutkijatapaamisten välityksellä. Instituutin metsäntutkimuksen laajuus ja monipuolisuus sekä monet yhteiset piirteet Metlan tutkimuksen kanssa yllättivät, samoin tutkijoiden hyvä kielitaito, korkea tieteellisen osaamisen taso sekä kokeneisuus kansainvälisessä yhteistyössä. Molemmat instituutit ilmaisivat halunsa tehdä yhteistyötä Metlan kanssa laajalla rintamalla. Vaganov laati käymiemme keskustelujen pohjalta 17-kohtaisen ehdotuksen lähivuosien yhteistyömuodoiksi. 1 SIF SB RAS: VN Sukachev Institute of Forest, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences. Ks. liite 3. 2 IPAE: Institute of Plant and Animal Ecology. Ks. liite 4. Ilmastonmuutostutkimus Uralilla Professori Stepan G. Shiyatovin johtamassa IPAEn dendrokronologian tutkimuslaboratoriossa Jekaterinburgissa on keskitytty erityisesti Uralin alueella tapahtuvaan metsänraja- ja ilmastonmuutostutkimukseen. He ovat onnistuneet taitavasti kytkemään yhteen aihepiirien kysymyksenasettelut keskittymällä biodiversiteetti- 3 ja fenologisten 4 vaihteluiden monitieteiseen seurantaan ja analysointiin. Tutkimusaineistonsa he ovat hankkineet Uralvuorten laaksoista aina metsänrajan yläpuolelle ulottuvilta seurantakaistoilta. Shiyatov aloitti käytännön seurantatyönsä jo 1960-luvulla, jolloin hän tallensi valokuvaamalla, aluksi tosin vain harrastusmielessä, Uralin rinteiden metsänrajoja. Kuvaamalla samat kohteet uudelleen samoilta jalanjäljiltä ja samoilla kuvakulmilla vuosikymmenien aikana, on päästy havainnollisesti toteamaan, miten Uralin metsänrajaseudut ovat tihentyneet ja metsänraja on noussut vuosikymmenien aikana. 3 Biodiversity: the diversity of populations of organisms and species, but also the way these organisms function. Organisms appear and disappear; sites are colonized by organisms of the same species or by another. Biodiversity is also the diversity of durable interactions among species. It not only applies to species, but also to their immediate environment (biotope) and the ecoregions the organisms live in. In each ecosystem, living organisms are part of a whole; they interact with one another, but also with the air, water, and soil that surround them. For geneticists, biodiversity is the diversity of genes and organisms. They study processes such as mutations, gene exchanges, and genome dynamics that occur at the DNA level and generate evolution. Source of the definition: http://en.wikipedia.org/wiki/biodiversity#biodiversit y_definitions 4 Phenology is the study of the timing of natural events, especially in relation to climate change. This usually means recording and comparing the life cycles of plants and animals, for example the dates of bird migration, plant budding, flowering or fruiting, insect activities, stages of birth and death are all annual events of interest to phenologists. http://phenology.iqnaut.net/ 7
Olen tehnyt useina vuosina vastaavaa vertailutyötä LTRR:n 5 tutkijan Thomas P. Harlanin kanssa White Mountainsvuorilla, jossa on paikallistettu Edmund Schulmanin ja Wes Fergusonin 1950- luvulla kairaamia kadoksissa olleita koepuita. Vastaava työ Suomen metsänrajojen osalta on meneillään Lustia-hankeessa yhteistyössä historiantutkija Voitto Viinasen kanssa. Hän on kartoittamassa omien, historiallisia rajapyykkejä koskevien tutkimustensa yhteydessä vanhoja valokuvia metsämuseo Luston ja muiden museoiden arkistoista sekä muista lähteistä (kirjallisuus, yksityiset kuva-arkistot jne.). Löydettyjä metsänrajakuvia tullaan hyödyntämään tulevissa projekteissa Shiatovin tutkimusmetodin mukaisesti. Kolarin tutkimusaseman keskeinen rooli kansainvälisessä metsänrajatutkimuksessa Kolarin tutkimusaseman keskeisiä tutkimusaiheita ovat metsärajatutkimus, ilmastonmuutoksen vaikutusten tutkimus metsärajaan, metsärajametsien uudistumisen tutkimusta sekä metsärajametsien ekologian ja häiriödynamiikan tutkimusta. Shiyatovin kehittämän ja Uralilla toteuttaman integroidun metsänrajan biodiversiteettiseurannan soveltaminen Suomenkin metsänraja- ja ilmastonmuutostutkimukseen, ainakin tietyiltä osin, palvelisi pyrkimyksiämme kehittyä kansainvälisessä huippututkimuksessa ja yhteistyössä. Se sopisi erinomaisesti myös MMM:n toimeksiantona olevaan suojametsien pitkäaikaisen viranomaisseurannan tarpeisiin. Shiyatovin tutkimusmetodin soveltaminen erityisesti Kolarissa tehtävässä metsänrajatutkimuksessa sopisi erinomaisesti myös Ilmatieteen laitoksen Pallaksella tapahtuvaan mittaus- ja tutkimustoimintaan sekä sen kehittämiseen. Asetelmaan liittyvät myös kansainvälisten tutkimusprojektien ideointi ja toteuttaminen rahoitushakuineen. Näissä projekteissa, joissa ovat mukana myös venäläiset yhteistyökump- panimme Vaganov ja Shiyatov, tulisi Metlalla olemaan ainakin EU-hankkeissa vastuullinen projektikoordinaattorin asema. Lisäksi on huomattava, että metsänrajatutkimus ja siihen liittyvä ilmastonmuutostutkimus ovat Metlan virallisestikin sopiman Venäjä-yhteistyön mukaista toimintaa. Se samalla tietenkin palvelisi luontaisena osana laajempaa pohjoisboreaalisen havumetsävyöhykkeen ( Boreal humid ) tutkimussuunnittelua (kuvat 1-3), jota paraikaa työstetään yhdessä VN Sukachev - instituutin ja IPAEn kanssa. Kukastunturi lähiympäristöineen kotimaisen ilmastonmuutostutkimuksen testauskenttä. Uusien kansainvälisten projektien hahmottelua Timo Karjalaisen arvion mukaan Vaganovin johtama VN Sukachev-instituutti kuuluu Venäjän kansainvälisimpiin ja arvostetuimpiin ryhmiin, erityisesti ilmastonmuutokseen liittyvässä tutkimuksessa (metsäpalot ja siihen liittyvät kasvihuonekaasutaseet, ikiroudan tutkimus ja liittyminen ilmastonmuutokseen). Täydentäisin arviota mainitsemalla, että heidän hyvin varustettu dendrokronologian laboratorionsa kansainvälisesti koulutettuine tutkijaryhmineen teki meihin suomalaisiin vieraisiin syvän vaikutuksen. Uralin osastosta eli Akateemikko Vladimir Bolsakovin johtamasta IPAEsta (Institute of Plant and Animal Ecology) hän toteaa, että kuten käytäntö on osoittanut, konkreettinen yhteistyö tulee hankkeiden kautta, johon näyttäisi olevan edellytyksiä mainittujen teemojen ja aikaisempien yhteistyökuvioiden myötä. Heikki Henttonen on tehnyt eläintieteilijä Bolsakovin (Myös IPAEn johtaja, ks. liite 5) kanssa paljon yhteistyötä. Minun mielenkiintoni kohdistuu kuitenkin professori Shiyatovin johtamaan dendrokronologian laboratorioon ja yhteistyön kehittämiseen metsänraja- ilmastonmuutostutkimuksessa sen vajaan kymmenen tutkijan kanssa. 5 Arizonan yliopiston lustotutkimuslaboratorio: Laboratory of Tree-Ring Research (LTRR) www.ltrr.arizona.edu 8
Kölivuoriston ja Uralin-vuorten välisen alueen tutkimus Keskustelin Shiyatovin tutkijan Pavel Moiseevin kanssa Skandinavian ja Venäjän alueilla tapahtuvan tutkimusyhteistyön kehittämisestä. Yhteisenä ajatuksenamme on ainakin aluksi keskittää ilmastonmuutokseen ja metsänrajametsiin liittyvää tutkimusta Uralvuorten ja Kölivuoriston rajaamalle alueelle (kuva 3). Pitkät pohjoiseteläsuuntaiset vuorijonot rajaavat Suomen niiden välisen suuren laakson länsireunaan. Meillä vallitsevat lämpimänkosteat lounaisvirtaukset (positiivinen NAO) kulkeutuvat vuoristojen välistä tasankoa pitkin Jäämerelle lämmittäen samalla koko Skandinavian ilmaston. Vaikutus näkyy hyvin kuvan 1 biomikartassa 6, jossa Boreal humid vyöhyke ulottuu pohjoiseen saakka katkaisten maapalloa kiertävän harmaasävyisen tundravyöhykkeen. Sekä Kölivuoriston että Uralvuorten ilmasto on tutkimusten mukaan lämmennyt viime vuosikymmeninä. Suomen ilmastossa tilanne on epäselvempi: puulustotutkimuksiin ja Ilmatieteen laitoksen kuukausikeskiarvoihin perustuvat ilmastotarkastelut viimeisten 100 vuoden ajalta puhuvat edelleenkin mieluummin normaalien ilmastonvaihteluiden kuin trendimäisten muutosten puolesta. Alkaneen vuosituhannen normaalia lämpimämmät vuodet saattavat kuitenkin olla merkki suotuisamman ilmastojakson alkamisesta. Tilanteen kehittymistä on seurattava tarkasti. Suomen suurilmaston tarkempi profilointi on kuitenkin vaikeaa, jos emme tunne ympäröivien alueiden suurilmaston ominaisuuksia ennen ja nyt. Barcelonan yliopiston ja Metlan ulkopuolinen tutkija Marc Macias on tekemiensä puulustoanalyysien perusteella kyennyt kuvaamaan NAO-ilmiön käyttäytymistä suomalaisissa metsänrajametsissä. Hänen työssään 7 tulee hyvin esiin NAO-ilmiön suuri merkitys suomalaisen suurilmaston säätelijänä. Maciaksen työssä tulee hyvin esiin myös tarve tutkia laajempia ilmastokokonaisuuksia. Siksi lähivuosina on tärkeää keskittyä Köli- ja Uralvuorten rinteiden sekä niiden välisen suuren laakson (kuva 3) ilmastotutkimuksiin. Niissä tarkastellaan useiden satojen vuosien aikajänteellä koko alueen ilmaston vaihteluita ja ilmastotrendejä, laaditaan ilmastomittausten perusteella alueellisia lämpö- ja kosteusjakaumia, selvitetään erilaisten ilmastoindeksien (Pohjois-Atlantin NAO, napaalueiden AO, Jäämeren ilmanpaineista muodostettavat omat indeksit) yhteyksiä suurilmastoon. Edellä kuvattuihin tekijöihin perehtyminen lisätä Suomen suurilmaston vaihteluiden ymmärtämistä, mikä puolestaan lisää tietoa myös metsänrajametsien dynamiikasta. Moiseevin ehdotuksen mukaan hyvän lähtökohdan yhteistyölle tarjoaisi Metlan vetämä metsänraja- ja ilmastonmuutostutkimusprojekti, jolle haettaisiin vuoden 2006 aikana rahoitusta sekä EU:lta että INTAS-lähteestä. Projektiin valittaisiin ensi sijaisesti vain Boreal humidvyöhykkeen tutkijoita, mutta projektirakenteiden niin vaatiessa myös Keski- Euroopan Alppien metsänrajatutkijoita. Haun seuraavana takarajana olisi 2.3.2006. Metla-vetoisten Pohjola Venäjä-- yhteisprojektien valmistelu vaatii runsaasti työtä mm. seuraavista syistä: - aihepiirin kansainvälisyys (Pohjoisboreaalisen havumetsävyöhykkeen ilmastonmuutostutkimus), - laaja tutkimusalue (Pohjola - Euroopan puoleinen Venäjä - Siperia), - aiempien tutkimusten ja tutkimusaineistojen kartoittaminen, - kaikkia osallistujia tyydyttävien tutkimusasetelmien kehittäminen ja 6 7 Macias, M., Timonen, M., Kirchhefer, A., Lindholm, M., Eronen, M. and Gutierrez, E. 2004. Growth variability of Scots pine along a West-East Gradient across Northern Fennoscandia: A Dendroclimatic Approach. Arctic, Antarctic, and Alpine Research, 36 (4):565-574. 9
- osallistujien yhteisten tavoitteiden määrittely - Lisäksi on laadittava huolellisesti laaditut ja kilpailukykyiset tutkimussuunnitelmat. Metlan Venäjä-tutkimusyhteistyön taustavaikuttajina ja myös aktiivisina osapuolina tulevat olemaan akateemikko Vaganov sekä professorit Shiyatov ja Hughes. Laajan aihepiirin ja yhteistyön koordinoimiseksi on suunnitteilla myös Scientific Advisory Committeen perustaminen, jossa esimerkiksi tässä paperissa jo hiukan luonnosteltu projekti tullaan sen valmiimmassa muodossa käsittelemään ja lisäohjeistamaan. Uuden yhteistyön valmistelu vaatii seminaareja, kokoontumisia ja tutustumiskäyntejä kohdealueilla. Koska kyseessä on Metlan yksiköitä laajasti palveleva suunnittelutoiminta, olisi tärkeää, että laitos resursoisi riittävästi valmisteleviin toimenpiteisiin. Osallistuvat tahot useimpine tutkijoineen ovat jo selvillä ja mikä lupaavinta: suunnittelu on edennyt pisimmälle Venäjän tutkimusryhmien osalta! Venäjä-tutkimussuunnittelun viitekehys Suomen on hyödyllistä kehittää kansainvälistä tutkimusyhteistyötä erityisesti niiden maiden kanssa, joiden metsät muistuttavat omiamme. Luontevan lähtökohdan yhteistyölle tarjoaa metsäkasvillisuudeltaan ja ilmastoltaan samankaltainen Boreal humid biomi 8, joka peittää koko Skandinavian alueen ja kiertää Ural-vuorten eteläistä osaa leikaten kapeana vyöhykkeenä Krasnojarskiin saakka. Vastaavia alueita löytyy myös Kanadasta, Kiinasta ja Japanista. Kyseinen biomi ulottuu pohjoisessa kauimmaksi Skandianaviassa, jossa sekä Golfvirta että maaston alavuus ovat myötävaikuttanet siihen, että maapalloa kiertävät tundravyöhykkeet lähes tyystin puuttuvat meiltä. 8 Biomi (engl. biome) on ekologinen termi, jolla tarkoitetaan laaja-alaisia eliöyhteisöjen yhdistymiä. Biomeja ovat muun muassa tundra, taiga, savanni, trooppinen sademetsä ja aavikko Synergian hyödyntäminen Metlan ja Venäjän välisen yhteistyön suunnittelussa on luontevaa, sillä ilmastonmuutostutkimuksella ja metsänrajatutkimuksella on paljon yhteisiä tavoitteita. Venäjä-yhteistyöhön liittyvän ilmastonmuutos- ja metsänrajatutkimuksen tutkimussuunnittelussa on vielä runsaasti avoimia kohtia, sillä tunnemme vain pinnallisesti venäläisten kolleegojen käyttämät menetelmät ja tutkimuskäytännöt. Aihepiirin yleinen viitekehys on toki määriteltävissä jo käytyjen neuvotteluiden, keskusteluiden ja dokumenttien pohjalta, mutta se ei välttämättä vastaa kolleegojen näkemyksiä ja toiveita, jolloin heidän mielenkiintonsakaan ei oikeasti syty. Mutta jos käytettävissä on myös yksityiskohtaisempaa tietoa, voidaan viitekehyksessä huomioida vallitsevien tutkimuskäytäntöjen ja jopa tutkijoiden henkilökohtaiseen kehittämistyöhön liittyvät ratkaisut. Täten laadittu viitekehys saa tutkijat kokemaan projektin omakseen, mikä lisää projektin menestymismahdollisuuksia. Ja jos kyse on laajemmasta, useiden projektien muodostamasta loogisesta kokonaisuudesta, jota Venäjä-tutkimussuunnittelussakin tavoitellaan, saattaa tutkijoiden mielenkiinto ylittää myös projektien väliset rajat. Viitekehyksen laadinnan haastavin vaihe on siinä, miten luontevasti monitieteisten projektien väliset rajapinnat pystytään määrittelemään. Projektien logiikan tulisi olla rakennettu siten, että ne tukevat sekä toisiaan että yhteistä tavoitetta, joka tässä tapauksessa on ilmastonmuutoksen ja metsänrajadynamiikan aiempaa perusteellisempi ymmärtäminen pohjoisboreaalisen havumetsävyöhykkeen suuralueilla. Yleensä tämänkaltaisessa monitieteisessä lähestymistavassa on riskinä keinotekoisuus: saman sateenvarjon alle saattaa kertyä joukko projekteja, joiden rajapinnat jäävät liian kapeiksi. Metlan ja Venäjän metsäntutkimuksella on ollut sangen vähän perinteisiä kontaktipintoja. Siksi tutkimusyhteistyökin on jäänyt suhteellisen vähäiseksi. Se ei ole sinänsä yhteistyön este, sillä asia voidaan tar- 10
kastella samaan aiheryhmään kuuluvien kapeiden tieteenalojen paralleelisena toimintakokonaisuutena, jossa toimitaan yhteisen viitekehyksen ja yhteisesti sovittelujen toimintatapojen (tutkimussuunnittelu, aineistonhankinta, työskentely- ja analyysimenetelmät, raportointimallit) määrittelemässä ympäristössä. Tässä tapauksessa toimii suurena apuna tieteenala dendrokronologia, jonka ominaispiirteisiin kuuluva vuodentarkkuus mahdollistaa ainakin yhden aikaan sidotun tarkan rajapinnan. Ilmastonmuutostutkimuksessa ovat kiinnostavia ääritilanteet, esimerkiksi yön kestävä halla, myrsky, epidemiat, poikkeuksellisen kylmä kesät jne. Dendrokronologia pystyy määrittämään jopa tuhansien vuosien takaisen kasvukaudenaikaisen tapahtuman vähintään kuukauden tarkkuudella, mikä riittää esimerkiksi tulivuorenpurkausten tapahtumahetken jäljittämiseen. Venäjätutkimussuunnittelussa on perusajatuksena valjastaa dendrokronologia projektien yhdistäväksi tekijäksi. Lustia-hanke on hyvä esimerkki siitä, kuinka oikeista lähtökohdista laadittu yksinkertainenkin viitekehys mahdollistaa laajojenkin toimintojen loogisen kytkemisen toisiinsa. Nykyisin puhutaan paljon myös erilaisista formaateista. Tässä tapauksessa joustavasti toimivaa viitekehystä voi verrata tutkimusformaattiin. Olisi hyödyksi, jos Lustian kaltainen joustava viitekehys-tutkimusformaatti saataisiin kehitetyksi myös Venäjä-yhteistyön tueksi. Silloin vältyttäisiin turhilta rönsyilyiltä ja sekalaisten kysymyksenasetteluiden muodostamilta projektiviidakoilta. En vielä pysty yksityiskohtaisesti määrittelemään Venäjä-tutkimusyhteistyöhön soveltuvaa yleistä viitekehys-tutkimusformaatti - yhdistelmää, mutta karkeat puitteet sille jo ovat olemassa. Huolellisesti rakennettu viitekehystutkimusformaatti helpottaa projektiesitysten laadintaa, sillä jokainen projektiesitys voidaan muotoilla saman viitekehyksen eri osia hyödyntäen ja samankaltaista lähestymistapaa (tutkimusformaattia) soveltaen. Silloin on mahdollista myös laatia useita projektiesityksiä. Hyvin jäsennelty kokonaisuus tekee myös projektiesitykset ymmärrettävämmäksi, mikä helpottaa päätöksentekijöiden työtä ja parantaa rahoitusten saantimahdollisuuksia. Hyvän viitekehyksen määritteleminen saattaa olla työlästä. Lustia-hanketta koskevia suunnitelmaversioita ehti kertyä kolmen vuoden aikana yli 50, ennen kuin kaikki olennaiset palaset olivat paikallaan. Kooltaan ja vaativuudeltaan kertaluokkaa suurempi oleva Venäjä-projektin suunnittelu vaatii huomattavasti enemmän aikaa. Onneksi projektin luonnostelua on tehty jo parin vuoden ajan. Se alkoi Jari Varjon aloitteesta 2003 ja jatkui seuraavana kesänä Malcolm Hughesin Lapin vierailun 9 yhteydessä 12-23.7.2004. Hän oli ensimmäinen henkilö, joka ehdotti Metlan, Vaganovin johtaman VN Sukachev instituutin ja Shiyatovin johtaman IPAEn (Institute of Plant and Animal Ecology) kanssa. yhteistyötä Hughesin vierailun ajatuksista lähemmin alaviitteen sanomalehtiartikkelilinkeissä. Sen jälkeen suunnittelu on edennyt hyvissä merkeissä ylijohtajan ohjauksessa. 9 http://lustiag.pp.fi/lk_27072004_s3.pdf ja http://lustiag.pp.fi/ps27072004s11.pdf (Lapin Kansa) http://lustiag.pp.fi/ps27072004s1.pdf ja http://lustiag.pp.fi/ps27072004s11.pdf (Pohjolan Sanomat). 11
II. PROJEKTIN ORGANISOINTI Uusien kansainvälisten projektien hahmottelua Euraasian laajuinen ilmastonmuutostutkimus edellyttää tehokasta hallinnointia. Nelitasoinen toimintamalli sopinee hyvin sirkumpolaarisen tutkimuksen ohjausjärjestelmäksi. Uskon, että tähän järjestelmään kytkeytyminen, köysien kiinnittäminen ylätason suunnittelun rakenteisiin innostaa tutkijat tekemään korkeatasoista tutkimusta. Hallintomalliin tasoiksi määritellään seuraavat: Taso1: Kansainvälinen suunnitteluryhmä, Taso 2: Pohjoismainen suunnitteluryhmä, Taso 3: Kansallisen tutkimuksen suunnitteluryhmä ja Taso 4: Tutkimusorganisaatioiden sisäiset suunnitteluryhmät. Projektiyhteistyön alustava järjestäytyminen Taso I: Euraasian metsänrajatutkimuksen kollegio. 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: Skandinaavisen metsänrajaja ilmastonmuutostutkimuksen neuvotteluryhmä Metlan ja muiden suomalaisten toimijoiden Venäjä-tutkimusyhteistyöstä vastaava kollegio, joka määrittelee tehtävän tutkimuksen yksityiskohtaisemmin. Neuvotteluryhmän henkilöitä (aakkosjärjestyksessä): Esa Huhta (Kolari, metsänrajatutkimus, Eeva Karjalainen (Vantaa, rahoitusasiat), Timo Karjalainen (Joensuu, Venäjä-yhteistyön 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: Suomalaisen 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 joh- 12
taminen), Tutkija X (Metla Kolari, metsänraja- ja ilmastonmuutostutkimustoiminnan vetäjä), Timo Helle (Metla Rovaniemi, porotutkimus), Juha Kaitera (metsäpatologia),... Lista täydentyy suunnittelun etenemisen myötä. 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 13
III. TUTKIMUSTOIMINTA Metlan lustotutkimus Tässä ajatuskuviossa on Metlan osalata huomioitu, että Lustia-hankkeen päättyessä vuonna 2008 Metlalla on valmiudet 30-50 henkilön koulutettuun ja noin 20 lustonmittauslaitteiston lustolaboratorioresurssit. Suomen metsät ja ilmastonmuutos Dendrokronologinen näkökulma Osia vuonna 2002 hylätyksi tulleesta hankesuunnitelmasta sopinee mainiosti tähän yhteyteen. <Tiedosto hsmls26b.doc> neita muutoksia. Vaikka Pallas-Ylläshanke ei eläkään kahden vuoden pilottivaihetta pitemmälle (lakkaa vuoden 2005 lopussa), on se mahdollistanut meille lentävän lähdön suunnitteilla olevaan laajaan, Pohjoismaat ja Venäjän alueet, kattavaan metsänraja- ja ilmastonmuutostutkimukseen! <Tiedosto ylläsdendro5.doc> Metlan lustotutkimuksen kansainväliset elementit Kukastunturin kokeet Metlassa aloitettiin vuonna 2003 Pallas- Ylläs-puiston monitieteinen tutkimustoiminta 10. Vaikka siihen liittyvä hanke-esitys saikin saikin nihkeän vastaanoton Metlan asiantuntijaryhmältä, on Esa Huhdan johtamalla tutkimusryhmällämme ollut koko ajan vankka käsitys Pallas-Ylläs-projektin mahdollisuuksista erityisesti kansainvälisessä tutkimustoiminnassa. Siksi hankkeessa on panostettu tutkimussuunnitelman kehittämiseen testaamalla pienin aineistoin hankesuunnitelmassa esitettyjä asioista. Tutustuttuani itänaapurimme monitieteiseen huippututkimukseen Krasnojarskissa ja Jekaterinburgissa oli innostavaa todeta, kuinka paljon yhtymäkohtia oli Pallas- Ylläs-projektissa meidän ja professori Shiyatovin ryhmän soveltamilla lähestymistavoilla. Heidän lähtökohtanaan oli tutkia ympäristönmuutosta ja päätellä saatujen tulosten perusteella ilmastossa tapahtu- 10 Timonen, M. 2005. Dendroclimatic Studies in Pallas-Ylläs National Park. Analysis for Dendrochronological Variability and Associated Natural climates in Pallas-Ylläs national park - the last 500 years. Research plan for subproject 2 in Metla s project 3395 (Criteria for sustainable use and consolidation of land uses in Pallas-Ylläs national park - pilot study). 14
Kuva x1. Kukastunturin ja Pitkäjärven tutkimusalueet sijoittuvat parinkymmenen kilometrin eäisyydelle toisistaan. Kuva x2. Kukastunturin lustotutkimusta koskeva koejärjestely. Tunturiseudun ilmaston pienalueittaisen vaihtelun selvittämiseksi laaditaan lustosarjat sekä metsänrajalle (A) että tunturin juurella sijaitsevan järven (Kukaslompolo) välittömään tuntumaan (B). Yhtenäisellä oranssiviivalla merkityt alueet ovat lustonäytteiden keruulueita. Vihreä pisteviiva kuvaa männyn metsänrajaa. Tunturin laen kautta kulkevilta linjoilta selvitetään mm. puiden ikäjakauma viime vuosisatojen metsänrajapuusukupolvien selvittämiseksi. Kohteiden valinnassa käytetään peruskarttoja, satelliittikuvia, väärävärikuvia ja Metsähallituksen kasvillisuusluokituskarttoja, joita tarkastellaan GIS-tekniikan mahdollistamin keinoin Maanmittauslaitokselta hankitun digitaalisen korkeusmallin avulla. Koepuut valitaan GPS-pohjaisella otannalla. Vastaavat koejärjestelyt toteutetaan myöhemmin viidellä muulla tunturilla 15
Kuva x3. 16
Kuva x4. Kukastunturin lustotutkimuksen näytteenottokeoalan kuvaus. 17
Kuva 1. Suomen on hyödyllistä kehittää kansainvälistä tutkimusyhteistyötä erityisesti niiden maiden kanssa, joiden metsät ovat samankaltaisia. Suomi on osa, laajempaa yhtenäistä Boreal humid biomia, joka peittää koko Skandinavian alueen ja kiertää Ural-vuorten eteläistä osaa leikaten kapeana vyöhykkeenä Krasnojarskiin saakka. Vastaavia alueita löytyy myös Kanadasta, Kiinasta ja Japanista. Golf-virta ja maaston alavuus ovat vaikuttaneet siihen, että maapalloa kiertävät tundravyöhykkeet lähes tyystin puuttuvat meiltä. Lähde: http://soils.usda.gov/use/worldsoils/mapindex/biomes.html 18
Kuva 1. Suomi on osa laajempaa yhtenäistä Boreal humid biomia 1, joka peittää koko Skandinavian alueen ja kiertää Ural-vuorten eteläistä osaa leikaten kapeana vyöhykkeenä Krasnojarskiin saakka. Vastaavia alueita löytyy myös Kanadasta, Kiinasta ja Japanista. Golf-virta ja maaston alavuus ovat vaikuttaneet siihen, että maapalloa kiertävät tundravyöhykkeet lähes tyystin puuttuvat meiltä. Lähde: http://soils.usda.gov/use/worldsoils/mapindex/biomes.html - - - - - 1 Biomi (engl. biome) on ekologinen termi, jolla tarkoitetaan laaja-alaisia eliöyhteisöjen yhdistymiä. Biomeja ovat muun muassa tundra, taiga, savanni, trooppinen sademetsä ja aavikko. 19
Kuva 2. Metlalla on hyvät edellytykset kehittää Skandinavian ja Venäjän välistä metsäntutkimusyhteistyötä luotujen yhteistyöpuitteiden ja yhteisen metsäkasvillisuusvyöhykkeen (Boreal humid) ansiosta. Tavoitteena on aluksi tehostaa alueen metsänraja- ja ilmastonmuutostutkimusta verkottamalla eräiden yliopistojen (Uuma1 2 ja, Tromssa), Metlan sekä Venäjän tiedeakatemian kahden yksikön ( IPAE, Sukachev-instituutti ) toimintaa sekä perustamalla yhteisiä EU-, INTAS- ja INTERREG projekteja. Metlan pitäisi panostaa yhteistyöhön suuntaamalla Kolarin, Rovaniemen, Muhoksen, Vantaan ja Joensuun toimintayksiköiden resursseja tarvittavaan suuntaan. ----1 IPAE (Institute of Plant and Animal Ecology) toimii Jekaterinburgissa 2 SIFSBRAS (Sukachev Institute of Forest, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences) Krasnojarskissa. 20
Kuva 3. Satelliittikuvanäkymä Fennoskandian-Venäjän alueesta. Suurilmaston ominaispiirteiden tunteminen Kölivuoriston ja Ural-vuoriston rinteillä sekä niiden välisessä suuressa laaksossa, jonka länsireunaan Suomikin kuuluu, on seuraava tärkeä vaihe Suomessa tapahtuvan ilmastonmuutoksen tutkimisessa. 21
Appendix 1. The Siberian Branch of The Russian Academy of Sciences Some Words about The Siberian Branch of The Russian Academy of Sciences The Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (SB RAS) is a regional association of research and designing institutions, pilot and medium-scale production of the Russian Academy of Sciences as well as the services maintaining the functioning of the infrastructure of Siberian research centers located in seven regions, 2 territories and four republics (i.e. the general territory of about 10 million square kilometers) 11. There are research centers of the SB RAS in Novosibirsk, Tomsk, Krasnoyarsk, Irkutsk, Yakutsk, Ulan-Ude, Kemerovo, Tyumen, Omsk, individual research institutes are located in Barnaul, Chita, Kyzyl. (see Scientific Potential of Siberia). There are 75 research institutions in SB RAS and 11 designing bureaus and pilot plants carrying out research in mathematics and physics, engineering and technology, chemistry and biology, Earth science, humanities and economics. (see Research Institute of SB RAS). About half of scientific potential of SB RAS is concentrated in Novosibirsk Research Centre. A wide network of biological and geological research stations carry out field and stationary research in biosphere and geosphere The research centers of SB RAS are integrated with Universities and other Siberian colleges forming regional research and educational centers (RREC) in Barnaul, Krasnoyarsk, Omsk, Tyumen. Universities and colleges of Novosibirsk, Tomsk, Ulan-Ude, Yakutsk work in close contact with the research centers of the SB RAS. 11 Orignal text copied from http://www-sbras.nsc.ru/eng/welcome.html and modified by Mauri Timonen (mauri.timonen@metla.fi) 22
Appendix 1. The Siberian Branch of The Russian Academy of Sciences SB RAS STAFF The staff of the SB RAS is 40437 people, as of January 1, 1995. 78% of them work at research institutions and 11599 (22,3%) are employed by nonscientific organizations. The distribution of researchers with respect to research centers and cities Novosibirsk - 24768 (61,3%) Barnaul (+ Cherga) - 838 (2,1%) Irkutsk-4801 (11,9%) Chita -152 (0,4%) Tomsk-2970 (7,3%) Kyzyl -124 (0,Ç%) Yakutsk-2446 (6,0%) Krasnoyarsk-2397 (5,9%) Buryatia (Ulan-Ude) - 957 (2,4%) Omsk-506 (1,3%) Kemerovo - 280 (0.7%) Tyumen -198 (0.5%) In 1990-1994 the general quantity of people employed by SB RAS decreased by 23.3% (in 1993 the decrease in researchersemployed by SB RAS was 1645, and decrease in parascientific employees was 1389). The dynamics of research staff of SB RAS. There are around 11 000 researchers working at present at SB RAS (in Novosibirsk research centre there are 6 000) including 1258 Doctors of sciences and 5278 Candidates of sciences (in Novosibirsk research centre respectively 811 and 2951). The age of researchers is below 33-17.2%, 33-50 - 54.4%, over 50-28.4%. INFRASTRUCTURE The institutions and organization providing services and functioning of the infrastructure of research centres employ 29.5% of the general staff of SB RAS. This includes the personnel of pilot plants, experimental farms, geological field stations (8.4%); transportation, utilities, housing, repairs and supplies (8%), health service (6,6%) kindergartens and nursery schools (4.1%), cultural institutions (0.2%). FINANCING The basic budgetary financing of the SB RAS has been drastically reduced over last three years. The table below presents the per cent relation of the fundamental financing in comparable prices to 1990. The structure of financial support to research institutions of SB RAS has changed significantly. In 1990, the budgetary support was 39.2% of the general financing, 18.8% was special-purpose financing of the Ministry of Science, the institutes themselves earned about 42% from contracts with industry. Industrial crisis drastically reduced contracts with the institutes and they now represent about 10% of their financing. The loss of this source of income was offset, although by no means completely, by various grants and hard-currency earnings from contracts with foreign partners. Therefore, budgetary support, however reduced, constitutes the major part (65%) of the general financing of research institutions. 23
Appendix 1. The Siberian Branch of The Russian Academy of Sciences INTERNATIONAL RELATIONS The structure and content of SB RAS international relations have significantly changed over last three years. 18 International research Centres have been set up and are actively operating co-founded together with Siberian Branch of RAS by research institutions and Universities of European countries, the USA and Japan. These centres function as international non-governmental organizations (as open institutes or laboratories under the auspices of SB RAS) and carry out research on major interdisciplinary problems. In 1993-1994 Institutes of the SB RAS held annually about 35-40 international conferences and symposia. About 1500 foreign scientists visit annually the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. The expenses of the foreign trips of Siberian researchers were covered mostly by the inviting parties or by Soros Foundation. Only due to this the decline in the number of foreign trips was insignificant (from 1805 in 1992 to 1756 in 1993). GENERAL DIRECTIONS OF SCIENCE ORGANIZATION Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences was established in order to form a regional component of the country's scientific potential and to promote the development of its eastern territories. Since the first days of its existence, the work of SB RAS has been based on the productive combination of fundamental and applied research and close relations of science and education. The specific features of SB RAS from the very beginning have been the following: research centres have always been complex (multidisciplinary); the research staff of the Institutes and their material resources have been widely used to promote higher education in the region; regional component in establishing research centres and determining the directions of their research and applications of their results have always been very strong; there is a variety of forms of cooperation with industry; there has always been necessity to support the infrastructure, utilities and social sphere of research centres. COMPLEXITY The principle of complexity (multidiscipline character) of research centres which helped them to obtain important scientific results owing to the close interaction of industry and research now proved to reflect the major trends in the development of the world science. This trend consists in shifting the emphasis from individually initiated scientific projects to special-purpose projects aimed at certain, often global projects whose solution requires joint efforts and multidisciplinary approach. At present the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences is a welldeveloped and territorially distributed system of complex research centres embracing practically all main urban, political and national centres in Siberia. A powerful research and experimental base has been formed including nationally important pilot and experimental plants, a well-developed network of geological and biological research stations carrying out systematic research for long periods of time. Unfortunately, recently organized Tyumen and Omsk research centres could not achieve fully-fledged development because of reduced financing. In order to concentrate our efforts on the most important interdisciplinary problems of the world science, major projects of the Russian Academy of Sciences and national scientific and technical programmes the following priority scientific and technological programmes have been worked out and pursued in SB RAS: fundamental and applied research in mathematics; fundamental laws of matter structure in micro-and macroworld; 24
Appendix 1. The Siberian Branch of The Russian Academy of Sciences theoretical study of solids intended for the development of new electronic development on their basis; molecular electronics; fundamental research in quantum optics and quantum electronics and development of new applications of results; mathematical modelling, information technologies and computing engineering; physic-technical and system studies of energy; mechanics, theoretical studies of machine building and machine reliability; theoretical studies aimed at the development of new materials and progressive technology; study of chemical composition and reactivity of compounds, kinetics and mechanisms of chemical reactions; new materials and substances for the creation of the new generation of mechanisms and technology; physic-chemical basis of the evolution of living organisms, problems of genetics and selection, plant physiology and biotechnology; environmental, genetic and evolutionary principles of rational utilization, reproduction and protection of biological resources; complex investigation in regional and global geological processes and theoretical studies of prospecting and mining; working out new methods of waste-free and complex processing and refining of mineral resources and y-products, oil, coal and timber; economic and social research; interrelation of general and regional process of historic development, scientific progress and culture of peoples and national groups in Siberia. COOPERATION OF SCIENCE AND EDUCATION The experience of SB RAS in productive interaction of research and education represented first by Novosibirsk State University established simultaneously with SB RAS has been expanded to all the cities where research centres are located and facilitated establishing closer relations with already existing Universities (in Irkutsk, Tomsk, Yakutsk) and setting up new Universities such as Krasnoyarsk (first established as an affiliation of Novosibirsk University), Altai, Kemerovo, Tyumen, Omsk Universities. An affiliation of the Novosibirsk University has been recently set up in Ulan-Ude. The cooperation with other higher educational institutions such as, in particular, Novosibirsk, Tomsk and Omsk Technical universities also has proved useful and productive. The integration of the research centres of SB RAS with Siberian Universities and colleges resulted in the creation of Regional Scientific and Educational Complexes (RSECs) in Barnaul, Krasnoyarsk and Omsk. Their efficient operation is hindered at present by the crisis of Russian science and higher education which can be attributed to insufficient financing as well as low prestige of higher education and learning especially in the field of natural sciences. PROGRAMME "SIBERIA'' Territorial distribution of research centres in Siberia and their close relations with national economy made it possible to work out in 1977 a regional scientific and technical programme "Siberia'' aimed at promotion and support of suggestions, feasibility studies and carrying out of scientific and technological projects, retraining programmes for experts for the solution of socio-economical, environmental, scientific and technical problems common to Siberia. This programme has from the very beginning brought closer and facilitated the coordination of operation of research, academic and industrial institutions of the region. As a result of its activity coordination councils were established, panel meetings and joint conferences were held which strengthened the ties of science and in- 25
Appendix 1. The Siberian Branch of The Russian Academy of Sciences dustry, accelerated the scientific progress in industry and oriented their joint efforts to the regional requirements and needs. The regional scientific and technical programme "Siberia'' is primarily supported now by Interregional Association "Siberian Accord'' which unites at present 19 subjects (i.e. major administrative and political units) of Russian Federation which is at the same time its main customer. The financing of the programme "Siberia'' comes from different sources main of which are: 1. budgets of Siberian Subjects of Federation; 2. investments of different companies (with state, private and mixed ownership); 3. special-purpose budget allocations of the Russian Ministry of Science supporting regional scientific and technical programmes; 4. allocations of other Russian Ministries for the support of national projects. In 1993 programme "Siberia'' embraced 53 projects with the total cost of 1934 million roubles. Previously, without expert opinion of SB RAS specialists having at their disposal a wealth of information on Siberian nature and economy no decision on major economic project in Siberia had been made. Now the scientific expertise in the eastern part of the country is mostly neglected which has already led to some hasty decisions. CONNECTIONS WITH INDUSTRY SB RAS has always been interested in the practical application of its scientific, technological and designing results and maintained close connections with industrial enterprises and ministries. The system of information propagation and "implementation'' support has proved efficient enough and was represented by special industrial departments of the SB RAS Presidium, coordinative programmes with leading Ministries, exhibitions and reports to the Soviet Government in the end of each five-year plan period, direct implementaional contracts with enterprises etc. In the course of reforms brought about complete disintegration of the previously existing system of interactions between scientists of the SB RAS and the industry of the country. As a result, SB RAS temporarily had to change its priorities and focus on relations with foreign partners. Many of its Institutes (e.g. Novosibirsk Institute of Catalysis, Institute of Thermal Physics, Institute of Nuclear Physics, Unified Institute of Geology, geophysics and mineralogy etc) making use of already obtained results enter into contracts with foreign companies. SB RAS intended on the basis of scientific and industrial cooperation with foreign partners to expand existing research centres adding to their structure compact scienceintensive enterprises thus turning these research centres into a kind of technnoparks. An example of such an activity is setting up of a Russian-Thailand joint venture "Tyrus''specialized in the production of precious stones and the Russian-German Tomographic Centre in Novosibirsk research centre. Unfortunately, political and economic instability in our country make foreign investors who seem interested in this kind of business rather shy. The situation could be soon improved under two conditions: adequate legislative protection of foreign investments; parallel development of investment in science-intensive production in Russia itself. Technological and scientific parks seem promising because of the following: insufficient financing and necessity to attract investments retaining at the same time the existing schools of fundamental research; possibility of creating new jobs for many researchers and higher-school profes- 26