Syventävä esitelmä. Jääkausi ja maankohoaminen Kuvat: Dragos Alexandrescu, Patricia Rodas, jollei muuta mainita. Nro Kuva Kuvateksti Kertojan käsikirjoitus, sisältö 1 Maailmanperintö yhteistyössä 63 N Korkea Rannikko/ Merenkurkun saaristo Jääkausi ja maankohoaminen 2 Jäinen historia Maankohoaminen leimaa Korkeaa Rannikkoa ja Merenkurkun saaristoa ainutlaatuisella tavalla, ja alue nimettiin maailmanperinnöksi nimenomaan maankohoamisen ja geologisten piirteidensä ansiosta. Maankohoaminen johtuu viime jääkaudesta eli pitkästä ajanjaksosta, jolloin aluetta peitti lähes kolme kilometriä paksu mannerjäätikkö. Kuva: Christina Knookala. 3 Maankohoaminen ja meren aallot ovat muokanneet maailmanperintökohteen maisemaa viime jääkauden jälkeen, ja niiden vuoksi maisema on edelleen jatkuvassa muutoksessa. 4 Maapallon pitkän historian aikana ilmasto on vaihdellut moneen kertaan välillä on ollut lämpimämpiä, välillä kylmempiä kausia. Mannerjäätiköt peittivät kylminä kausina laajoja alueita. Aivan tarkkaan ei tiedetä, miten monta jääkautta maapallolla on ollut, mutta arviolta niitä on ollut noin 40! Tertiäärikauden lopulla (noin kolme miljoonaa vuotta sitten) maapallon lämpötila 1
5 Jääkaudet suhteessa aurinkoon laski ja muodostui useita pieniä jäätiköitä. Noin 2,5 miljoonaa vuotta sitten jäätikönmuodostus alkoi tosissaan ja sitä pidetään siirtymäkohtana kvartäärikauteen eli kauteen, jolloin oli useita pitkiä jäätiköitymiskausia/glasiaaleja ja niiden välissä lyhyempiä, lämpimämpiä välikausia/interglasiaaleja. Jääkausi on ollut maapallon tavallisin olotila 640 000 viime vuoden aikana. Tutkijat eivät tunne kovin hyvin Skandinavian alueen jäätiköitymisiä ennen viime jääkautta eli Veikseliä, joka hävitti tehokkaasti edeltäjiensä eli Elster ja Saale jääkausien jättämät jäljet. Pohjanmaalta on kuitenkin löydetty joitain aiempien jääkausien jälkiä, esim. harjuselänteitä ja moreenikerrostumia Saalejääkaudelta eli Veikseliä edeltäneeltä jaakaudelta, joka alkoi runsaat 200 000 vuotta sitten. Maailmanperintökohteessa Svedjehamnin lähellä on Saale jääkauden savea ja liejua Veiksel jääkauden moreenin alla. Jäätiköt kasvavat ja mannerjäätiköt muodostuvat viileiden kesien ja leutojen, runsaslumisten talvien ansiosta. Lumi ei ehdi sulaa kesällä. Lumipeite kasvaa ja muuttuu jääksi oman painonsa aiheuttamassa paineessa. Lunta muodostuu ilmakehän vedestä. Ilmakehä saa vetensä merestä. Koska vesi ei palaa mereen, vedenpinta laskee. Viime jääkauden aikana merenpinta laski noin sata metriä. Mannerjäätiköt kasvavat hitaasti. Skandinavian viime jäätiköitymisen aikana tunturijonon jäätiköt laajenivat ja levittäytyivät hitaasti ja kasvoivat yhteen suuremmaksi jääpeitteeksi, mannerjäätiköksi. Näin syntyi myös viimeisimmän Veikseljääkauden mannerjäätikkö. Ilmastonmuutokset 10 000 100 000 vuoden aikaperspektiivissä riippuvat ennen kaikkea maapallon asennon vaihtelusta suhteessa 2
aurinkoon. Tämän teorian kehitti 1900 luvun alussa jugoslavialainen astronomi Milutin Milanković (1879 1958). Muita ilmastonmuutoksen syitä voivat olla tulivuorenpurkaukset, meteoriittien iskeytyminen maahan tai ilmansaasteet, jotka estävät auringonsäteiden pääsyä maahan. Lisäksi lämpötila ja ilmakehän kasvihuonekaasujen määrä ovat kytköksissä toisiinsa. Erään teorian mukaan ilmasto voi jäähtyä, jos meren virtaukset muuttavat suuntaansa. Viime jääkausi, Veiksel, kesti runsaat 100 000 vuotta. Sen kylmin vaihe, jolloin jäämassa oli suurimmillaan, sattui noin 22 000 vuotta sitten. Pohjois Eurooppaa peitti peräti kolmen kilometrin paksuinen mannerjää. Sen keskus oli Skandinaviassa ja se ulottui Pohjois Saksaan ja Länsi Venäjälle. Samaan aikaan myös suuri osa nykyistä Pohjois Amerikkaa oli jään peitossa, ja jäätiköt laajenivat myös eteläisellä pallonpuoliskolla. Etelämannerta peitti jo silloin mannerjäätikkö, mutta se laajeni tällä kaudella. Korkea Rannikko ja Merenkurkun saaristo eivät kuitenkaan olleet, kuten ei suuri osa Skandinaviaakaan, jään peitossa koko Veiksel jääkauden ajan. Ilmasto vaihteli lämpimämmästä kylmempään ja takaisin. Lämpiminä kausina jää suli osittain. Kasvit ja eläimet pääsivät silloin vaeltamaan jäättömille alueille. Kun ilmasto sitten taas jäähtyi, jäätikkö levisi jäättömillekin alueille. Viimeisin suuri jäätiköityminen alkoi 30 000 vuotta sitten. Jääkerroksia voidaan tutkia kairaamalla, ja näin saaduista jäänäytteistä voidaan nähdä, miten paljon jää on kasvanut vuosittain ja onko esiintynyt saasteita. Etelämantereen jääkairaukset kertovat maapallon ilmastosta 740 000 vuoden ajalta! Kuva: Ove Källström. 3
6 7 Ihmisiä jääkaudella? Jää liikkeessä Vaasasta 100 kilometriä etelään sijaitseva Susiluola on eräs harvoja tunnettuja, viime jääkaudelta peräisin olevia asuinpaikkoja Pohjoismaissa. Esinelöydöt ja tulisija osoittavat, että täällä asui ihmisiä, luultavasti Neandertalinihmisiä (homo neanderthalensis) jääkauden lämpiminä kausina, interstadiaaleina. He olivat luultavasti tulleet Keski tai Itä Euroopasta 130 000 74 000 vuotta sitten. Terranovan näyttelyssä Pohjanmaan museossa Vaasassa on esillä Susiluolan rekonstruktio. Neandertalinihminen kuoli sukupuuttoon noin 30 000 vuotta sitten. Laji eli Euroopassa rinnan nykyihmisen (homo sapiens) kanssa noin 10 000 vuotta. Neandertalinihmisen pää oli suurempi ja vartalo lihaksikkaampi kuin nykyihmisen. Kuva: GTK Mannerjäätä ja jäätiköitä on muodostunut, kun lunta on kertynyt monien vuosien ajan ja se on aikaa myöten muuttunut jääksi. Kun jää on kerännyt riittävästi massaa, se alkaa liikkua hitaasti. Siitä tulee plastista. Jään alareuna kuluttaa kallioperää ja vie mukanaan irtoainesta. Jää kuljettaa irronnutta ainesta reunojaan kohti, johon se kerrostuu moreenina. Jäämassat supistuvat joko sulamalla tai kun niistä irtoaa jäävuoria. Jos jään pintakerroksen eri alueet liikkuvat eri nopeudella, jäätikköön muodostuu suuria halkeamia eli railoja. Joskus se aiheutuu siitä, että jää liukuu kalliokynnystä myöten alaspäin, jolloin pintakerros liikkuu nopeammin kuin muu jää. Koko pinta ei pysy mukana, ja jää halkeaa. Vaikka jää on plastista, se ei kuitenkaan veny miten tahansa. Mannerjäätiköiden lämpötila vaihtelee. Kaikkein alimpana se voi olla lähellä sulamispistettä. Maasta tuleva lämpö sekä jäämassan aiheuttama paine saavat jään sulamaan alapinnaltaan. Jäämassa painuu reunojaan kohti, ja koko jäätikkö liikkuu samalla alustansa päällä. Näin ollen jää on sekä 4
8 9 Jään etenemisen jälkiä Valassaaret, Merenkurkun saaristo, 2009 Jää suli nopeasti sisäisessä että ulkoisessa liikkeessä. Kun jää ei ole riittävän paksua, jotta se lähtisi liikkeelle, sitä kutsutaan kuolleeksi jääksi. Kuolleen jään kuoppa eli suppa syntyy, kun esimerkiksi moreeniin hautautunut jäälohkare sulaa. Mannerjään eteneminen on jättänyt jälkensä maisemaan uurteina ja kouruina kallioiden pinnalle, sukkulanmuotoisina drumliineina ja muina moreenimuodostumina sekä suurina siirtolohkareina. Jään irrottama ja kuljettama aines pienistä savihiukkasista suuriin siirtolohkareisiin on paljastunut jään sulettua. Maakerrostumien koostumus johtuu osin siitä, minkä kivilajien yli jää on liukunut ja miten pitkään ja millä tavoin kiviaines on kulkeutunut sekä myös missä jäätikön sulamisvaiheessa kerrostumat ovat muodostuneet. Ennen vanhaan maaston suuria kiviä kutsuttiin hiidenkiviksi. Ihmiset eivät löytäneet luonnollista selitystä kivien sijainnille ja olettivat, että hiidet tai jättiläiset olivat heittäneet ne sinne. Jään aiheuttamien uurteiden ja kourujen suunnasta näkee jään liikesuunnan. Merenkurkun saaristossa jäljet näyttävät, että jään vanhempi kulkusuunta on yleensä käynyt luoteesta kaakkoon ja nuorempi koillisesta lounaaseen. Jäljet näkyvät erityisen selvästi kallioiden sileillä, pyöreillä vastasivuilla. Silokallioiden suojasivut ovat rosoisempia, ja niistä voi usein löytää irtimurtuneiden lohkareiden osia. Mannerjäätikön ja sen sulamisen muodostamia maalajeja kutsutaan glasiaalisiksi maalajeiksi. Ilmasto lämpeni vähitellen ja jää alkoi sulaa yhä nopeammin noin 18 000 vuotta sitten. Jääpeite oheni samalla kun jäänreuna peräytyi pohjoista ja luodetta kohti. Jääkauden ajatellaan useimmiten päättyneen noin 10 000 vuotta ennen nykyaikaa, vaikka 5
10 Jään sulamisen jälkiä osa Ruotsin Norrlantia oli silloin edelleen jään peitossa. Korkea Rannikko ja Merenkurkun saaristo olivat jäättömiä 10 500 vuotta sitten. Tunturijonon itäpuolen viimeisetkin jäänrippeet hävisivät vajaat 9 000 vuotta sitten. Jääkautta seuranneella lämpökaudella ilmasto oli nykyistä leudompi, ja Norjan vuoret olivat luultavasti jäättömiä pitkän aikaa. Viime jääkaudella jäätikkö kasvoi hitaasti mutta suli sitäkin nopeammin. Jää suli ja peräytyi Skandinavian vuorijonoa kohti. Avoveteen ulottuvasta mannerjäästä voi lohjeta osia sulamisprosessin aikana. Jäätiköstä irtoaa osia ja ne jäävät kellumaan veteen jää poikii. Muodostuu jäävuoria, jotka ajelehtivat merivirtojen mukana. Jäävuoret voivat olla erittäin suuria ja aiheuttaa vaaraa merenkululle. Titanic upposi vuonna 1912 törmättyään jäävuoreen. Jäävuoresta on ainoastaan sen huippu näkyvillä ja noin 9/10 on vedenpinnan alapuolella. Kuva: Thomas Birkö. Myös mannerjäätikön sulaminen on jättänyt jälkiä esim. Korkean Rannikon vierinkiviharjut ja Merenkurkun saaristolle tyypilliset De Geer moreenit. Nämä pyykkilautamoreenit ovat moreenimuodostumista nuorimpia, ja ne ovat syntyneet jäätikön reuna alueella jääkauden loppuvaiheessa. Jään sulaessa paikalle jää moreenia eli kiven, soran, hiekan ja hienorakeisemman aineksen seosta, tai sulamisvesi kuljettaa ja lajittaa ne sedimentiksi. Suomen ja Ruotsin kallioperä on suurimmalta osin moreenin peittämää. Moreeni on lajittumatonta maata, joka koostuu aina pienistä savihiukkasista isoihin kiviin. Meren aallot ovat huuhtoneet ja lajittaneet merenpinnan alla maannutta moreenia maankohoamisen myötä. Meren huuhtoman ja huuhtomattoman moreenin raja näkyy erityisen selvästi Korkealla Rannikolla. 6
Jääkauden loppuvaiheessa tapahtui siirroksia ja pieniä maanjäristyksiä. Vesimassat joutuivat meressä liikkeeseen, ja aallot pyyhkäisivät maan yli myös ne ovat vaikuttaneet maisemaan. 11 Merenkurkku ja Selkämeri ovat osa Itämerta. Mannerjään sulaminen on vaikuttanut Itämereen, joka on käynyt läpi useita vaiheita Veiksel jääkauden aikana ja sen jälkeen: Aikaisin vaihe, Baltian jääjärvi, ei milloinkaan ulottunut maailmanperintökohteen alueelle, joka oli silloin jään peitossa. Merenkurkun ja Korkean Rannikon alue alkoi vapautua mannerjäästä idästä lähtien. Tätä Itämeren kehitysvaihetta kutsutaan Yoldiamereksi. Sen vesi oli nykyistä Itämerta suolaisempaa. Itämeren seuraava kehitysvaihe oli Ancylusjärvi. Se oli makeavetinen järvi, joka peitti suuren osan Suomea ja Ruotsia. Mannerjäätiköstä oli vielä osia maailmanperintökohteen alueella tämän vaiheen alussa. Etelä Pohjanmaan ylin rantaviiva, 210 190 metriä merenpinnan yläpuolella, muodostui tämän vaiheen alussa. Mannerjäätiköiden sulaessa valtamerien pinta nousi ja Tanskan salmet avautuivat. Suolavettä pääsi sisään ja meri muuttui jälleen murtovedeksi. Litorinameri näkyy selvästi vihertävien savilajien luonteesta. Kaikki Merenkurkun Suomen puolen muinaisrantavyöhykkeet ja rantakerrostumat ovat peräisin Litorina vaiheesta ja nuorempia kuin 8 000 vuotta. Jään sulamisvesi kuljetti mukanaan suuret määrät hienoainesta, joka kerrostui savisedimentiksi. Nykyään nämä sedimentit ovat Pohjanlahden rannikkoseutujen hedelmällisimpiä viljelysmaita. Merenkurkun pohjan savikerroksia mittaamalla on saatu selville, että jää peräytyi Merenkurkun alueella jopa 200 500 metriä vuodessa! Itämeri on ollut jo 2 500 vuotta sisämeri (eli osa Atlanttia ja Pohjanmerta, joihin Itämeri 7
on yhteydessä kapeiden salmien kautta). Itämeren vesi on kylmempää murtovettä. Vesi on jään tavoin muovannut maailmanperinnössä esiintyviä luonnonmuodostumia, esim. paljaaksi huuhtoutuneita pirunpeltoja ja kalottivuorten rinteitä, joihin ovat vaikuttaneet Yoldiameri, Ancylusjärvi, Litorinameri ja myös nykypäivän Itämeri. 12 13 14 15 Maankohoaminen jatkuu Maankohoamisen maailmanennätys! Skuleberget, Korkea Rannikko, 2009 Jää painoi maankuorta noin 800 metriä alaspäin. Näin tapahtui sillä kohtaa, jossa Skandinavian mannerjäätikön keskus lepäsi pitkän aikaa ja Korkea Rannikko ja Merenkurkun saaristo kuuluvat molemmat tähän alueeseen. Peräti kolme kilometriä paksu ja suunnattoman painava jäämassa painoi maankuorta alaspäin. Kun paine hellittää, maa palaa alkuperäiseen muotoonsa. Jään sulettua maailmanperintökohteesta maankuori pyrkii nyt takaisin aiempaan asentoonsa. Sulamisen alettua jään paine hellitti vähä vähältä maankuorta vasten. Jo silloin kun jäätikön reuna oli Korkean Rannikon seutuvilla, maa oli kohonnut 500 metriä. Maa kohosi ennätysvauhtia 10 15 metriä sadassa vuodessa! Siitä kun jäätikön reuna peräytyi Korkealta Rannikolta 10 500 vuotta sitten, maa on ruotsalaisten tutkijoiden mukaan noussut vielä 286 metriä tähän päivään mennessä. Korkein rantaviiva on siis se maastotaso, jolle Ancylusjärvi ylimmillään ulottui jäätikön sulaessa. Maailman korkein rantaviiva sijaitsee Skulebergetissä, Korkean Rannikon sydämessä. Se on maankohoamisen maailmanennätys 286 metriä vedenpinnan 8
yläpuolelle 10 000 vuodessa, mikä on myös merkitty Skulebergetissä. Korkea Rannikko on Itämerellä ainoa kumpuileva maankohoamisalue, jossa korkeuserot mereen ovat yli 300 metriä. Suomessa korkein rantaviiva sijaitse 210 metriä merenpinnan yläpuolella Etelä Pohjanmaalla ja Keski Suomessa noin 100 kilometriä Merenkurkun saaristosta itään ja kaakkoon. 16 Maa kohosi aluksi nopeasti, yli 100 mm vuodessa, mutta nyt maa nousee maailmanperintökohteessa 8 mm vuodessa. Myös merenpinnan kohoaminen vaikuttaa rantalinjan siirtymiseen. Maankohoaminen on kuitenkin maailmanperintökohtessa ollut mannerjään sulamisen jälkeen aina suurempi kuin merenpinnan nousu, ja niin se on edelleen. Viime jäätiköitymisen aikana mannerjäihin oli sitoutuneena valtavasti vettä, ja merenpinta oli silloin n. 120 metriä nykyistä alempana. Globaalit ilmastonmuutokset vaikuttavat siihen, miten paljon maapallon vedestä on sitoutuneena jäätiköihin, mutta sen lisäksi myös painovoiman muutosten ajatellaan vaikuttavan merenpintaan. Maapallon sisusmassan hidas liikkuminen muuttaa painovoimakenttää. Jokien virtaaman muutokset sekä vedenlämpötilan vaihtelut vaikuttavat myös meriveden volyymiin. 17 Uutta maata, uusi sisämeri Maankohoamisen vuoksi Merenkurkun poikki syntyy maayhteys noin 2 000 vuoden kuluttua ja Perämerestä tulee Euroopan suurin makeanvedenallas. Maa nousee vielä tuhansia vuosia, mutta nousu hidastuu aikaa myöden. 9
18 19 20 21 Tänään Tulevaisuudessa Lappören, Merenkurkun saaristo, 2009 150 uutta jalkapallokenttää joka vuosi Kahden jääkauden välissä Korkea Rannikko ei muutu yhtä paljon, koska meri on sen rannikolla syvää. Osa saarista kuitenkin kasvaa kiinni mantereeseen. Selät kuroutuvat merestä ja muuttuvat sisäjärviksi. Monet järvet supistuvat sedimenttikerrostumien ja umpeenkasvamisen vuoksi. Sen sijaan Merenkurkun matalassa saaristossa maankohoamiseen liittyvät rantaviivan muutokset ovat todella selkeitä. Uusia karikkoja nousee merestä, saaret yhdistyvät, niemet kasvavat, merenlahdet muuttuvat fladoiksi ja edelleen sisäjärviksi ja kosteikoiksi. Merenkurkun saaristo tarjoaa maailman edustavimman alueen maankohoamisilmiön tutkimiseen alavassa moreenisaaristossa! Erityisen merkittäviä ovat suuret De Geer moreenialueet ja siirtolohkarekentät. Kuva: Helifoto. Merestä nousee jatkossakin laajoja maaaloja. Tätä nykyä maapinta ala kasvaa neliökilometrin eli 100 hehtaaria vuodessa, mikä vastaa noin 150 jalkapallokenttää vuodessa. Vesijättö, kuten sitä kutsutaan, tuo Suomelle vuosisadassa noin 1 000 neliökilometriä uutta maata. Kaksi kolmasosaa on peräisin varsinaisesta maankohoamisesta ja sedimentaatio selittää loput. Kolmasosa vesijättömaista sijaitsee ruotsinkielisellä Pohjanmaalla. Kuva: GTK Elämme geologisin termein holoseeni kautta eli jääkausien välistä aikaa, interglasiaalia, jonka pituudesta meillä ei ole tarkkaa tietoa. Aiemmat interglasiaalit ovat kestäneet 10 000 20 000 vuotta. Tutkijat uskovat, että seuraava jääkausi kestää kauemman, ehkä 50 000 60 000 vuotta. He perustavat 10
näkemyksensä tutkimukseen, jossa arvioitiin auringonsäteilyn vaihtelua tulevaisuudessa. Se osoittaa, että jääkausi on luonnon ilmastonmuutosten vuoksi epätodennäköinen lähivuosituhansien aikana. Tätä käsitystä vahvistaa jossain määrin myös maapallon lämpeneminen hiilidioksidipäästöjen vuoksi. Ilmasto on vaihdellut useasti sen jälkeen, kun viimeisetkin mannerjäätikön jäänteet sulivat noin 9 000 vuotta sitten. Lämpökaudella 8 000 4 000 vuotta sitten keskilämpötila oli 1,5 2 astetta nykyistä korkeampi. Sen jälkeen lämpötila laski ja tuntureille muodostui jäätiköitä. Pikku jääkausi vallitsi 1400 luvun puolivälistä 1800 luvun puoliväliin. Ilmasto oli silloin kylmempi ja jäätiköiden koko kasvoi. Sen jälkeen tuli jälleen leudompaa, ja jäätiköiden koko on pienentynyt tai ne ovat hävinneet kokonaan. Ruotsin vuoristossa on kuitenkin vielä muutamia jäätiköitä mm. Sylarna vuorilla ja Norra Storfjället vuorella. Seuraavan 50 000 vuoden aikana saamme leveysasteillemme auringonsäteilyä tasaisemmin kuin viime vuosimiljoonan aikana." André Berger, ilmastotutkija. Kuva: Ulvön, Anja Sundberg, 2009. 22 Maailmanperintö yhteistyössä 63 N Korkea Rannikko/ Merenkurkun saaristo 23 11