Olemmeko matkalla uuteen lämpökauteen?

Samankaltaiset tiedostot
Muinainen, nykyinen ja tuleva ilmasto vuosilustoista tulkittuna

Puunäytteiden dendrokronologisen ajoittamisen (ristiinajoittamisen) perusideana on paikallistaa eri näytteistä saman kalenterivuoden lustot.

Olemmeko matkalla uuteen lämpökauteen?

Vuosilustot ilmastohistorian tulkkina

esitelmästä Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

Geologiset tutkimusaineistot ympäristön tilan kuvauksessa ja analyysissä

Kuva 1. Lapin metsänrajamännyn elävien puiden vuosilustoindeksin perusteella tehty Wavelet-analyysi (data ja taulukko). Arvo 1.0 vastaa indeksiä 100.

Mitä luonto puhuu? Miesten saunailta Keravanjärvi Kari Mielikäinen

Syklinen ilmasto näkökulmia erilaisten aikasarjojen valossa. Lustia-arkistodokumentti/Mauri Timonen (päiv )

I KÄSIVARREN PÄTTIKÄN KIRVESPUU... 1 II VALLIJÄRVEN SUOMIPUU... 3 III. KOMPSIOJÄRVEN MYSTEERIPUU 330 EAA... 5

Lustotiedon kokoaminen arkistoihin ja asiantuntijajärjestelmiin. Mauri Timonen

Syklinen ilmasto. - näkökulmia erilaisten aikasarjojen valossa. Lustia-arkistodokumentti/Mauri Timonen (päiv

Kari Mielikäinen METLA Siperian lehtikuusi, ikä v. +

Dendrokronologialla aikaan kiinni Mauri Timonen. Mitä on dendrokronologia?

Käsivarren Pättikän lammen pohjamudasta paljastunut Kirvespuu (näyte PAT4973) sijaitsee nykyisen metsänrajan tuntumassa. Kuvassa näkyvä rungon

Holoseenin ilmastonvaihtelut

Mauri Timonen LUSTIA -PROJEKTI

MUUTOS. Kari Mielikäinen. Metla/Arvo Helkiö

Mikä muuttuu, kun kasvihuoneilmiö voimistuu? Jouni Räisänen Helsingin yliopiston fysiikan laitos

Mauri Timonen LUSTIA -PROJEKTI

Mauri Timonen LUSTIA -PROJEKTI

Sodankylän ja Kaarasjoen kuukausikeskiarvolämpötilasarjojen. vertailua

Jääkauden jälkeiset ilmaston muutokset ja niiden syyt puiden kertomina. Puut keräävät ilmastotietoa

Tikusta asiaa lustotutkimus tutuksi

Ilmastonmuutos globaalina ja paikallisena ilmiönä

Ilmastonmuutos pähkinänkuoressa

Kari Mielikäinen JÄÄKAUDEN JÄLKEISET ILMASTON MUUTOKSET JA NIIDEN SYYT PUIDEN KERTOMINA

GLOBAL WARMING and cooling. Aurinko syytettynä, CO2 marginaali. Timo Niroma Ilmastofoorumi Toukokuu 2009

HANKE 3436 (Kari Mielikäinen): AINEISTONKERUUSUUNNITELMA JA TOTEUTUMINEN VUOSINA

Luku 8. Ilmastonmuutos ja ENSO. Manner 2

Miten Suomen ilmasto muuttuu tulevaisuudessa?

Mistä tiedämme ihmisen muuttavan ilmastoa? Jouni Räisänen, Helsingin yliopiston fysiikan laitos

Ilmaston syklinen vaihtelu kylminä ja lämpiminä jaksoina

I KÄSIVARREN PÄTTIKÄN KIRVESPUU... 1 II VALLIJÄRVEN SUOMIPUU... 3 III. KOMPSIOJÄRVEN MYSTEERIPUU 330 EAA... 5

LAPIN VUOSILUSTOINDEKSI 2006 KOOSTE JA TULKINTOJA

Ilmastonmuutos ja ilmastomallit

Uusinta tietoa ilmastonmuutoksesta: luonnontieteelliset asiat

AURINKO SÄÄTÄÄ ILMASTOA KOKEMÄKI

Lapin lääninhallituksen järjestämä ilmastonmuutosseminaari Sodankylän geofysiikan observatoriossa, Tähteläntie 62, Sodankylä

Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

Helmikuussa 2005 oli normaali talvikeli.

ILMASTONMUUTOSSKENAARIOT JA LUONTOYMPÄRISTÖT

Kansikuvan seloste: Lapin lompolot kertovat muinaisesta ilmastosta.

Lapin ilmastonmuutoksen tutkiminen metsänrajamännyn vuosilustoista

Suomen metsien kasvutrendit

VERSIO Final Kari Mielikäinen, Mauri Timonen ja Samuli Helama. Sisällysluettelo

Ilmastonmuutos. Ari Venäläinen

Lapin lääninhallituksen järjestämä ilmastonmuutosseminaari Sodankylän geofysiikan observatoriossa, Tähteläntie 62, Sodankylä

HANKKEEN 3436 AINEISTONKERUUSUUNNITELMA JA SEN TOTEUTUMINEN VUOSINA , TULOKSIA SEKÄ MONITIETEINEN JATKOSUUNNITTELU

ILMASTOMALLEIHIN PERUSTUVIA ARVIOITA TUULEN KESKIMÄÄRÄISEN NOPEUDEN MUUTTUMISESTA EI SELVÄÄ MUUTOSSIGNAALIA SUOMEN LÄHIALUEILLA

LÄMMITYSENERGIA- JA KUSTANNUSANALYYSI 2014 AS OY PUUTARHAKATU 11-13

Ilmaston muutokset kautta aikojen. - Onko menneisyys Lapin metsien tulevaisuuden peili?

Mitä on dendrokronologia? Lustotutkimuksemme nousuja ja laskuja. Mauri Timonen (v290409a) LUSTOTUTKIMUKSEN HISTORIIKKI

Pakkaset ja helteet muuttuvassa ilmastossa lämpötilan muutokset ja vaihtelu eri aikaskaaloissa

Johtuuko tämä ilmastonmuutoksesta? - kasvihuoneilmiön voimistuminen vaikutus sääolojen vaihteluun

Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

ILMASTON MUUTOKSET JA NIIDEN SYYT PUULUSTOJEN JA MUIDEN PROKSITIETOJEN POHJALTA

Ilmastonmuutos Lapissa näkyvätkö muutokset sopeutuuko luonto?

Mikä määrää maapallon sääilmiöt ja ilmaston?

Ilmastonmuutoksen vaikutukset tiemerkintäalaan

3.1. MITÄ TIEDÄ MME ILMÄSTON MUUTOKSISTÄ JÄ NIIDEN SYISTÄ PUU- LUSTOJEN JÄ MUIDEN PROKSITIETOJEN POHJÄLTÄ?

Ilmastonmuutos Heikki Tuomenvirta, Ilmastokeskus, Ilmatieteen laitos

2.1 Ilmastonmuutokset ja niiden syyt puulustojen ja muiden proksitietojen pohjalta

Sektoritutkimusohjelman ilmastoskenaariot SETUKLIM

ILMASTON MUUTOKSET JA NIIDEN SYYT PUULUSTOJEN JA MUIDEN PROKSITIETOJEN POHJALTA

Ilmastonmuutoksen vaikutukset säähän Suomessa

Sään ja ilmaston vaihteluiden vaikutus metsäpaloihin Suomessa ja Euroopassa Understanding the climate variation and change and assessing the risks

Ilmastonmuutokset ja niiden syyt puulustojen ja muiden proksitietojen pohjalta

Ilmastonmuutos ja metsät: sopeutumista ja hillintää

Kasvin soluhengityksessä vapautuu vesihöyryä. Vettä suodattuu maakerrosten läpi pohjavedeksi. Siirry asemalle: Ilmakehä

ILMASTONMUUTOKSEN VAIKUTUS METSIIN JA METSIEN SOPEUTUMINEN MUUTOKSEEN

ILMASTONMUUTOSENNUSTEET

Sisällysluettelo. VERSIO Final (KARI M , Mauri Final) Kari Mielikäinen, Mauri Timonen ja Samuli Helama

DENDROKRONOLOGIAN LABORATORIO EKOLOGIAN TUTKIMUSINSTITUUTTI BIOTIETEIDEN TIEDEKUNTA, JOENSUUN YLIOPISTO

METLA Hankkeen 2511 tulostoimintasuunnitelma vuodelle Lustia Osahanke 1. Versio /MT

Dendroclimatic Studies in Pallas-Ylläs National Park

ILMASTON MUUTOKSET JA NIIDEN SYYT PUULUSTOJEN JA MUIDEN PROKSITIETOJEN POHJALTA

Ilmastonmuutokset skenaariot

Olvassuon luonnonpuiston paloselvitys Selvitys: Olvassuon alueen metsäpalohistoriasta huhtikuussa 2003

Paloriskin ennustaminen metsäpaloindeksin avulla

IPCC 5. ARVIOINTIRAPORTTI OSARAPORTTI 1 ILMASTONMUUTOKSEN TIETEELLINEN TAUSTA

ILMASTON MUUTOKSET JA NIIDEN SYYT PUULUSTOJEN JA MUIDEN PROKSITIETOJEN POHJALTA

ILMASTON MUUTOKSET JA NIIDEN SYYT PUULUSTOJEN JA MUIDEN PROKSITIETOJEN POHJALTA

Ilmastonmuutoksen todennäköisyysennusteet. Jouni Räisänen Helsingin yliopiston fysiikan laitos

Mänty alkoi levitä Skandinaviaan ja Suomeen

Tervasrosoon vaikuttavat tekijät - mallinnustarkastelu

Vaikuttaako poronjäkäläpeitteen väheneminen männyn kasvuun?

DENDROKRONOLOGIAN LABORATORIO METSÄTIETEIDEN OSASTO LUONNONTIETEIDEN JA METSÄ TIETEIDEN TIEDEKUNTA ITÄ-SUOMEN YLIOPISTO, JOENSUU

Ektomykorritsalliset lyhytjuuret ja kasvupaikan sekä puuston ominaisuudet kuusikoissa ja männiköissä

Ilmastonmuutos eri mittakaavatasoilla

ACCLIM II Ilmastonmuutosarviot ja asiantuntijapalvelu sopeutumistutkimuksia varten Kirsti Jylhä, Ilmatieteen laitos ISTO-loppuseminaari 26.1.

Mitä vuosilustot kertovat ilmastosta?

Ravinteisuuden vaikutus kasvupotentiaaliin muuttuvassa ilmastossa Annikki Mäkelä Mikko Peltoniemi, Tuomo Kalliokoski

Ajankohtaista ilmastonmuutoksesta ja Espoon kasvihuonekaasupäästöistä

PUUN MUISTI. Professori Kari Mielikäinen

LUONTAISEN UUDISTAMISEN ONGELMAT POHJOIS-SUOMESSA SIEMENSADON NÄKÖKULMASTA. Anu Hilli Tutkija Oamk / Luonnonvara-alan yksikkö

Vuosilustokalenterit historiankirjoituksen apuna. Perusteet. II Ilmaston syklinen vaihtelu kylminä ja lämpiminä jaksoina

Kasvihuoneilmiön voimistuminen ja ympäristön

Algoritmi I kuvioiden ja niille johtavien ajourien erottelu. Metsätehon tuloskalvosarja 7a/2018 LIITE 1 Timo Melkas Kirsi Riekki Metsäteho Oy

Transkriptio:

Olemmeko matkalla uuteen lämpökauteen?

Suomalaista lustotutkimusta vuoden 2010 jälkeen Iso-Syötteen suon reunalla kasvaa 500-vuotias luonnon ilmastoasema. Mauri Timonen Kotimaisen lustotutkimuksen huipennus koettiin Rovaniemellä kesäkuussa 2010 pidetyssä dendrokronologian maailmankonferenssissa (http://www.worlddendro2010.fi ). Tämän neljän vuoden välein pidettävän tieteellisen kokouksen saanti Suomeen merkitsi harvinaislaatuista mahdollisuutta esitellä noin 400 alan tutkijalle yli 40 maasta tieteenalan osaamistamme. Hyvän lähtökohdan tavoitteillemme tarjosi Lapin metsänrajamännyn 7644 vuoden pituinen lustosarja, josta on tehty yli 40 vertaisarvioitua julkaisua ja lisäksi koko joukko yleistajuisia artikkeleita (http://lustiag.pp.fi/document_sf_main.htm). Toki vasta tulevat vuodet mittaavat merkityksemme tieteellisenä toimijana, mutta uskon meillä olevan hallussamme sellaista tietoa, joka tuo lisäarvoa kansainväliseen ilmastonmuutostutkimukseen ja herättää myös keskustelua. Kööpenhaminan ilmastokokous marraskuussa 2009 ja sitä ennen tapahtunut Climategate-vuoto olivat tekijöitä, jotka näkyivät Rovaniemenkin konferenssissa. Meillä suomalaisilla kokousisännillä oli haastava tehtävä edessämme pyrkiessämme järjestämään mahdollisimman korkeatasoisen tieteellisen kokouksen, mutta samalla myös median edustajia palvellen. Saadun Taloustutkimus Oy:n selvityksen (http://lustiag.pp.fi/taloustutkimus.pdf) perusteella onnistuimme hienosti. On myönteistä, ettei suomalaista lustotutkimusta ole ainakaan liiemmin moitittu Climategate-vuotoon liittyvässä kansainvälisessä keskustelussa. Oli kannustavaa, että meidät pyydettiin jopa asiantuntijarooliin arvioimaan, mikä mahdollisesti on pielessä IPCC-vetoisessa lustotutkimuksessa (eräs aiheeseen liittyvä analyysi: http://lustiag.pp.fi/climatefromtreerings.htm). Suomalainen lustotutkimuksemme on epäilemättä ansainnut paikkansa kansainvälisessä ilmastonmuutostutkimuksessa. Ainutlaatuinen yli 7600-vuotinen metsänrajamännyn lustosarjamme (http://lustiag.pp.fi/data/advance/longchronologies.pdf) tekee mahdolliseksi ilmaston tutkimisen erilaisin aikaperspektiivein. Erityisen mielenkiintoista on tutkia erilaisia syklejä. Olemme esitelleet aiemmin lustoista löytyvää noin 84-95 vuoden sykliä. On löytynyt viitteitä myös noin 1000- vuotisesta jaksosta, jonka mukaan ilmasto saattaisi luontaisestikin lämmetä seuraavien parinsadan vuoden ajan! Vuosi 2010 oli meille suomalaisille lustotutkijoille juhlavuosi. Merkkipaaluina olivat samalla suomalaisen lustotutkimuksen 90-vuotisjuhla, Risto Jalkasen NMT-neulas-jälkilaboratorion 20-vuotisjuhla, Lapin pitkän sarjan valmistumisen 10-vuotis-juhla, ja sokerina pohjalla : World Dendro 2010 konferenssin isännöinti! Raportti konferenssista: http://lustiag.pp.fi/wd2010report_sf.htm Elämää kotimaisessa lustotutkimuksessamme on toki myös vuoden 2010 jälkeen. Voisi jopa todeta, että vasta nyt olemme päässeet kunnolla käsiksi kotimaisen paikallisilmastomme sielunelämään. Mitä se sitten tarkoittaakaan, pyydän tarkkailemaan uutisointia Lustia-sivustolla (www.lustia.fi) ja Facebookin Lustia Finland ja Dendro Link -sivustoilla. Hyvää lustotutkimuksen vuotta 2011 toivottaen! Mauri Timonen

Tässä yleisesityksessä nähdään, kuinka lyhyet, alle 15000 vuoden lämpökaudet (interglasiaalit) ovat jääkausien välisiä lämpöpiikkejä. Nykyinen pikku jääkauden jälkeinen lämpeneminen ilmeisesti tulee ja menee. Ihmisen vaikutusta tähän kokonaisuuteen nähden on vaikeaa arvioida. Onko ihmisen toiminnasta aiheutuneeksi väitetty, CO 2 -lisääntymiseen liitetty lämpenemispiikkikään, punanenä edes totta, sekin on yhä kriittisemmäksi käyneen tarkastelun kohteena.

Sodankylän lämpötilatiedot kuvaavat varsin hyvin Lapin keskimääräistä ja myös metsänrajaseudun ilmastoa. Vuotuinen, sydäntalven ja kesänaikainen keskilämpötilan kehitys eivät ainakaan toistaiseksi osoita erityisiä merkkejä ilmaston voimakkaasta trendimäisestä lämpenemisestä. Suunta on nyt selkeästi viilenevä. Lämpötilat kuukausittain: http://lustiag.pp.fi/data/ilmat/sod2009_monthly.pdf.

Jokioisten lämpötilatiedot kuvaavat varsin hyvin eteläisimmän Suomen keskimääräistä ilmastoa. Vuotuinen ja sydäntalven lämpötila ovat olleet parina viime kymmenenä normaalia korkeammalla. Kesä-heinäkuun lämpötila on vaihdellut rajusti keskiarvon molemmin puolin. Lämpötilat kuukausittain: http://lustiag.pp.fi/data/ilmat/jok2009_monthly.pdf.

Puun muisti luonnon ja ilmaston historiankirjana Kaaviokuva puun kasvusta, jonka perustekijöitä ovat pituuskasvu, paksuuskasvu ja tilavuuskasvu. Oman kokonaisuutensa muodostaa vuosiluston sisällä tapahtuva kasvukauden aikainen solututkimus, joka on lisännyt kasvutapahtumaa ja sen myötä myös ilmastonmuutosta koskevaa ymmärtämystämme. Puuta voi luonnehtia historiankirjaksi, josta sen elinvaiheet, vallinnut ilmasto ja monet ympäristön tapahtumat ovat tietyin edellytyksin luettavissa vuoden tarkkuudella tuhansien vuosien ajalta, joskus jopa tarkemminkin. Puun muisti perustuu neljään tekijään: 1) vuodesta toiseen vaihtelevat sääolot rekisteröityvät puun solukkoihin erilevyisinä vuosirenkaina eli lustoina; 2) poikkeuksellisten vuosien aiheuttamat normaalia kapeammat tai leveämmät lustot ovat tunnistettavissa sormenjälkien tapaan useimmista saman ilmastoalueen puista; 3) vuosilustot reagoivat herkästi myös kasvuympäristössä tapahtuneisiin muutoksiin ja 4) puuaines voi säilyä lahoamattomana tuhansia vuosia. Puun kasvua säätelevät tekijät Vuosilustotiedon tulkinta ei ole kovin helppoa, sillä puun kasvu on monimutkaisten kasvuprosessien ja lukuisten ympäristötekijöiden vaikutusten tulosta. Tutkijoilla on vain harvoin mahdollisuus seurata tätä prosessia reaaliaikaisesti. Yleensä tutkimus käynnistyy vasta jälkikäteen, jolloin tärkeimmän tietolähteen muodostavat lustonäytteet. Tulosten laatu riippuu siitä, kuinka hyvin tutkittavaa tapahtumaa kuvaava kasvukomponentti (signaali) saadaan erotetuksi muista kasvun vaikuttavista tekijöistä (kohina). Pahimmassa tapauksessa signaali voi kadota kokonaan kohinaan, esimerkiksi silloin, kun signaali peittyy metsikössä sattuneiden hyönteistuhojen, metsäpalojen, tulvien tai ihmisen toiminnan aiheuttamiin kasvureaktioihin. Vertaamalla vuosilustoista mitattuja ominaisuuksia (leveys, kevät- ja kesäpuun osuus, tiheys, solurakenteet ym.) ilmastomittauksiin, on selvitettävissä, mitkä tekijät säätelevät puun kasvua. Puiden herkkyys lämpöön ja kosteuteen riippuu useista tekijöistä, mm. puulajista, kasvupaikasta ja maantieteellisestä sijainnista. Puun kasvukausi käynnistyy vasta +5 o C:n kynnyslämpötilan ylityttyä. Siihen vaikuttavat mm. keväällä lämpö (alku), kesällä lämpö ja kosteus, syksyllä valo (loppu) sekä talvella kylmyys ja lumi. Männyn kasvu Pohjois-Suomessa riippuu miltei yksinomaan lämmöstä. Etelä-Suomessa lämmön ohella vaikuttaa myös kosteus. Jos lämpöä on riittävästi, mutta vedestä on ajoittaista puutetta, se näkyy joillakin puulajeilla, kuten Douglas-kuusella, kapeina vuosirenkaina vähäsateisina vuosina. Kuivan kauden keskelle sattuneet sadepäivät saavat aikaan ns. valeluston, mikä näkyy suurempina soluina.

Puunäytteiden dendrokronologisen ajoittamisen (ristiinajoittamisen) perusideana on paikallistaa eri näytteistä saman kalenterivuoden lustot. Tieto siitä, että männyn kasvun minimitekijänä Lapissa on lämpötila ja että kesät eivät ole veljeksiä keskenään, tarjoaa mahdollisuuden viivakoodimaisen kuvion laatimiseen poikkeuksellisten ja naapureistaan selvästi erottuvien kasvuvuosien perusteella. Tähän ns. Skeleton Plot-menetelmään tarvitaan vain suurennuslasi, kynä ja millimetripaperia (ei siis edellytä lustonmittausta). Yksinkertaisimmassa ajoittamisessa tällä tavalla laadittua viivakoodia verrataan toisen näytteen tai aiemmin laadittuun vertailusarjan vastaavaan viivakoodiin, jolloin oikea ajoitus löytyy (vrt. kuva). Jos lustonleveydet on mitattu, ajoitus käy helpoimmin korrelaatiotarkasteluilla. Ks. cross-dating esimerkkiä http://www.ltrr.arizona.edu/skeletonplot/introcrossdate.htm

Ilmastotutkimuksen kulku Oheisessa esityksessä on kuvattu yksityiskohtaisesti vuosilustoihin perustuvan ilmastomallin laadinnan vaiheet. Prosessi voi näyttää monimutkaiselta, mutta kyse on kuitenkin aika tavallisesta tämän päivän tilastotieteellisestä tutkimuksesta, jossa pyritään minimoimaan erilaisten tunnettujen virhelähteiden vaikutus tuloksiin. Yleisesti voidaan todeta, että puun eliniän puitteissa tapahtuvan vuosien ja vuosikymmenten välisen ilmastonvaihtelun selvittäminen on melko helppoa. Puun elinikää pidempien, satojen ja tuhansien vuosien aikajänteillä tapahtuvan vaihtelun analysointi sen sijaan on edellistä selvästi vaikeampaa. Syinä ovat puun kasvun monimuotoisuus ja ilmaston vaihteluiden monet kasvot : trendimäisyys, syklisyys, yhtäkkiset muutokset toimintatilasta toiseen ja satunnaisuus (kaoottisuus). Näiden ilmiöiden tunnistamien eri aikoina kasvaneiden puiden vuosilustoista vaatii sekä datoilta että menetelmiltä luotettavuutta ja tutkijalta vankkaa käytännön ammattitaitoa ja tilastollisten menetelmien hallintaa. Tulosten tulkinnassa on huomioitava ilmaston paikallisuus, mikä saattaa estää tulosten yleistämisen hankinta-aineistonsa ulkopuolelle. Posteri: http://lustiag.pp.fi/rcs_modelling.pdf

Timo Pennasen pokasaha soi Kuusamon Hossassa urheilusukeltajien leirillä. Mauri Timonen Pöyrisjärven tienvarsilammen subfossiiliset männyt kasvoivat holoseenin maksimin aikoihin 7000-6000 vuotta sitten. Mauri Timonen Ilmastohistoriaa vuosituhansien ajalta Kotimainen metsänrajamäntymme on ihanteellinen puulaji pitkän ajan kasvun vaihtelun tutkimiseen, sillä sen säilyvyys on pihkan, tervaisuuden ja muiden kemiallisten ominaisuuksien ansiosta omaa luokkaansa. Mänty kestää pystypuuna tai maakelona lahoamatta satoja vuosia. Kylmissä, vähähappisissa järvissä ja soissa osittain mutaan hautautuneet rungot säilyvät mittauskelpoisina jopa tuhansia vuosia. Tutkimusaineistoksi soveltuvat vanhojen rakennusten hirret, pysty- ja maakelot, kantojuurakot sekä järvistä ja soista nostettavat männyn megafossiilit (subfossiilit). Hyvän johdatuksen teemaan antaa elokuussa 2010 tehty tutkimusmatka Pöyrisjärvelle: Muinainen petäjä on lustotutkijan aarrearkku (Metsälehti makasiinin artikkeli): http://lustiag.pp.fi/2010_mrii_poyris_6_2010.pdf ja diasarja: http://www.facebook.com/album.php?aid=18464&id=1000003750801 00&l=a1bc6f2667

Vedenalaisten lustonäytteiden keruuseen erikoistunut Metlan iskuryhmä vuosimallia 1995: metsätalousteknikot Kullervo Ruotsalainen ja Tauno Luosujärvi ja Mikko Välimaa.

Urheilusukeltajat lustotutkijoiden apuna Jouko Laitinen Hossan sukellusleirin lustoaineiston keruuporukkaa Tauno Luosujärvi Jouko Laitinen Kuvat Mauri Timonen Timo Pennanen

Urheilusukeltajien leirillä Kuusamon Hossassa kokeiltiin ensimmäistä kertaa kasvukairan käyttöä vedenalaisessa näytteenotossa. Menetelmä jäi kokeiluksi, sillä lastut katkeilivat kovin helposti. Siirryimme tämän jälkeen kiekkonäytteisiin, mikä osoittautui kaikin puoli hyväksi ratkaisuksi.

Metlan 1911-vuotisen mäntylustosarjan näytekiekot Mauri Timonen Metlassa vuonna 1994 kootun ensimmäisen pitkän mäntylustosarjan pituus oli 1911 vuotta. Siihen tarvittiin 33 järvestä kerätty 400 subfossiilinen kiekkoaineisto. Sarjan nuorempi pää rakennettiin Saariselän Riekkovaaran ja Muotkaruoktun kelojen kairausnäytteistä (100 kpl) ja Metlan Valtakunnallisen KasvuIndeksipalvelu -tutkimuksen (VKIP) indeksikoelastuista (800 kpl).

Mauri Timonen Tauno Luosujärvi mittaustyössä (2000) Näytteet mitataan joko mikroskoopin välityksellä suoraan kiekosta tai videomonitoria apuna käyttäen. Laitteistoon on kytketty myös mikrotietokone, jonka lustonmittausohjelma huolehtii tietojen siirtymisestä tiedostoon.

Näiden pari tuhatta vuotta sitten eläneiden kahden männyn kasvut ovat vaihdelleet hyvin samansuuntaisesti kylmien ja lämpimien kesien tahdissa. Tällaiseen samankaltaisuuden perustuu dendrokronologinen ristiinajoittaminen.

Metlan 1911-vuotisen lustosarjan ristiinajoitus Pitkien vuosilustosarjojen historia Metlassa Vuonna 1994 aloitettiin Kasvun vaihtelu - tutkimushankkeessa professori Kari Mielikäisen johdolla työ, jossa koottiin elävien puiden, kelojen, vanhojen rakennushirsien, kantojuurakoiden ja muinaispuiden (megafossiilien) lustoista 1911 vuoden pituinen lustokalenteri (Mielikäinen & al. 1998). Sarjan käytettävyyttä tutkimus-, opetus- ja esittelytarkoituksiin parannettiin yhdistämällä siihen metsänrajaseudun kasvukauden ilmastoa kuvaava kesä-heinäkuun keskilämpötilakäyrä ja Sirénin (1961) uudistumisvuodet vuoteen 1998 saakka päivitettynä. Sarja muodostaa edelleenkin Metlan lustotutkimuksen keskeisen työvälineen, jolla ratkotaan mm. ilmastokysymyksiä. Viite: Mielikäinen, K., Nöjd, P., Pesonen, E. & Timonen, M. 1998. Puun muisti. Kasvun vaihtelu päivästä vuosituhanteen. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 748. 54 s. http://lustiag.pp.fi/puun%20muisti.pdf Metlan 1911-vuotisen lustosarjan lustonäytteiden jakautuminen eri ajankohtiin.

Lustoleveyden keskiarvoihin perustuva lustosarja (vihreä viiva) soveltuu huonosti ilmaston tutkimiseen. Vasta sen jälkeen kun puiden iästä aiheutuva biologinen kasvutrendi on poistettu (standardointi) ja siihen perustuva vuosilustoindeksi on laskettu, voidaan ryhtyä miettimään edellytyksiä tilastolliseen analysointiin.

Kasvun vaihtelu viimeisen tuhatvuotiskauden aikana - Metsänrajamännyn vuosilustojen leveyksistä laadittu lustokronologia kertoo rytmisesti vaihtelevista kesä-heinäkuun keskilämpötiloista. - Kuvan lustosarja sisältää vuotuisen ja vuosikymmenten välisen vaihtelun. Pitkät ilmastojaksot kuten keskiajan lämpökausi ja pikku jääkausi eivät suoraan näy tässä asetelmassa. - Tuhannen vuoden aikaperspektiivissä tarkasteltuna 1900-luvun kasvunvaihtelut eivät poikkea olennaisesti aiempien vuosisatojen vaihteluista. - On sentään jotain muutosta aiempaan nähden: äärivaihtelu on ollut 1940-luvulta alkaen aiempaa pienempää. Vastaavia pienemmän vaihtelun jaksoja on esiintynyt ainakin 1300- ja 1500-luvuilla. - 1900-luvun lämmintä ilmastojaksoa on edeltänyt ainakin 10 vastaavaa lämpenemistä. Vastaavasti kylmät jaksot ovat seuranneet lämpimien jaksojen perässä. - Lustosarjojen rytmisyys (syklisyys) kiinnostaa tutkijoita erityisen paljon, koska syklien arvellaan aiheutuvan auringon aktiivisuuden vaihteluista, maan liikkeistä avaruudessa tai maan merivirtojen liikkeistä yms. - Kasvujen vertailu Sirénin uudistumisvuosiin (1961, 1996) osoittaa, että Lapin metsänrajametsät uudistuvat pääsääntöisesti suotuisten jaksojen yhteydessä.

Lapin metsänrajamännyn vuosilustoindeksien vaihtelu 7641 vuoden ajalta Ylempi kuva. Lapin metsänrajamännyn vuosilustoindeksin vuotuinen vaihtelu on pysynyt hyvin samanlaisen vuosituhansien saatossa. Pitkät siniset piikit kuvaavat viileämmästä ilmastosta aiheutuneita kasvun notkahduksia. Niihin kytkeytyy usein yksi tai useampia tulivuorenpurkauksia, jotka ovat pimentäneet taivaan yhdeksi tai useammaksi vuodeksi. Huomattakoon, ettei tämäntyyppisessä esityksessä näy ilmaston pitkän ajan viilenemisiä tai lämpenemisiä. Alempi kuva. Nykyisen mäntymetsänrajan yläpuolella sijaitsevat tutkimuskohteet ovat maksimissaan 540 metrin korkeudella. Mäntymetsänraja jää nykyisellä metsänrajaseudulla on noin 140 metriä alemmaksi. Ero merkitsee Kultti ym. (2006) mukaan noin 2.6 o C:n pudotusta heinäkuun keskilämpötilassa.

Ns. jääkiekkomailakäyrän mukaan ilmasto on lämmennyt viimeisten sadan vuoden aikana roimasti. Vaihtoehtoisen käsityksen mukaan kyse on enemmänkin bumerangista tai paistinpannusta, jonka reunat muodostuvat keskiajan lämpökaudesta, nykyisestä lämpenemisestä sekä pikku jääkaudesta. http://members.shaw.ca/sch25/fos/moncton_telgrph-climatechaos.pdf

Yläkuvassa Jamalin kohutusta vuosilustoaineistosta alueellista tasoitusta soveltavalla RCS-menetelmällä ja alakuvassa perinteisellä puukohtaisella mallituksella laskettu indeksisarja. RCS-mallituksen tulos on sama kuin Briffan laskema kiekkomaila (sininen ja punainen käyrä). RCS-malli on kuitenkin harhainen, sillä subfossiilipuiden (vuodet -200-1600) ja elävien puiden (1600-2000) lustoaineistot poikkeavat niin rajusti toisistaan, että molemmille osa-aineistoille on laskettava oma RCS-tasoituksensa. Näin meneteltiin Lapin pitkän lustosarjan (Helama ym. 2002) RCS-tasoituksessa, jossa subfossiililustojen kasvut laskettiin mallista Subfossil (RCSre) 5 0.9137e2 0.1252t + 0.2559 ja elävien puiden lustot mallista Modern (RCSra) 5 0.9405e2 0.0062t + 0.2014. Tällöin lustojen ikärakenteesta, erilaisesta kasvupaikasta yms. tekijöistä aiheutvat virheet saatiin, jos ei kokonaan eliminoiduksi, niin ainakin minimoiduksi. Yksityiskohtaisempaa pohdiskelua aiheesta linkissä http://lustiag.pp.fi/climatefromtreerings.htm.

ESIMERKKI LÄTKÄMAILASTA Ounasmetsän männyn kasvussa näkyy lätkämaila. Tässä tapauksessa syynä ei kuitenkaan ole ilmastonmuutos, vaan rivitalon rakentaminen männyn läheisyyteen vuonna 1988 ja sen joutuminen takapihan nurmikon komistukseksi. Puu sai uudessa tilanteessa kasvutilaa ja lannoitetta, jolloin kasvu kolminkertaistui muutamassa vuodessa 0.6 mm:stä kaatohetken 1.8 mm:iin! Asiasta enemmän: http://lustiag.pp.fi/valionranta.pdf

Lapin metsänrajamännyn kasvuihin perustuvassa RCS- ilmastomallituksessa (Helama ym. 2009) näkyy keskiajan lämpökausi, pikku jääkausi ja 20. vuosisadan lämpeneminen. Lämpötilat on tasoitettu vuosikymmenten (violetti, vaaleansininen) ja vuosisatojen (musta, punainen) pituisten jaksojen havainnollistamiseksi. Ilmastovaiheet erotettiin neljän lämpimimmän ja viileimmän 50-vuotisjakson, kolmen lämpimimmän ja viileimmän 100-vuotisjakson sekä lämpimimmän ja viileimmän 250-vuotisjakson perusteella. Pystyviivat kuvaavat keskiarvon keskivirhettä. Huom. 1930-luvulla tapahtuneessa kasvunlisäyksessä ja sen jälkeisessä kasvun heikentymisestä ei ole kyse lätkämailmasta. Viite: Helama, S., Timonen, M., Holopainen, J., Ogurtsov, M. G., Mielikäinen, K., Eronen, M., Lindholm, M. and Meriläinen, J. 2009. Summer temperature variations in Lapland during the Medieval Warm Period and the Little Ice Age relative to natural instability of thermohaline circulation on multi-decadal and multi-centennial scales. J. Quaternary Sci., Vol. 24 pp. 450-456. ISSN 0267-8179.

Keskiajan lämpökauden on väitetty olevan paikallinen ilmiö. Tämän esityksen mukaan kyseessä on maailmanlaajuinen ilmiö. Ikkunat avautuvat alkuperäisessä linkissä http://pages.science-skeptical.de/mwp/medievalwarmperiod1024x768.html

Holoseenin ilmastovaihtelut (sinipuna) ja Lapin metsänrajamännyn lyhytjaksoiset (<100 v) kasvutrendit,valkoinen viiva). Pitempijaksoiset kasvutrendit saadaan näkyviin RCS-metodilla. Erityistä huomiota kiinnittää vuonna 1628 eaa. alkanut kasvun romahtaminen, joka ilmeisesti liittyy Santorinin tulivuoren jättiräjähdykseen (http://fi.wikipedia.org/wiki/santorini). Myös muut purkaukset näkyvät pienempinä piikkeinä lustosarjassa kuten Mt. Pelée 2440 eaa.(?) Rabaul (?) 536 jaa. (?) ja Huaynaputina 1600 jaa. (http://fi.wikipedia.org/wiki/tulivuorenpurkauksen_vaikutukset_ilmastoon)

Holoseenin ilmastovaihtelut (sinipuna) ja Lapin metsänrajamännyn lyhytjaksoiset (<100 v) kasvutrendit,valkoinen viiva). Pitempijaksoiset kasvutrendit saadaan näkyviin RCS-metodilla. Erityistä huomiota kiinnittää vuonna 1628 eaa. alkanut kasvun romahtaminen, joka ilmeisesti liittyy Santorinin tulivuoren jättiräjähdykseen (http://fi.wikipedia.org/wiki/santorini). Myös muut purkaukset näkyvät pienempinä piikkeinä lustosarjassa kuten Mt. Pelée 2440 eaa.(?) Rabaul (?) 536 jaa. (?) ja Huaynaputina 1600 jaa. (http://fi.wikipedia.org/wiki/tulivuorenpurkauksen_vaikutukset_ilmastoon)

Tulivuoritoiminta näkyy Lapin metsänrajamännyssä kasvun äkillisinä romahtamisina eli poikkeuksellisen kapeina vuosilustoina. Ilmiö selittyy yläilmakehään joutuneella tuhkalla, joka heikentää auringon säteilyn läpi pääsyä alailmakehään. Ilmiö saattaa kestää vuosia tai vuosikymmeniäkin, varsinkin silloin, kun useita tulivuoria purkautuu peräkkäisinä vuosina. Vasemmanpuoleisessa kuvassa tulivuorten esiintyminen mannerlaattojen murroskohdissa ja suurten purkausten tilasto: http://www.volcano.si.edu/world/largeeruptions.cfm http://www.volcano.si.edu/world/find_regions.cfm Yläkuvan ilmastomalli (tummennetun alueen reunaviiva) laadittu useisiin lähteisiin perustuen. Lämpötilan muutokset laskettu vuoden 1900 suhteen. Mallin koostivat R. S. Bradley and J. A. Eddy J. T. Houghton ym. raportin Climate Change: The IPCC Assessment, Cambridge University Press, Cambridge, 1990 perusteella ja julkaistiin teoksessa EarthQuest, vol 5, no 1, 1991. Http://gcrio.org/CONSEQUENCES/winter96/article1 fig2.html.

Männyn kasvun vaihtelua eri pituisin aikajäntein Vuosilustoindeksin vaihtelua eri pituisissa aikajänteissä. Katkoviivoituksin merkitty rauhallisemmat ilmastojaksot.

Lapin metsänrajamännyn 11 vuoden FFT-tasoitetut indeksit Tämä mielenkiintoinen kuva kertoo Lapin metsänrajamännyn vuosikymmenten välisestä vaihtelusta. Vaihteluiden väli on maksimissaan parin asteen luokkaa. Kuvan opetuksena on se, ettei alle 50 vuoden ilmastojaksoista pitäisi tehdä muita päätelmiä kuin että ilmasto vaihtelee luontaisesti ja että se on luonteeltaan syklistä. Nykyistä ilmastopolitiikkaa tehdään ainakin näiltä osin ilmeisen hätiköidysti, liian lyhyisiin aikajänteisiin perustuen.

Lapin metsänrajamännyn vuosilustoindeksissä näkyy 1500-luvun puolenvälin jälkeen viiden samankaltaisen jakson 84-95-vuotinen rytmi. Jatkuuko rytmi samanlaisena lähivuosisatoinakin? Aiemmat lämpimän vaiheen maksimit sijoittuivat 1700- ja 1800-lukujen puoliväliin ja 1940-luvulle. Kylmää oli vastaavasti vuosisatojen taitteissa 1700-, 1800- ja 1900-luvuilla. Viimeisin kylmä jakso taittui 1970-luvulla. Seuraava lämpöhuippu näyttäisi tämän syklin perusteella ajoittuvan vuosille 2010-2025 ja kylmin vaihe vuosille 2050-2065. Lämpöhuippu tosin saattoi taittua jo 2005, mikä sekin sopii esitetyn jaksollisuuden puitteisiin. Vuosilustoindeksissä havaittavan 84 95-vuotinen jaksollisuuden todennäköisimpänä peruslähteenä pidetään Auringon aktiivisuuden (energiantuotannon) vaihteluita, erityisesti 70 100 vuoden pituista Gleissberg-sykliä. Tämä ei kuitenkaan ole koko selitys, sillä indeksin jaksollisuudessa näkyvät myös suurilmastotekijöihin kuuluva Pohjois-Atlantin säärakenteiden vaihtelu (NAO) ja merivesien lämpötilojen jaksollinen vaihtelu AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation). AMOn vastine Tyynellämerellä on PDO (Pasific Decadal Oscillation). AMO ja PDO ovat Auringon aktiivisuusvaihteluiden aikaansaama monikymmenvuotinen syklinen ja viiveellä vaikuttava merivesien lämpötilavaihtelu, joka ruokkii NAO-ilmiötä (North Atlantic Oscillations). NAOn vaihtelut näkyvät myös vuosilustoindeksissä tilastollisesti merkitsevästi. Vuosilustoindeksin jaksollisuuteen liittyy kaoottisuutta, mikä ilmenee säännöllisempien ja epäsäännöllisempien jaksojen vuorotteluna. Lisäksi jaksojen voimakkuudessa (amplitudissa) on selvää rytmisyyttä. Mistä tässä ilmiössä on kysymys? Yhtenä vaihtoehtona voisi olla vallitsevan tuulen suunta. Keskiajan lämpökaudella 1200- ja 1300-luvuilla vuosilustoindeksin vaihtelu oli normaalia vaimeampaa. Se viittaa vakaampaan ja lämpimämpään ilmastoon, mikä viittaa vallitseviin lounaisiin ilmavirtauksiin ja niiden mukana tulleeseen Golf-virran lämmittämään meri-ilmaan. Tällöin talvet ovat kosteanlämpimiä ja kesät kostean viileitä. Pikkujääkauden aikana (1550-1900) on vuosilustoindeksi vaihdellut voimakkaasti. Se viittaa kesäisten itätuulten mantereisen lämmön ( intiaanikesät ) ja pohjoistuulten napailmaston (takatalvet) vuorotteluun. Oman mielenkiintoisen lisänsä pitkän ajan ilmastonvaihteluihin spekulaatioon tuo lustoissakin näkyvä noin 1000 vuoden jakso. Kuvan lustosarjasta voidaan päätellä seuraavan kaltainen vuorovaikutusmalli. Ensin muodostuu useampia suuren vaihtelun voimistuvia syklejä. Niitä edustavat 1000-luvulla syklit, joiden minimit ovat vuosien 970, 1050 ja 1130 ja vastaavasti 2000-luvulla vuosien 1720,1800 ja 1900 tienoilla. Näiden vaiheiden jälkeen tapahtuu rytmin muutos, jolloin lustoindeksi tasaantuu ja minimit nousevat lähelle keskiarvoviivaa. Soveltamalla tätä analogiaa ennustamiseen voidaan päätellä, että olemme mahdollisesti parisataavuotisen lämpökauden kynnyksellä! Tosin nähtäväksi jää, kuinka paljon Auringon toiminnan hiipuminen vie ilmaston kehitystä toiseen suuntaan. Testaamme tätäkin hypoteesia jatkotutkimuksissamme. Lisätietoa: http://lustiag.pp.fi/gt_trace2008_cyclic.pdf

Huomaa kuumat keskikesät 1920-1940- sekä 1990-2000-luvuilla. 1960-1980-lukujen keskikesät lyhyitä > 80 vuoden jakso? Geissberg?

Ilmastodatan lähde: CRU Lapin ilmaston tasaisuutta selittää eteläisen pallonpuoliskon El Niňon pohjoiseksi serkuksi luonnehdittu NAO-ilmiö (North Atlantic Oscillation). Se vaihtelee jaksoittaisesti aiheuttaen äärivaiheissaan poikkeuksellisia säitä Euroopassa ja Pohjois-Afrikassa. NAOn huippuvaihe, korkea indeksi, ilmenee Suomessa erityisesti sydäntalvella lämminhenkisinä mutta välistä myös myrskyisinä länsi- ja lounaistuulina. Kesällä se synnyttää kosteanviilenä ilmaston. Merivesien kiertojärjestelmään (Thermohaline Circulation system) kuuluva Golf-virta tuo lämmintä vettä Pohjois-Eurooppaan, mikä lämmittää paikallista ilmastoa. NAOn ollessa aktiivinen Skandinavia saa lounaistuulten mukana Golfvirran kosteutta ja lämpöä. NAO oli poikkeuksellisen aktiivinen 1990-luvulla (kuva). Sen seurauksena talvikuukausien lämpötila nousi männyn metsänrajaseuduilla jopa parilla asteella ja lunta satoi ennen näkemättömän paljon, esimerkiksi Käsivarressa jopa kolminkertaisesti ja muualla Lapissa kaksinkertaisesti normaaliin nähden. Ilmiö on laantunut 2000-luvulla.

Lapin metsänrajamännyn vuotuinen ja vuosikymmenten välinen kasvun vaihtelu (sinivihreä pinta). Sama 11 vuoden FFT-tasoituksella (oranssi). Ilmastomalleista saatuja lämpötilaennusteita vuoteen 2100 saakka (punainen). Ilmaston luontaiseen sykliseen vaihteluun perustuva metsänrajamännyn vuosilustoindeksin projektio (keltainen viiva). Sama esitettynä tuhatvuotisessa syklissä (keltainen pisteviiva). Äkillisissä ilmastonmuutoksessa on kyse jopa jääkautisiin oloihin johtavasta lämpötilakehityksestä (valkoiset viivat). Suomessa jääkautiseen ilmastoon johtavan kehityksen kynnysarvo (pudotus vuotuisessa keskilämpötilassa) 2.5 o C voi olla aliarvio (oikeampi lienee 3-5 o C, prof. Matti Saarniston kommentti). Vuosilustoindeksin projektiot voi rinnastaa Pohjois-Suomen ilmaston luontaiseen lämpötilakehitykseen (ihmisen vaikutusta ei huomioitu). Punaisten käyrien kaltaista kehitystä ole koskaan aiemmin Maapallon ilmastohistoriassa todennettu. Keltaisten ja valkoisten käyrien kehityskulut ovat sen sijaan ovat olleet toistuvia ilmaston vaihteluissa.

MUINAISET MÄNTYMETSÄNRAJAT Kultti, S., Mikkola, K., Virtanen, T., Timonen, M. & Eronen, M. 2006. Past changes in the Scots pine forest line and climate in Finnish Lapland: a study based on megafossils, lake sediments, and GIS-based vegetation and climate data. The Holocene 16(3): 381-391. Kari Mikkola Mänty saavutti laajimman levinneisyytensä 8300-4000 vuotta sitten, jolloin heinäkuussa oli vähintään 2.6 o C nykyistä lämpimämpää ja mäntymetsiä 13000km 2 nykyistä enemmän. Noin 3000 vuotta sitten ilmasto oli viilennyt 0.8 o C:lla ja metsät vähentyneet 2500 km 2 :llä. Keskiajan lämpökaudella oli edelliseen verrattuna selvästi viileämpää, mutta siltikin 0.6 o C nykyistä lämpimämpää ja mäntymetsiä oli 7200 km 2 nykyistä enemmän. Pikku jääkauden alettua noin 700 vuotta sitten, havainnot nykyisen metsänrajan yläpuolisista subfossiileista, ja kannoistakin, puuttuvat. Kävikö niin, että ilmaston viileneminen tyrehdytti uudistumisen kokonaan moneksi sadaksi vuodeksi? Mäntymetsät alkoivat vallata takaisin menetet-tyjä kasvualueitaan merkittävämmässä määrin vasta viime vuosisadan ilmaston lämpenemisen myötä. Jos lämpötila nousee pysyvästi 0.7 o C:lla, lisääntyy mäntymetsien pinta-ala kenties muutamassa sadassa vuodessa tuhansilla km 2 :llä.

MUINAISET MÄNTYMETSÄNRAJAT Kultti, S., Mikkola, K., Virtanen, T., Timonen, M. & Eronen, M. 2006. Past changes in the Scots pine forest line and climate in Finnish Lapland: a study based on megafossils, lake sediments, and GISbased vegetation and climate data. The Holocene 16(3): 381-391. Kultti ym. (2006) tutkimuksen tulos (punainen murtoviiva) verrattuna eräisiin toisiin prokseihin. Männyn metsänraja oli 8000-4000 vuotta sitten jopa 400 metriä nykyistä ylempänä, mikä heinäkuun keskilämpötilassa arvioituna tarkoittaa 2.6 o C nykyistä lämpimämpää. Metsänraja perääntyi ilmaston viilennettyä. Niinpä esimerkiksi keskiajan lämpökaudella 1000 vuotta sitten ne kasvoivat enää 40-80 m nykyistä ylempänä (0.55 o C nykyistä lämpimämpää). Katso myös tutkimuksesta kertovan posterin sisältöä.

Jos lustosarjan 80-95 vuoden jaksollisuudelle löytyisi tieteellinen peruste, antaisi se mahdollisuuden ennustaa myös tulevaa luontaista ilmastoa. Ennuste voisi näyttää esimerkiksi oranssiviivan mukaiselta (http://lustiag.pp.fi/holocene_trends1000_inqua.pdf). Huomattakoon kuitenkin, että ennuste sisältää vain vuosien ja vuosikymmenten väliset ilmastonvaihtelut eikä siinä ole ihmisen mahdollinen vaikutus mukana.

Kari Mikkola: Männyn metsänrajan muutos mallissa heinäkuun keskilämpötilan kohotessa +3, +2 ja +1 asteella + 3 astetta + 2 astetta + 1 aste Viitteitä: http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2006/mwp025-03.pdf http://www.metla.fi/ro/pdf/ari-nikula.pdf http://lustiag.pp.fi/data/pdf/mikkola_metsanrajamallit.pdf

Kari Mikkola ja Tarmo Virtanen: Männyn metsänrajan muutos mallissa heinäkuun keskilämpötilan laskiessa yhdellä asteella <TEKSTIÄ + KUVIA> - 1astetta Viitteitä: http://www.metla.fi/julkaisut/workingpapers/2006/mwp025-03.pdf http://www.metla.fi/ro/pdf/ari-nikula.pdf http://lustiag.pp.fi/data/pdf/mikkola_metsanrajamallit.pdf

Eurooppalaiset kulttuurit ovat voineet yleensä paremmin silloin, kun ilmasto on ollut lämpimämpi. Vastaavasti kulttuurien romahdukset ovat usein osuneet kylmiin jaksoihin. Tällaisia johtopäätöksiä kertoo Spiegel-lehti esitellessään uusimmassa numerossaan Keski-Eurooppalaisen tutkijaryhmän rekonstruoimaa 2500 viimeisen vuoden ilmastohistoriaa. <TEKSTIÄ + KUVIA> Viitteitä: Büntgen, U. ym. 2010. 2500 Years of European Climate Variability and Human Susceptibility (tiivistelmä) Moore, T.,G. 2005. Climate of Fear (kirja ilmaston vaikutuksesta ihmiseen ja yhteiskuntaan) http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-12186245 (lehtiartikkeli) http://www.voittoviinanen.com/ (Voitto Viinasen kotisivu)

Mauri Timonen: kaukoputki, Kuu, Saturnus, Jupiter + 4 kuuta, revontulet ja Aurinko 1975. John Laborde : komeetta West 9.3.1975

Auringon toiminnasta tiedetään edelleenkin melko vähän. Mitä pidemmälle tutkimus on edennyt, sitä enemmän on alettu ymmärtää, että Maa on Auringon lapsi. Auringonpilkkujen määrä kuvaa Auringon energiantuotannon voimakkuutta. Niiden noin 11-vuotinen sykli aiheutuu Auringon aktiivisuuden vaihteluista. Ilmastonmuutostutkimuksen keskeisiä kysymyksiä nykyisin on, mikä on Auringon energiantuotannon vaihteluiden vaikutus Maan ilmastoon. Tutkijoilla on erilaisia käsityksiä asiasta. Metsänrajamännyn kasvussa näkyvällä 84-95 vuoden pituisella syklillä on mielenkiintoinen yhteys Auringon aktiivisuuteen liittyvään noin 70 100 -vuotiseen Gleissberg-sykliin. Jos yhteys on todellinen, se mahdollistaa puulustoihin perustuvan ilmastoennusteiden laatimisen! Olen laatinut kokeeksi muutamia ennusteita. Ne perustuvat em. 84-95 vuoden ja noin 1000 vuoden pituiseen sykliin, joka on erityisesti viime aikoina noussut esiin. Jännittävää nähdä tulevina vuosina, toimiiko puulustoista johdettu avaruusperusteinen ilmastoennustaminen!

Metlan kasvutrenditutkimus (hanke 3436) Alustavia tuloksia Metlan kasvutrenditutkimuksesta, jota johtaa professori Kari Mielikäinen. Tutkimusaineisto sisältää pohjoisessa yli 700 kairausnäytettä 25 tutkimusalueelta ja etelässä yli 400 kairausnäytettä 11 tutkimusalueelta. Ilmastopainotteisesti kerätyn vuosilustoindeksin tarkkuus 95 %:n luotettavuustasolla on pohjoisessa 3.5 % ja etelässä 3.1 %. Tuloksista voidaan arvioida erityisesti kesänaikaisen ilmaston kehitystä ja epäsuorasti myös talviaikaista ilmastokehitystä viimeisten 300 vuoden aikana.

Metlan kasvutrenditutkimus (hanke 3436) Lapin mäntyjen kasvukäyriä. Lukija päätelköön, onko näillä koealoilla/näillä puilla kasvutrendejä.

Lapin metsänrajametsien puiden kasvun vaihtelu kahden toisistaan riippumattoman aineiston mukaan vuosina 1750-2008 (tulokset alustavia). Punainen pisteviiva kuvaa kasvutrenditutkimuksen ja sininen kasvuindeksitutkimuksen havaintomääriä. Tämäkin laaja aineisto kuten niin monet niin monet muut aiemmat aineistot osoittavat, että Lapin metsänrajamännyn kasvun reilusti parasta aikaa on ollut 1920-1940. Männyn nykykasvu on pysytellyt liki 40 vuoden ajan keskitason (100) tuntumassa.

Sama kuin edellä, mutta vuosilustoindeksi (punainen) laskettuna tuoreemmasta (ja pienemmästä) aineistosta. Indeksi kuten männyn kasvaukauden aikainen kesä-heinäkuun keskilämpökin laskivat vuosina 2008 ja 2009.

Suomen metsien kasvutrendit selvitettiin 1990-luvun puolivälissä osana laajempaa EU-projektia. Tutkimuksen tulokset julkaistiin loppuraportissa Growth trends in European Forests (http://lustiag.pp.fi/growthtrends.htm). Tavoitteenamme uudessa tutkimuksessamme, jonka maastotyöt tehtiin vuosina 2007 ja 2008, on selvittää mahdolliset viimeaikaiset muutokset ja niiden syyt. Uudesta aineistosta lasketun (tulokset alustavia) männyn vuosilustoindeksin (sininen viiva) vaihtelu on sangen yhdenmukainen aiempien tulosten (vihreä ja punainen viiva) kanssa. Männyn kasvu oli 1990-luvulla 15-20 % normaalia heikompaa ja kuluvalla vuosikymmenelläkin vain keskimääräisellä tasolla. Tulos vahvistaa aiempaa käsitystä siitä, ettei ilmastossa ole tapahtunut puun kasvun kannalta mitään dramaattista.

Lapin metsänrajamännyn ja Etelä-Suomen männyn kasvut poikkeavat merkittävästi toisistaan. Tämä aiheutuu siitä, että pohjoisessa kasvuun vaikuttaa lämpö, etelässä sekä lämpö että kosteus.

Metlan ja Lapin yliopiston yhteinen projekti

Meneillään olevan teknisen kehityksen ja ajan hengen seuraaminen tulee vaikuttamaan radikaalisti tapaamme tehdä tutkimusta, esitellä tuloksiamme ja hyödyntää puun muistia. Oliopohjaisen ajattelun yleistyminen on eräs niistä tekijöistä, joka jo nyt mullistaa tutkimusmaailmaa. Lustia-projektin suunnitelma lustotiedon monipuoliseksi hallinnoimiseksi on toteutumassa upealla tavalla Tapio Timosen kehittämässä TrapThor oliohallintaympäristössä. TrapThorilla laadittu Lustotiedon virtuaalimetsä sovellus (LusVir) on ensimmäinen Metlassa tuotettu uuden sukupolven keskusteleva ja neuroverkkoja hyödyntävä itseoppiva palvelusovellus, joka haastaa perinteisen käsityksen tiedonhallinnasta. LusVir on Metlan vuosilustoaineistojen hallintaan ja hyödyntämiseen kehitetty asiakaspalveluohjelma, joka muokkaa tilauksen perusteella datasta (MeLTiH-tietokannan puu- ja lustotiedot sekä muut tiedot) yksilöllisiä vastauksia ja raportteja. LusVir hyödyntää myös sosiaalisen median tarjoamia mahdollisuuksia, joista on esimerkkinä MeLTIH-lustotietoa soveltavan Facebook-palvelun sisällyttäminen osaksi toimintoja. TrapThor esiteltii lustotutkijoiden kansainvälisessä konferenssissa Rovaniemellä vuonna 2010. Aiheesta enemmän http://lustiag.pp.fi/kinsys.htm Iskulauseita: TrapThor visualisoi datat takaisin reaalimaailmaan helposti löydettäviksi ja lähestyttäviksi olioiksi. TrapThor palauttaa lustot takaisin juurilleen.

Tapio Timosen kehittämä TrapThor yhdistelee GKlik toiminnon avulla palveluita ja datoja toisiinsa. Lustotiedon virtuaalimetsä on TrapThorilla tehty informaationhallintasovellus, joka keskustelee palveluiden (www-sivustot) välityksellä datan (tietokannat) kanssa. Koska kyseessä on oliopohjainen sovellus, tapahtuu uuden tiedon tuottaminen kysymyksenasetteluun liittyviä olioita toistensa vaikutuspiiriin saattamalla. Sovellus tuottaa tietoa tieteenalan (dendrokronologia) lisäksi myös ympäristönseurannan, viestinnän ja suuren yleisön tarpeisiin. MeLTih-tietokannan perusyksikkönä toimii puu ja sen koordinaatit. Lisäämällä siihen erilaisia lustoihin, kasvuun ja ympäristöön sisältyviä tunnuksia sekä soveltamalla saatavan olevia kasvu-, ilmasto- ja muita malleja, voidaan käytännössä tutkia lähes rajattomasti mitä erilaisimpia puuhun ja metsään liittyviä kysymyksiä.

Lustotutkimuksen sisällönhallinnan kehittäminen auttaa omalta osaltaan ilmastonmuutokseen liittyvien tiedonpalasten kokoamisessa. Siitä, mitä tietoa maastossa kerätään (SAMPLER), miten tärkeää metatietoa siihen yhdistetään (MELTIH), miten sitä käsitellään (R, MID) sekä miten Internetissä olevaa tieteellistä ja muuta informaatiota hyödynnetään (TRAPTHOR), muodostuu kokonaisuus, josta käytämme nimeä TÄHTinfo (violetti viiva). Tätä tehokasta oliopohjaista lähestymistapaa sovelletaan mm. Lustotiedon Virtuaalimetsän (edellinen kaavio) asiakaspalveluissa. Lisätietoa: http://lustiag.pp.fi/trapthor.pdf, http://lustiag.pp.fi/tahtinfo.pdf, http://lustiag.pp.fi/wd2010report_sf.htm

I. MITÄ TAPAHTUU SUOMALAISELLA ILMASTORINTAMALLA? Ilmasto voi mahdollisessa 1000-vuotisessa rytmissään lämmetä jopa sadoiksi vuosiksi! Vaikka edellinen olisikin voimassa, auringon aktiivisuuden vaihtelut (Gleissberg-sykli?) vuoronperään viilentävät ja lämmittävät ilmastoa. Ilmaston lämpeneminen ei, ainakaan historiallisen tiedon perusteella, liene suuri uhka. II. MITEN OLISI TOIMITTAVA ILMASTOPOLITIIKASSA? Ilmaston jäähtyminen ja jääkauden ennenaikainen alkaminen on uhkatekijä, johon, ainakin Suomen oloissa, tulee suhtautua vakavasti! Ihmisen sopeutumiseen muuttuviin olosuhteisiin, olipa kyse ilmaston lämpenemisestä tai viilenemisestä, on varauduttava. Poliittisilla päättäjillä on erittäin suuri vastuu tässä asiassa. Ilmastohuollon tärkeyttä tuskin kukaan järkevä ihminen kiistää. CO 2 -vähennyksiin pyrkiminen ei kuitenkaan, ei ainakaan kaikin osin, ole tarkoitukseen paras mahdollinen lähestymistapa. Ilmakehän kaasukoostumus tulisi voida pitää luontaisissa alkuainesuhteissaan. Kysymystä, mikä on luontaista, mikä ihmisen aikaan saamaa muutosta ilmakehässä, ei aina ole helppoa ratkaista. Climategate on paljastanut politiikan ja tieteen välisen harmaan alueen, jossa yhteiskunnalliseen vaikuttamiseen ja henkilökohtaisiin etuihin pyritään epärehdein keinoin. Ilmiö on verrattavissa urheilumaailman harmaaseen alueeseen, jossa on samat tavoitteet. Mitä tehdä tämän doping - ongelman kitkemiseksi? Yhteiskunnallisen päättäjän on opittava tarkastelemaan ilmastoasioita nykyistä monipuolisemmin, jotta vältyttäisiin ja kalliiksi tulevilta virhetulkinnoilta.

III. MITEN TOIMITTAVA TIETEESSÄ? Tutkijoiden on opittava avoin ja kritiikkiä sietävä työskentelytapa, johon sisältyy myös datojen julkisuus. Lustotutkimuksen aineistojen jako-ongelmat vältetään Metlassa kehitetyn virtuaalisen MelTiH-työpöydän laajalla käyttöönotolla. IV. QUO VADIS, SUOMALAINEN LUSTOTUTKIMUS? Kotimaisiin puulustoihin perustuvalla ilmastotutkimuksellamme on hyvä maine maailmalla. Voimme täten luottavaisin mielin jatkaa työtämme maailman parhailla proksiaineistoilla. Tärkeä tehtävämme on jatkaa tutkimuksiamme ilmaston luontaisen vaihtelun selvittämiseksi, mikä mahdollistaa ihmisen ilmastovaikutusten tarkemman analyysin.

V. KOTILÄKSYJÄ SUOMALAISILLE PÄÄTÖKSENTEKIJÄILLE Tutkimusrahoitusta suunnattava myös viilenevän ilmaston tutkimiseen Päätöksentekijöiden laajennettava tietotasoaan ilmastoasioissa. VI. QUO VADIS, SUOMALAINEN YHTEISKUNTA Ikävä totuus: mahdollista on, että ilmasto asteittain viilenee ja että joudumme varautumaan seuraavaan jääkauteen. Onneksi aikaa on vielä runsaasti... Jos Maapallo kuitenkin sitä ennen joutuu äkillisen luonnonkatastrofin kohteeksi, voi uusi jääkausi käynnistyä, ainakin Suomen oloissa, jopa alle 10 vuodessa! Rajailmastovaiheet (äkillisesti kylmenevä tai lämpenevä ilmasto) tiedostettava: - ravinnon turvaaminen - lämmön turvaaminen - varautuminen rajuihin ympäristön muutoksiin.

Professori Matti Erosen ADVANCE-10Kprojektin tutkimusryhmä, johon kuuluu tutkijoita Metlan sekä Helsingin ja Joensuun yliopistoista, päätti vuonna 1998 perustaa nettisivuston Lapin metsänrajamännyn 7641-vuotisen lustokalenterin laajan, mm. yli 3800 datatiedostoa sisältävän tutkimusaineiston hallinnoimiseksi. Aiemmin nimillä FinTRLabs ja FinTRLabs -LusTIA tunnettu ADVANCE-10K projektisivusto sai vuoden 2006 lopussa nimen LUSTIA Metlan samana vuonna päättyneen samannimisen projektin kunniaksi. Sille haettiin myös Viestintäviraston hyväksymä verkkotunnus lustia.fi. Tutkimusryhmän alkuperäinen suunnitelma lustotiedon monipuoliseksi hallinnoimiseksi on toteutumassa upealla tavalla Tapio Timosen kehittämässä, viimeisintä tekniikkaa soveltavassa GKlik-MeLTiH verkkotietojärjestelmässä. Järjestelmä, jonka uskomme soveltuvan huomattavasti laajempaankin käyttöön, esitellään lustotutkijoiden kansainvälisessä konferenssissa (WD2010) Rovaniemellä vuonna 2010. WD2010 on paitsi suuri kunnianosoitus myös mahdollisuus suomalaiselle lustotutkimuksellemme. Aiomme vastata haasteeseen järjestämällä yhdessä Lapin yliopiston kanssa uudentyyppisen konferenssin, josta jää paljon muutakin mieleen kuin pelkästään erinomaisesti järjestetty tieteellinen kokous. Mitä kaikkea tuohon lupaukseen käytännössä sisältyykään, tullaan kertomaan tämän sivuston välityksellä. Pysykää siis kanavalla! Terveisin Mauri Timonen Sukella tämän sivuston syvyyksiin ja tule tutuksi suomalaisen lustotutkimuksen salojen kanssa!