Suomen luonnonmaisemat muistiinpanot PDF

PALEOBIOINDIKAATTORIT: Eliö, tai eliöyhteiskunta, jonka ominaisuudet kertovat ympäristön tilasta ja muutoksista Hyvän paleobioindikaattorin ominaisuuksia ○ biologia, ympäristövaatimukset ja lajisto tunnetaan hyvin ○ riittävän yleinen ja hyvin säilyvä ○...

PALEOBIOINDIKAATTORIT: Eliö, tai eliöyhteiskunta, jonka ominaisuudet kertovat ympäristön tilasta ja muutoksista Hyvän paleobioindikaattorin ominaisuuksia ○ biologia, ympäristövaatimukset ja lajisto tunnetaan hyvin ○ riittävän yleinen ja hyvin säilyvä ○ herkkä elinympäristössään tapahtuville muutoksille ○ kapea toleranssi tutkittavan ympäristömuuttujan suhteen ○ reagoi samaan muutokseen aina samalla tavalla PIILEVÄISET Piilevät = mikroskooppisen pieniä yksisoluisia piikuoriaisia leviä, elävät yksin tai yhdyskunnissa Esiintyvät miltei kaikkialla, missä valoa ja vettä riittävästi yhteyttämistä varten Sitovat yhteyttämällä 20-25% maaapallon hiilestä, vaikka biomassa on alle 1% Piilevien (esim. mikroskooppisten levien) esiintymiseen ja niiden lajien suhteisiin vaikuttavat monet eri tekijät, jotka voidaan jakaa kolmeen ryhmään: 1. Fysikaaliset tekijät, kuten lämpötila ja valo 2. Kemialliset tekijät, kuten ravinteiden määrä (esim. fosfori tai typpi) 3. Biologiset tekijät, kuten kilpailu muiden eliöiden kanssa tai saalistus Näillä tekijöillä on usein monimutkaisia yhteyksiä toisiinsa. Monet ympäristötekijät ovat esimerkiksi vahvasti yhteydessä toisiinsa (korreloituneita). Tämä tekee vaikeaksi selvittää, mikä tekijä oikeasti rajoittaa tai ohjaa eniten piilevien esiintymistä tietyssä ympäristössä. Suolaisuus on yksi piilevien esiintymiseen voimakkaimmin vaikuttavista tekijöistä Merkittävin tekijä on vesistön pH, piilevät katoavat usein kun pH alle 5,5 Tärkeimmät ravinteet typpi ja fosfori (merissä kasvua rajoittaa typpi ja järvissä fosfori Piilevät esiintyvät vesissä, joiden lämpötila n. –1.5-45°C Säilyvät piikuorensa ansiosta hyvin sedimentissä Ovat hyvin herkkiä ympäristön muutoksille VESIKIRPUT: Pieniä äyriäiseläimiä Pääasiassa maken veden lajeja Muodostavat huomattavan osan kasviplanktonista, ovat tärkeää kalan ravintoa  Suurin osa kasvissyöjiä Reagoi nopeasti ympäristöö→ valuma-alueen häiriöt, ravinteisuusmuutokset, happamoituminen, veden pinnan vaihtelut SURVIAISSÄÄSKET: Vesihyönteisheimo, merkittävä pohjaeläinryhmä Merkitys kasvaa pohjoista kohti Tärkeä osa järven ravintoverkkoa mm. kalojen kannalta Ovat runsaslukuisia ja sopeutuneet erilaisiin oloihin → käytetään siksi paleolimnologiassa SIITEPÖLYT: Palvelevat kasvien leviämistä ja suvullista lisääntymistä Mekaaninen ja kemiallinen kestävyys – Pölyt ja itiöt säilyvät anaerobisissa ympäristöissä (suot, järvet, merenpohja) Tehokas, ja laaja-alainen leviäminen Siitepölyn kerrostumien pystysuuntaiset muutokset kertovat siitä, miten ympäristön kasvillisuus on muuttunut kyseisen ajanjakson aikana. ○ Samalta alueelta peräisin olevien, saman ikäisten kerrostumien siitepölykoostumus on pääpiirteissään samanlainen. MAKROFOSSIILIT: Tarpeeksi suuria nähtäväksi paljaalla silmällä Siemeniä, hedelmiä, itiöitä, lehtiä, kukkia, juuria, kaarnaa, kuoria, puuta jne Suuret puujäännökset ’megafossiileja’ Siirtofunktio: matemaattinen yhtälö, joka määrittää lajien ja ympäritömuuttujien välisen suhteen  ITÄMEREN REHEVÖITYMINEN: Trofiatasolla kuvataan vesistöön aikayksikössä tulevan orgaanisen aineksen määrää Oligotrofinen = karu vesistö Mesotrofinen = välimuodon vesistö Eutrofinen = rehevä vesistö Hypereutrofinen = todella rehevä Rehevöitymisellä (eutrofikaatio) viitataan vesistön ravinnekuorman lisäyksen aiheuttamaan perustuotannon kasvuun Tärkeimmät ravinteet typpi (N), ja fosfori (P) Sinilevät kykenevät sitomaan tarvitsemansa typen ilmakehästä Fosfaatin ylimäärän vuoksi sinilevät ”kukkivat” kevätkukinnon jälkeen → typen määrä Itämeressä kasvaa SUOLAPULSSIT: Esiintyvät yleensä talvella: 1. n. 20 päivää kova itätuuli (allas tyhjenee) 2. n. 20 päivää kova länsi tuuli (sisäänvirtaus) Pitävät yllä suolaisuuskerrostuneisuutta Hapettavat (hetkellisesti) halokliinin alapuolisen veden Suolapulssit ovat ainoa keino hapettaa halokliinin alapuoliset syvänteet (?) Mutta: Happi kulutetaan nopeasti uudelleen loppuun (”happivelka”) Ravinteikas alusvesi työntyy Suomenlahdelle (syanobakteerikukinnot) Halokliini voimistuu → hapettomuus voimistuu Itämeri on luonnostaan haavoittuvainen rehevöitymiselle (Holoseenin hapettomat jaksot) Ihmisperäisen kuormituksen aiheuttama rehevöityminen alkoi 1900-luvun alussa ja eskaloitui 1950-1980  Sisäinen kuormitus (hapettomuus) ja syanobakteerikukinnot ylläpitävät korkeaa trofiatasoa ja hapettomuutta viime vuosikymmenien kuormitusvähennyksistä huolimatta Toipuminen kestää vuosikymmeniä mutta hyviä merkkejä on jo paikoin havaittavissa Kuormitusta tulee edelleen vähentää merkittävästi (BSAP) Ilmastonlämpenemisen myötä kuormitusvähennyksen tarve saattaa olla suurempi kuin aiemmin luultu (baseline?) ITÄMEREN KEHITYS: Laaja valuma-alue = suuri makean veden määrä Kylmä ilmasto = vähäinen haihdunta Merivettä virtaa matalista Tanskan salmista, painuu syvänteisiin Matala suolapitoisuus ja suuret erot alueellisesti pintavedessä sekä vertikaalisesti eri syvyyksillä Keskimääräisenä talvena noin puolet Itämerestä jään peitossa Merijääpeitteen laajuus laskusuunnassa Itämeren altaan kallioperä on hyvin monimuotoinen. Kallioperässä on eri-ikäistä vanhaa kiteistä kiveä, jonka päälle on kerrostunut uudempia sedimenttikiviä. Jääkaudet ovat kuluttaneet kallioperää merkittävästi, joten altaan nykyisen muodon ikää on vaikea määrittää. Nykyisen altaan ikä voi olla kenotsooinen (kymmeniä miljoonia vuosia). Orbitaaliset muutokset (maapallon asento kiertoradalla) säätelivät ilmastoa viim. 800 000 vuotta sitten Lämpiminä kausina jäätiköiden sulaminen ja ilmaston lämpeneminen nosti merenpintaa Glasiaalit (jäätiköitymiset) ja interglasiaalit (lämpimät kaudet) eivät ole tallentuneet Itämeren sedimentteihin jäätikön kulutuksen vuoksi Eustasia: merenpinnan nousu (jäätikön sulavedet, veden lämpeneminen) Glasiaali-isostasia: maankohoaminen jäätikön painon vapauduttua Merenpinnan suhteellinen korkeus määrittää rantaviivan sijainnin Transgressiossa maata peittyy veden alle eli vedenpinta nousee Regressiossa maata vapautuu eli vedenpinta laskee Valuma-alueen kehitys vaikuttaa Itämereen päätyvän sedimentti- ja ravinnekuorman määrään ja laatuun  Holoseenia, eli nykyistä aikakautta edeltäneen lämpimän kauden aikana valtamerten pinta oli 2–5 m nykyistä korkeammalla Veiksel-jäätiköitymisen maksimi tapahtui noin 20 000–18 000 vuotta sitten (20–18 ka). Mannerjäätikkö alkoi vetäytyä nopeasti tämän jälkeen. Itämeren allas paljastui jäätikön alta noin 18 000–10 000 vuotta sitten (18–10 ka) Noin 17 000–11 700 vuotta sitten Suomi oli lähes kokonaan vetäytyvän mannerjäätikön peitossa, ja alueelle syntyi suuri sulavesien muodostama jääjärvi. Ilmaston lämpeneminen pysähtyi pitkäksi aikaa nuoremmalla dryaskaudella, noin 14 000–11 700 vuotta sitten. Tänä aikana Salpausselät muodostuivat jäätikön reunan kohdalle. Närken salmen kautta virtasi suolaista vettä, mikä johti suolaisen merivaiheen syntyyn → Yoldiameri (11 600–10 800 vuotta sitten) Maankohoaminen oli voimakasta, ja vedenpinta laski vähitellen (regressio). Ancylusjärvi (10 800–8 500 vuotta sitten) oli makean veden aikakausi, jolloin vedenpinta nousi Suomessa 2–8 metriä. Maankohoamisen vuoksi Närken salmi kohosi vedenpinnan ylle, mikä johti myöhemmin noin 20 metrin laskuun (Ancylus-regressio). Tänä aikana Itämeren alueella syntyi Ancylusjärvi, josta eristyneitä järviä, kuten Saimaa, Oulujärvi, Näsijärvi ja Päijänne, kehittyi. Mastogloia-vaihe (8 500–8 000 vuotta sitten) merkitsee siirtymistä Ancylusjärvestä Litorinamereen. Valtameren nousun vuoksi suolaista vettä alkoi virrata matalampien Tanskan salmien kautta Itämereen, mikä johti vähittäiseen suolapitoisuuden nousuun. >8 ka Fennoskandian mannerjäätikön sulamisen jälkeen isostaattinen maankohoaminen hidastui, mutta Pohjois-Amerikan jäätiköiden sulamisen jatkuessa merenpinnan kohoaminen jatkui Litorinameri oli aluksi suolaisempi (8-13) kuin nykyään, muuttui vähitellen nykyiseksi murtovesialtaaksi Suolaisuuden lasku n. 4,5 ka alkaen. Tämän myötä Itämeren nykyinen olemus saavutettiin n. 2 ka sitten Itämeren nykyistä vaihetta kutsutaan myavaiheeksi  ILMASTOHISTORIA: Suomessa on sekä meri- että mannerilmaston piirteet riippuen siitä, mistä suunnasta ilmavirtaukset kulloinkin tulevat (väli-ilmasto). Suomi on länsituulten vyöhykkeellä, trooppisten ja polaaristen ilmamassojen rajaalueella; varsinkin talvella säätyypin vaihtelut ovat nopeita. Ilmastovaihtelut johtuvat ilmavirtausten suunnasta ja mihin liikkuvat matala- ja korkeapaineet meille kulloinkin sijoittuvat. NAO (North Atlantic Oscillation) on Suomessa tärkein jaksollisen ilmastonmuutoksen muoto ja sen on havaittu aiheuttavan merkittäviä muutoksia lämmön ja kosteuden siirtymisessä Atlantin ja sitä ympäröivien mantereiden välillä, varsinkin talvisin. Värähtelyn tilaa ja voimakkuutta mitataan NAOindeksillä, joka on Islannin alueella sijaitsevan matalanpaineen ja Azorien korkeapaineen välisen ilmanpaineen ero Mitä suurempi ero ilmanpaineissa, sitä korkeampi on NAO-indeksi, ja päinvastoin Korkean eli positiivisen NAO-indeksin aikana ilmanpainekeskusten välistä puhaltavat länsituulet ovat voimakkaampia ja niiden reitti suuntautuu enemmän kohti Pohjois-Eurooppaa. Atlantilta puhaltavien länsituulten mukana siirtyy lämpöä, joka lämmittää Pohjois-Eurooppaa Ilmastoa muuttavat ulkoiset tekijät : Mannerlaattojen liikkeet – Mantereiden ja merien muoto ja topografia ○ Ilmakehän kiertoliike ○ Meriväylien sulkeutumien ja avautuminen, merivirrat ○ Poimuvuoristojen synty ○ Tulivuoritoiminta Aurinkokunnan sisäinen dynamiikka – Maan radassa tapahtuvat säännölliset muutokset – Muutosten taustalla Auringon, Kuun ja muiden taivaankappaleiden Maahan aiheuttamat pienet vetovoimahäiriöt Hiilen kierto ja rapautuminen – Kalkkikiven synty – Merien ja biosfäärin prosessit Kasvihuonekaasut  Maan pyörimisakselin kaltevuus, joka on sama kuin napapiirin kulmaetäisyys navasta, on nykyään keskimäärin 23,4 astetta. Mitä loivempi kallistuskulma on, sitä enemmän kummallekin pallonpuoliskolle tulee Auringon säteilytehoa kesäaikana Jääkausi alkaa, kun Maapallo on kauimpana Auringosta pohjoisen kesän alussa, Maan kiertorata on hyvin soikea (eksentrinen), ja pyörimisakselin kaltevuus on pienimmillään. Tämä yhdistelmä aiheuttaa pitkiä ja viileitä kesiä pohjoisella pallonpuoliskolla, jolloin talvella satanut lumi ei ehdi sulaa. Mannerjäätikkö vetäytyi Suomesta noin 10,000 vuotta sitten Alussa ilmasto oli epästabiili, nykyistä kuivempi 8.2 ka kylmä piikki noin 200-300 vuotta, näkyy myös meillä Holoseenin lämpömaksimi (HTM) 8000-5000 vuotta sitten. Insolaatio 8-10 % nykyistä korkeampi. Kostea ilmastovaihe. Lopussa kuiva. Järvien vedenpinnat alhaalla 6000-4000 vuotta sitten (ilmasto kuiva). 1500-vuoden jaksollisuutta tutkittu meillä vain myöhäisHoloseeniin liittyen Ilmakehän pienhiukkaset (aerosolit) ovat hillinneet ilmaston lämpenemistä useilla eri tavoilla. Ne vaikuttavat maapallon säteilytasapainoon heijastamalla auringonvaloa takaisin avaruuteen ja muuttamalla pilvien ominaisuuksia. Samalla ne kuitenkin ovat edesauttaneet ilmaston lämpenemistä estämällä säteilyn pääsyn pois maapallolta toiseen suuntaan. Muutosten taustalla olevia syitä ○ Maapallon vastaanottaman kokonaissäteilymäärän lasku (pohjoinen pallonpuolisko) ○ Vaihtelut auringon aktiivisuudessa ○ Vaihtelut meri – ilmakehä vuorovaikutuksessa (esim. Atlantin meren lämpötila, sen kiertoliikkeet ja veden lämpötilan vaikutukset laajalla alueella) ○ Termohaliniin meriveden kiertoon liittyvät muutokset (=lämpövesikierto) ○ Vulkanismi ○ Systeemin sisäinen vaihtelu (ilmastojärjestelmän luontainen vaihtelu, jonka syitä ei tiedetä) Auringon aktiivisuus ja aurinkosyklit ○ Erilaiset auringonpurkaukset, auringonpilkut (enemmän ja vähemmän 11 vuoden jaksoissa) ja auringon kaasukehän (= kromosfäärin) säteilyn voimakkuus ovat auringon aktiivisuutta. ○ Erityisen aktiiviset vaiheet: 6000–4500 vuotta sitten ja 3000–2000 vuotta sitten  ○ Dominoiva jaksollisuus: ~88 vuoden jakso (Gleissbergin jakso), ~150 vuoden jakso, ~220 vuoden jakso (Suessin jakso), ja ~400 vuoden jakso ○ Auringonpilkkujakso: 11 (9-13 v.) vuoden välein toistuva jakso Aurinkopilkut ja niiden määrä liittyvät ilmaston lämpötilaan, koska ne ovat merkki Auringon aktiivisuuden vaihteluista, mikä voi vaikuttaa Maan ilmastoon. Aurinkopilkut ovat Auringon pinnalla esiintyviä tummempia ja viileämpiä alueita, jotka kuitenkin liittyvät voimakkaampaan auringon säteilyyn, koska niiden ympärillä on yleensä kuumempia ja kirkkaampia alueita. Aurinkopilkkujen määrän vaihtelut ovat osa Auringon noin 11 vuoden sykliä, joka tunnetaan nimellä aurinkosyklin Viimeaikainen lämpötilakehitys: ○ Vuotuinen keskilämpötila on noussut hieman yli 2 °C aikavälillä 1847– 2013, keskimäärin noin 0.14 °C/vuosikymmen (HUOM! LIA päättyi 1920). ○ Suurin lämpeneminen on tapahtunut vuoden 1960 jälkeen. ○ Lämpötilanousu on ollut voimakkainta talvella (NDJ), mutta voimakasta myös keväällä (MAM). Kesällä ei havaittavissa selvää trendiä. ○ Lämpötilanousu ylittää selvästi globaalin keskiarvon, mikä on tyypillistä korkeille leveyksille. JÄRVIEN KEHITYS: Veden täyttämä maanpinnan painanne; allas, johon on kertynyt vettä Tarkemmat kriteerit: ○ 1. Vesi täyttää painanteen osittain tai kokonaan jos kokonaan = lasku-uomallinen l. eksorreinen järvi (läpivirtaus- tai latvajärvi) jos pinta ei ulotu kynnyskorkeudelle = suljettu l. endorreinen järvi (suljettu eli closed-basin lake) välimuoto = efemeraalinen järvi (suotojärvi = sadeveden kontrolloima järvi) ○ 2. Altaaseen tulee yhtä paljon vettä kuin siitä poistuu valunnan ja haihtumisen tuloksena 3. Vedenpinnan korkeus on vesialueen eri osissa lähes sama (huom. tuuli, jää) 4. Tulovirtaaman suhde tilavuuteen on niin pieni, että valtaosa suspensioaineksesta sedimentoituu (tulva-aika!) 5. Pinta-ala ylittää sovitun minimirajan (5 aaria tai 1 ha)  6. Vedenpinta ei pysyvästi seuraa meriveden korkeuden vaihteluja Järvien syntytavat ○ 1. Tektoniset altaat kallioperän halkeamat, ruhjeet, murroslaaksot (Lohjanjärvi) vajoamat (Inarin allas, Oulujärvi, Päijänne) lohkoliikunnot (Inarin luoteisreuna siirrostörmä) liuskeisuus (Keski-Suomen järvet) ikivanhat poimurakenteet (Saimaa) Tektoniset altaat ovat alueita, joissa järvet ovat syntyneet maanpinnan halkeamien ja siirrosten seurauksena. Nämä järvet ovat usein syviä, suuria ja pitkänomaisia, koska ne sijaitsevat alueilla, joissa maankuoren liikkeet ovat luoneet halkeamia. Tektoniset järvet ovat syviä ja isoja: Ne voivat olla hyvin syviä, koska maankuoren siirroslinjat luovat syviä painaumia. Esimerkiksi Päijänteen syvin kohta, Ristiselkä, on lähes 100 metriä syvä. Pitkänomaiset ja suoraviivaiset muodot: Tektoniset järvet voivat olla pitkänomaisia ja rantaviivat saattavat näyttää kulmikkailta, erityisesti silloin, kun ne kulkevat graniittialueiden halki. Kivilajien vaikutus: Monet järvialtaat noudattavat alueen kivilajien heikkouskohtia. Pehmeämmät kivilajit, kuten fylliitti ja kiilleliuske, kuluvat helpommin ja muodostavat järvialtaita. Esimerkiksi Kyrösjärvi ja Vanajavesi ovat tällaisia. Kivilajien salpaamat järvet: Joillakin alueilla kovat kivilajit, kuten graniitti, estävät veden virtaamisen pois järvestä, ja näin syntyy järviä Glasiaalijärvet syntyvät, kun jäätiköt kuluttavat ja kaivavat altaat kallioiden murroskohtiin ja rapautuneisiin alueisiin. Järvet ovat tyypillisesti viuhkamaisesti suuntautuneita, ja jäätikön liikkeen mukaiset laaksot ovat syvempiä kuin poikittaiset. Jäätikköeroosio on voimakkainta virtausdynamiikan mukaan, erityisesti Järvi-Suomessa, ja eroosio voi syventää maata keskimäärin 7 metriä. Jäänjakaja-alueilla on vähän järviä, kun taas kumpumoreenialueilla järvet ovat rikkonaisia ja muodostavat verkkomaisia kuvioita. Moreeni on jäätikön kuljettamaa ja kasaamaa maalajia, joka koostuu sekalaisesta aineksesta, kuten savesta, hiekasta, sorasta ja kivistä. Se syntyy, kun jäätikkö murskaa ja kuljettaa mukanaan kallioperän palasia ja irtonaista maa-ainesta, jotka sitten kasautuvat, kun jäätikkö sulaa.  Moreenille on ominaista, että siinä ei ole selviä kerrostumia, koska se sisältää aineksia monessa eri koossa ilman lajittelua. Yleisimpiä moreenityyppejä ovat pohjamoreeni (suoraan jäätikön alla syntynyt) ja pintamoreeni (jäätikön reunoilta ja pinnalta kasaantunut). Maankohoamisen tuloksena syntyvät järvet ja kuroutumisaltaat muodostuvat, kun maa kohoaa 2–9 mm vuodessa. Sukkessio eli kehityskulku etenee fladasta glohon ja lopulta kuroutumisaltaaksi: Flada: matala lahti, joka on yhteydessä mereen kapeiden salmien kautta. Glo (kluuvijärvi): ajoittain mereen yhteydessä oleva allas, joka voi olla meromiktinen (osittain kerrostunut). Lopuksi syntyy kuroutumisallas, kun yhteys mereen katkeaa täysin. Suomessa maa kohoaa edelleen, sillä Suomen peitti 2-3 km paksu mannerjäätikkö Deflaatioaltaat ovat tuulen kulutuksen eli deflaation synnyttämiä painanteita tai altaita. Ne syntyvät, kun tuuli puhaltaa pois hienompaa maa-ainesta, kuten hiekkaa, soraa tai pölyä, jolloin maanpintaan muodostuu vähitellen syvenevä kuoppa. Deflaatioaltaita esiintyy erityisesti aridoilla alueilla tai rannikoilla, joissa kasvillisuus on harvaa ja maa-aines on löyhää ja helposti tuulen kuljetettavissa. Kryogeeniset altaat ovat järviä tai altaita, jotka syntyvät pakkasen ja sulamisen vuorottelun aiheuttamien prosessien seurauksena. Nämä prosessit liittyvät kylmiin ilmastoihin ja ikirouta-alueisiin, joissa maa jäätyy ja sulaa kausittain. Kryogeenisten altaiden muodostuminen voi tapahtua esimerkiksi, kun: Ikirouta sulaa ja maaperän jää sulaa, jolloin maa painuu kasaan ja siihen muodostuu painanteita, joihin vettä kerääntyy. Frost action eli pakkasen vaikutus muokkaa maata niin, että kuopat tai painanteet syntyvät ja täyttyvät vedellä. Akvaattinen sukkessio tarkoittaa vesiekosysteemien, kuten järvien, lampien, jokien tai kosteikkojen, luonnollista ja asteittaista muutosta ajan kuluessa. Tämä prosessi johtaa usein vesistöjen mataloitumiseen ja lopulta niiden muuttumiseen maanpäällisiksi ekosysteemeiksi, kuten niityiksi tai metsiksi. Akvaattinen sukkessio alkaa yleensä, kun vesistöön kertyy orgaanista ainesta, kuten lehtiä, kuolleita kasveja ja muuta materiaalia, joka vähitellen hajoaa ja kerrostuu vedenpohjaan. Luontainen happamoituminen tarkoittaa alkaliinisen (emäksisen) ekosysteemin kehitystä kohti happamampia olosuhteita. Alun korkea alkaliniteetti johtuu tuoreesta moreeni-aineksesta, jossa on runsaasti emäskationeja, sekä Itämeren vaikutuksesta. Ilmaston lämpeneminen, kasvillisuuden leviäminen ja lisääntynyt eroosio sekä rapautuminen kiihdyttävät tätä happamoitumista. luontaisen happamoitumisen syyt: ○ hapan kallioperä ○ maaperän köyhtyminen ○ humusolin synty ○ orgaaniset hapot ○ soistuminen ja havumetsien kehitys (3/4 humuksesta peräisin soilta) ○ pohjoisessa soistumisen merkitys vesien happamuudelle vähäisempi Teollisuushappamoituminen viittaa ihmisen toiminnasta johtuvaan ympäristön happamoitumiseen, joka on seurausta erityisesti teollisuuden ja liikenteen päästöistä. Kun fossiilisia polttoaineita, kuten kivihiiltä, öljyä ja maakaasua, poltetaan, ilmakehään vapautuu rikki- ja typpiyhdisteitä. Nämä yhdisteet reagoivat ilman kosteuden kanssa muodostaen rikkihappoa ja typpihappoa, jotka tulevat alas sateen mukana, eli syntyy happosateita. TENTTIKIRJAN MUISTIINPANOT: 1. Sedimenttien synty ja tyypit Eksogeenisten voimien vaikutuksesta syntyy kerrostumia eli sedimenttejä. Syntytavan mukaan sedimentit voivat olla: ○ Meri-, järvi- ja jäätikköperäisiä ○ Tuuli- ja jokikerrostumia Jäätikköperäiset sedimentit: ○ Glasiaalikerrostumat – suoraan jäätikön kasaamia. ○ Glasifluviaaliset kerrostumat – jäätikköjokien kasaamia. Sedimentit koostuvat muualta kulkeutuneesta aineksesta, mutta paikallaan pysyneet rapautumistuotteet (sedenttiset muodostumat) luetaan myös mukaan. 2. Sedimenttien luokittelu aineksen perusteella Minerogeeniset sedimentit: koostuvat kivennäismaasta. Orgaaniset (biogeeniset) ja kemialliset sedimentit: koostuvat eloperäisestä tai kemiallisesta aineksesta. 3. Stratigrafia ja sedimenttien tutkimus Sedimenttitutkimus on tärkeä osa stratigrafiaa (kerrosjärjestyksen tutkimusta). Rakeiden pyöristyminen kertoo kulkeutumisesta: ○ Pyöristynyt rae on kulkeutunut kauemmaksi kuin pyöristymätön. 4. Sedimenttien lajittuneisuus ja kerroksellisuus Lajittumattomat sedimentit: sisältävät sekaisin eri raekokoja (esim. moreeni). Lajittuneet sedimentit: jokin raekoko vallitsee (esim. lentohiekka). Lajittuneet sedimentit voivat olla kerroksellisia: ○ Kerrallisuus: hienot ja karkeat kerrokset vuorottelevat. ○ Lustorakenne: vuodenaikojen vaihteluista syntyvä kerrallisuus (esim. lustosavi). ○ Homogeeninen sedimentti: ei kerrostuneisuutta. 5. Kerrosmuodot ja virtausten vaikutus Ristikerroksellisuus: kerrokset näkyvät virta- tai vaakasuunnassa. Kareet (aallonmerkit) muodostuvat veden tai tuulen vaikutuksesta sedimentin pinnalla – suuremmat kareet syntyvät voimakkaammista virtauksista. 1. Moreenit ja niiden tyypit Moreeni: lajittumaton maalaji, jossa raekoot vaihtelevat. Soramoreeni: ○ Sisältää vähintään 50 % soraa ja kiviä.  ○ Enintään 5 % hienoa hietaa tai hienompia aineksia. Hienoaineksinen moreeni: ○ Yli 30 % hienoja lajitteita ja vähintään 5 % savea. Hiekkamoreeni: ○ Yleisin Suomessa, muodostaa 75 % maan moreeneista. ○ Soramoreeneja noin 10 % ja hienoaineksisia moreeneja 15 %. Keski-Euroopan moreenit: sisältävät usein paljon savea. 2. Biogeeniset maalajit Multa, turve ja lieju: eloperäisestä aineksesta syntyneitä. Kuorisora: syntynyt simpukoiden ja kotiloiden jäänteistä, esiintyy Lounais-Suomessa Litorinameren kerrostumina. Turve: ○ Yli 90 % orgaanista ainesta kuivapainosta. ○ Turpeet nimetään vallitsevan kasvijäänteen mukaan: Rahkavaltainen (esim. rahkasammal). Saravaltainen (esim. sarakasvit, tupasvilla, puunjääte). 3. Liejut ja niiden synty Liejut: syntyneet vesien pohjalla. ○ Alloktoninen aines: kulkeutunut muualta. ○ Autoktoninen aines: syntynyt paikallisesti. Orgaanista ainesta yleensä 1,5–20 % kuivapainosta. Jos lieju sisältää runsaasti humuskolloideja, sitä kutsutaan mutasiltiksi. 4. Kivennäismaiden luokittelu Maalajit nimetään pääraekoon mukaan, joka määrittyy sen mukaan, missä raekokoluokassa maalajin läpäisyprosentti on 50 %. Esimerkiksi savi sisältää hyvin hienoa ainesta ja on nimetty vallitsevan raekoon perusteella. 1. Piimaa- ja kemialliset sedimentit Piimaakerrostumat: ○ Yleensä vain 1–2 m paksuja. ○ Kosteana harmahtavia, poltettaessa kevyitä ja huokoisia. Kemialliset sedimentit: ○ Rautahydroksidi (järvimalmi), alumiinisulfaatti (alunamaa). ○ Järvikalkki: syntyyn vaikuttavat sekä kemialliset että biogeeniset prosessit. 2. Biogeenisten sedimenttien luokittelu vedenkorkeuden mukaan Limniset sedimentit: Kerrostuvat matalan veden rajan alapuolella. ○ Esim. lieju, muta, kalkkilieju, piilevälieju (diatomiitti), ruoko- ja korteturve. Telmaattiset sedimentit: Ajoittain kuivuville alueille, esim. suur-saraturpeet. Terrestriset sedimentit: Syntyvät aina vedenpinnan yläpuolelle. ○ Esim. rahkaturpeet (kuten ruskean rahkasammaleen turve). 3. Autoktoniset ja alloktoniset sedimentit Autoktoniset sedimentit: Syntyvät ja kerrostuvat muodostumispaikalleen. ○ Esim. turve, piilevien kuoret (vesikasvien jäänteet). ○ Myös monet kemialliset sedimentit ovat autoktonisia. Alloktoniset sedimentit: Kulkeutuvat muualta ennen kerrostumista. ○ Mineraalimaalajit ja muut mekaaniset sedimentit. 4. Merisedimentit (mariiniset sedimentit) Sedimentaatio meren syvyysvyöhykkeillä: ○ Syvempi vesi → hienojakoisempi sedimentti ja rauhallisempi sedimentaatioympäristö. ○ Matalan veden alueilla (self) kerrostumat koostuvat: Hiekasta, savesta, orgaanisesta aineksesta ja joskus tulivuoren tuhkasta.  Mannerrinteen sedimentit: ○ Turbidiitit: Syntyvät lietteiden virtausten seurauksena. ○ Kerroksellinen rakenne muistuttaa lustosavea: Kerros alkaa karkealla aineksella, joka muuttuu asteittain hienommaksi. 1. Meren syvien alueiden sedimentit Turbidiittisarjat: ○ Syntyvät lietteiden virtausten kerrostumina. ○ Voi olla satojen tai tuhansien metrien paksuisia. Kalkkilieju: ○ Koostuu mm. kalkkikuoristen huokoseläinten (Foraminifera) kuorista. ○ Syvällä meressä, yli 4 500 m syvyydessä, kalkki liukenee. Syvänmeren sedimentit: ○ Punaruskea savi sisältää piileväliejua ja tulivuoren tuhkaa. Sedimentaationopeus syvissä merissä: ○ Vain muutamia millimetrejä tuhannessa vuodessa. ○ Olosuhteet voivat säilyä muuttumattomina miljoonia vuosia, mahdollistaen tietoa mm. ilmaston muutoksista. 3. Sedimenttien kovettuminen eli diageneesi Diageneesi: Irtomaalajit muuttuvat sedimenttikiviksi normaalissa lämpö- ja paineympäristössä. ○ Metamorfoosi: Tapahtuu korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Diageneesin prosessi: ○ Mineraalirakeet pakkautuvat tiiviimmin, ja huokostila pienenee. ○ Osa rakeista liukenee, muodostaen uusia mineraaleja. ○ Huokostilassa oleva liuos kiteytyy rakeiden väleihin, muodostaen iskoksen. Alkuperäiset rakenteet voivat säilyä jopa metamorfoituneissa kivissä. ○ Tämä mahdollistaa nykyisten sedimenttien tutkimuksen avulla selvittää mm. Suomen prekambrista kallioperää.  Kemiallinen rapautuminen tapahtuu veden viileyksissä. Syntyy uusia mineraaleja, ja osa alkuaineista liukenee veteen ainakin väliaikaisesti. Ilmakehän hiilidioksidi ja maaperän hiilidioksidi vaikuttavat sadeveden happamuuteen, mikä lisää rapauttavaa tehoa. Kivien rauta hapettuessaan ruostuu. Happo (esim. hiilihappo) rapauttaa graniittia kaoliinisaveksi; tätä prosessia kutsutaan hydrolyysiksi. Kalkkikivi (kalsiumkarbonaatti) rapautuu liukenevaksi kalsiumkarbonaatiksi, mikä luo karstimaaston tyypillisen topografian. Mineraalien kemiallinen rapautumisalttius riippuu niiden kiteytymisjärjestyksestä. Helpoimmin rapautuvat mineraalit, jotka ovat syntyneet maanpinnan oloista poikkeavissa olosuhteissa. Biologinen rapautuminen on sekä mekaanista että kemiallista. Juuret rikkovat kalliota tunkeutuessaan rakoon. Juuret, kasvien ja eläinten jätteet happamoittavat maaperää, mikä edistää kemiallista rapautumista. Rapautuminen aiheuttaa maaperän pintaosissa kemiallisia muutoksia, jotka näkyvät vaakasuorina kerroksina eli horisonteina. Maannosprofiili on pystysuora leikkaus näistä kerroksista. Maannoksen syntyyn vaikuttavat erityisesti ilmasto ja maaperän koostumus: ○ Karkeassa maaperässä vesi pääsee painumaan alas, jolloin maannos kehittyy hyvin. ○ Hienojakoisessa maaperässä tapahtuu myös veden kapillaarista nousua, mikä sekoittaa horisontteja. Podsoli-maannos (Havumetsävyöhykkeen maannos) Podsoli kehittyy hyvin hiekassa ja moreenissa, joissa vesi läpäisee helposti maaperää. Edellyttää sademäärän olevan suurempi kuin haihtuminen.  Ao-horisontti: Kasvijätteitä sisältävä karikekerros. A-horisontti: Tuhkanharmaa uuttumiskerros (~10 cm Keski-Suomessa). ○ Huuhtoutuneet: rauta, mangaani, kalsium, alumiini ja humus. B-horisontti: Rikastumiskerros (30–40 cm). ○ Rauta, humus ja pii rikastuvat happamuuden määräämässä järjestyksessä. C-horisontti: Muuttumaton pohjamaa. Alkuaineiden liukeneminen ja saostuminen: ○ Alkuaineet kuten rium, kalium, fosfori ja liuenneet rauta saostuvat ympäristöolosuhteiden muuttuessa (esim. happamuuden, lämpötilan tai happitilanteen muuttuessa). ○ Rauta voi hapettuessaan saostua järvien pohjalle muodostaen järvimalmia. ○ Kalsium saostuu järviin joko lämpötilan kohoamisen tai biogeenisen yhteyttämisen seurauksena, muodostaen järvikalkkia. Maannostyypit eri ilmastoalueilla 1. Tundramaannos (Ikirouta-alueet): ○ Kehittyy vain pintakerrokseen, joka sulaa kesäisin. ○ Ei selvää kerroksellisuutta, vain laikkuina raudan ja mangaanin viiruja. 2. Podsoli (Lauhkea, kostea ilmasto, havumetsävyöhyke): ○ Hapan maannos, hyvin kerrostunut. 3. Ruskomaa (Lehtimetsävyöhyke): ○ Karikekerroksen alla paksu, ruskea ja multava kerros. ○ Ei niin hapan kuin podsoli. 4. Mustamulta (Puolikuivat alueet, erityisesti lossialueet): ○ Paksun humuskerroksen alle rikastuu kalsiumia. 5. Aavikkomaannos: ○ Kalsiumia rikastuu, mutta humuskerros puuttuu. ○ Kapillaarinen veden nousu rikastuttaa suolat pintaan. ○ Maannoksen väri on harmaa tai punertava. 6. Terra rossa (Kalkkikivialueet, Välimeren puolikuivat alueet): ○ Punainen maannos kalkkikivialueilla. Massaliikunnot: Hidas maan valuminen, erityisesti ikiroudan ja periglasiaalisilla alueilla. Vuotomaa: Maakerros, joka valuu loivillakin rinteillä, erityisesti kun vesi kyllästää maata. Syyt: Suuret päivittäiset lämpötilanvaihtelut, kasvillisuuden puute, sulamisen ja jäätymisen vuorottelu. Roudan synty: Maan vesien jäätyessä tilavuus kasvaa, mikä nostaa maanpintaa. Jäätyvä maa imee vettä alapuolelta muodostaen jäälinssit, mikä nostaa maata entisestään. Roudan vaikutukset: Maan rakenteet vaurioituvat roudan sulaessa. Suomessa routa voi nostaa teitä jopa yli puoli metriä. Routavauriot: Tiet ja vesijohdot kärsivät roudasta, mikä vaatii perustusten sijoittamista routarajan alapuolelle. Roudan syvyyteen vaikuttavat tekijät: Sateinen syksy, pitkät kovat pakkaset ja vähäinen lumipeite lisäävät roudan syvyyttä. Roudan sulaminen: Etelä-Suomessa routa sulaa yleensä vapun aikoihin, Keski-Suomessa toukokuun puolivälissä ja Lapissa juhannuksen tienoilla. Kevään olosuhteet: Lämpimät ja tuuliset päivät auttavat maan kuivumista ja vähentävät routahaittoja. Virtaava vesi: Yksi merkittävimmistä maanpinnan muokkaajista geologisista voimista, joka kuljettaa ja kasaa maa-ainesta. Aineksen kuljetus: Vesi kuljettaa materiaalia pohjaa pitkin (vieriminen), suspensiona (liettyneenä) ja liuenneena. Virran nopeus ja aineksen karkeus: Hienoin hiekka lähtee liikkeelle pienimmällä nopeudella. Karkeampi hiekka ja sora vaativat suuremman virtausnopeuden, samoin savi. Savihiukkasten kuljetus: Savihiukkaset pysyvät liettyneinä hitaassa virrassa, kun taas hieta ja karkeampi materiaali sedimentoituvat nopeammin. Kasautuminen: Virtaava vesi muodostaa jokiuomaan särkkää, tulvavalleja ja jokisuuhun deltan.  Vanhan joen profiili: Loiva, ylöspäin jyrkkenevä pituusprofiili, jonka päätepiste on merenpinta. Valmis profiili on harvinainen maankuoren ja merenpinnan korkeuden vaihtelujen vuoksi. Meanderit: Joet pyrkivät mutkittelemaan ja muodostamaan meandereita. Virtaus kuluttaa ulkoreunaa, ja sisäreunaan muodostuu särkkä, siirtäen uomaa alavirtaan. Meanderin koko: Riippuu joen koosta; suurempi uoma tarkoittaa pidempää meanderia. Uoman leveyden ja meanderin pituuden suhde on yleensä 1:10. Meanderin poikki leikkautuminen: Eroosio voi katkaista meanderin, jolloin joki oikaisee uomansa, ja vanha meanderi jää makkarajärveksi tai juoluaksi. Meanderoivat joet Suomessa: Suurimmat meanderoivat joet ovat Oulankajoki ja Valjojoki. Myös etelärannikon savialueiden ja soiden joet mutkittelevat. Lentohietikot koostuvat pääasiassa karkeasta hiedasta tai hienosta hiekasta (raekoko noin 0,2 mm). Tällainen aines lähtee liikkeelle jo suhteellisen heikolla tuulella, jonka nopeus on metrin korkeudella noin 5 m/s. Sijainti: Lentohietikot liittyvät usein harjuihin ja muihin glasifluviaalisiin muodostumiin, jotka sisältävät paljon sopivaa materiaalia. Rannikoilla tuuli ja tyrskyt kuljettavat hiekkaa, muodostaen rantaviivan suuntaisia dyynivallia. Dyynien muodostuminen: Rannalle muodostuu ensin alkiodyyni, joka vähitellen kasvaa ja siirtyy sisämaahan. Lopulta muodostuu rantaviivan suuntainen dyynivalli. Dyynit vähentävät tuulen kulutusvoimaa, mikä helpottaa kasvillisuuden sitoutumista. Periglasiaaliset dyynit: Pohjois- ja Itä-Suomessa on merkittäviä dyynikenttiä, jotka ovat syntyneet jääkauden jälkeen, kun paljastunut maa-alue oli alttiina tuulille ennen kasvillisuuden sitoutumista. Näillä alueilla on usein kaarenmuotoisia paraabelidyynejä, jotka voivat olla jopa 25 metriä korkeita ja useita kilometrejä pitkiä. Dyynit ja niiden muodot Aavikko-olosuhteissa syntyy erityisiä dyynimuodostelmia, joita kutsutaan barkaaneiksi. Barkaaneilla on kaareva muoto, jossa kärki osoittaa tuulen tulosuuntaan. Näiden muodostuminen vaatii pitkään jatkuvia, samasta suunnasta tulevia voimakkaita tuulia. Tuulen ja hiekan kuluttava vaikutus Tuuli sekä sen kuljettama hiekka kuluttavat maaperää tehokkaasti, erityisesti puuttomilla alueilla. Moreenin synty ja ominaisuudet Moreeni on tasalajitteinen maalaji, joka syntyy mannerjäätikön toiminnan seurauksena. Jäätikkö kuluttaa, kuljettaa ja lopulta kerrostaa kiviaineksen muodostaen moreenia. Moreeni sisältää jäätikön kuljettamaa ainesta (debris), jota löytyy jäätikön pohjalta, sisäosista ja pinnalta. Moreenin tyypit ja kerrostuminen Pohjamoreeni: muodostuu jäätikön pohjalle, joko siivu siivulta tai jäätikön sulaessa Pintamoreeni eli ablaatiomoreeni: peräisin jäätikön pintaosista ja syntyy joko suoraan sulamisen kautta tai valumalla jäätikön kaltevalla pinnalla. Moreenin syntyyn vaikuttavat tekijät Jäätikön eri kerroksissa kulkeutuneen aineksen sijainti vaikuttaa siihen, millainen moreenikerros lopulta muodostuu Pohjamoreenin kivien suuntautuminen Pohjamoreenin kivet asettuvat yleensä jäätikön virtauksen suuntaisesti. Pohjamoreenin kivien suuntautumista hyödynnetään jäätikön entisten virtaussuuntien selvittämisessä. Virtauksen suunnan selvittäminen auttaa esimerkiksi tutkimaan, miten malmilohkareet ovat kulkeutuneet jäätikön mukana alueelta toiselle. Suomen moreenityypit Suomen moreenit ovat yleisesti hiekka- tai hietavaltaisia, savipitoisuuden ollessa alle 5 %. Poikkeuksellisesti yli 10 % savipitoisuus esiintyy moreeneissa, joihin on sekoittunut vanhoja savisedimenttejä tai runsaasti esijääkaudellista rapautunutta ainesta. Hienolajitteista moreenia esiintyy erityisesti Pohjanmaalla ja kallioperän läheisyydessä eri puolilla Suomea. Moreenin kerrostumisen vaikutukset  Moreenin pintaosa on usein huuhtoutunut karkeammaksi, mikä voi johtua: ○ Periglasiaaliajan aikana tapahtuneesta hienoaineksen valumisesta pois. ○ Rantavoimien vaikutuksesta maan kohotessa, jolloin pintakerrokset huuhtoutuivat. Moreenin kivirakenne ja alkuperä Moreenin kiviaineksen koostumus riippuu lähialueen kallioperästä, sisältäen: ○ Karkeampia rakeita, kuten hiekkaa ja suurempia kiviä, jotka edustavat kivilajeja. ○ Hienomman aineksen osalta pääasiassa yksittäisiä mineraalirakeita. Pohjamoreenissa kivet ja lohkareet ovat yleensä paikallisia, kulkeutuneina vain lyhyitä matkoja jäätikön liikkeen mukana, kun taas hienompi aines on peräisin laajemmalta alueelta. Suurin osa Suomen moreenista on siirtynyt vain muutamia satoja metrejä lähtökalliostaan; vain muutama prosentti on kulkeutunut kymmeniä tai satoja kilometrejä. Pohjamoreenin yleisyys Suomessa Pohjamoreeni on Suomen yleisin maalaji ja kattaa 48,2 % maan pinta-alasta. Se on yleinen myös savikoiden ja turvemaiden alla; noin 44,5 % Suomen soista sisältää moreenia turpeen alla. Pohjamoreeni peittää kallioperää 1-5 metrin paksuisena kerroksena, tasoittaen sen epätasaisuuksia. Tätä ohutta ja muodoiltaan epämääräistä kerrostumaa kutsutaan peitemoreeniksi. Drumliinit Drumliinit ovat jäätikön virtauksen suuntaisia selänteitä, joiden muodot vaihtelevat sikaarimaisista pyöreisiin. Drumliinien koko vaihtelee: ne ovat yleensä 1-5 km pitkiä ja 5-50 metriä korkeita. Drumliinit esiintyvät usein suurina ryhminä tietyillä alueilla, kuten: ○ Savossa Salpausselkien sisäpuolella. ○ Kuhmossa ja Kuusamossa Neuvosto-Karjalan reunamuodostumien sisäpuolella. ○ Inarijärvestä luoteeseen Pohjois-Norjan reunamuodostumien sisäpuolella. Drumliinien synty ja jäätikön virtaukset Drumliinien synty liittyy voimakkaaseen jäätikön virtaukseen, joka tapahtui Salpausselkien ja vastaavien reunamuodostumien kerrostumisen aikaan.  Pohjamoreenialueilla esiintyy usein jäätikön reunan suuntaisia pieniä moreeniselänteitä, joita kutsutaan De Geer -moreeneiksi De Geer -moreenit syntyivät joko jäätikön reuna-alueilla tai railoissa jäätikön reunan alla. Näiden muodostuminen liittyy tilanteisiin, joissa jäätikkö on hieman edennyt, luoden rinnakkaisia selänteitä jäätikön reunan suuntaisesti. Jäätiköiden sulamisvesien kuljettamat kerrostumat ovat hallitsevia maastonmuotoja monilla alueilla Suomessa, muodostaen kvartäärikautisen maaperän "selkärangan". Ne kattavat noin 7 % Suomen maa-alasta. Nämä kerrostumat ovat tärkeitä luonnonvaroja niiden sisältämän soran ja hiekan vuoksi sekä pohjavesivarastoina ja rakennuspohjina. Ominaispiirteet Jäätikköjokikerrostumille on ominaista lajittuneisuus, jossa karkeampi aines, kuten sora ja hiekka, hallitsee. Hienojakoisimmat lajitteet, kuten savi, puuttuvat näistä kerrostumista. Virtaavan veden vaikutus luo vaihtelevaa kerroksellisuutta, joka näkyy selkeästi harjuissa ja muissa sulamisvesien muovaamissa muodostumissa. Materiaalin lajitteet ja kerroksellisuus vaihtelevat, johtuen sulavesien virtaaman ja kuljettaman materiaalin määrän voimakkaista vaihteluista. Harjujen syntyprosessi Harjut ovat pääosin muodostuneet jäätikön alla virranneiden sulavesitunneleiden kasaamasta aineksesta. Osa harjuista on syntynyt myös jäätikön reuna-alueilla jäätikköjokien kasaamina kerrostumina. Harjujen esiintyminen ja suunta osoittavat mannerjäätikön jakautumista useisiin virtaaviin kielkemuotoihin, erityisesti Salpausselkä-vaiheen aikana. Harjujen suunta ja jäätikön virtaus Harjut ovat yleensä suuntautuneet kohti jäätikön reuna-asemia, mikä heijastaa jäätikön virtaussuuntaa melko tarkasti. Sulavesien muodostamat tunnelit syntyivät pienimmän vastuksen suuntaan, joka oli usein sama kuin jäätikön virtaussuunta, ellei alustan topografia vaikuttanut suuntaan. Jäätikön kulutustavat Jäätikön kulutus alustaan tapahtuu kahdella tavalla: ○ Jäätikön pohjaan sekoittunut kiviaines hioo ja naarmuttaa alustaa. ○ Jäätikön pohjalla olevat kivet myös hankautuvat toisiaan vasten. Regelaatioilmiö Pohjalla tapahtuva sulamisen ja jäätymisen vuorottelu, eli regelaatioilmiö, rikkoo kalliota ja siirtää kiviaineksen jäätikön kuljetukseen. Regelaatio johtuu jäätikön pohjalla tapahtuvista paineen vaihteluista, jotka aiheuttavat jään sulamista ja uudelleenjäätymistä kallioperän pinnalla. Tulivuorten toiminta Tulivuoret toimivat samoilla periaatteilla kuin nykyisin, vaikka aikakauden olosuhteet olivat erilaiset. Maailma oli hapeton, ja elämän muodot rajoittuivat pääasiassa alkusoluisiin levien varaan. Maankuoren levottomuus Aikakauden maankuoren levottomuus ilmeni tulivuorenpurkauksina. Kallioperässä on säilynyt runsaasti tulivuorenpurkauksista syntyneitä rakenteita. Tyynylaavat Tyynylaavat viittaavat vedenalaisiin purkauksiin, joita syntyy nykyisin erityisesti valtamerten keskiselänteillä meren pohjalla. Laavat, kuten Atlantin ja Tyynen valtameren pohjalla, ovat koostumukseltaan basalttia, joka on yleisin tuliperäinen kivilaji. Pohjois-Vihreä kivivyöhyke Koostuu muuttuneista meren pohjan basalttikivistä. Breksiat ja tuffiitit Syntyivät arkeeisella ajalla, ja niiden koostumus on toisenlaista, sitkaampaa kivisulaa verrattuna basalteihin. Esiintyvät rajatummilla alueilla, jotka ovat muinaisten tulivuorten kuluneita juuriosia. Arkkeiset kivet Suurin osa arkkeisista kivistä on erilaisia gneissejä ja graniitinsukuisia kivilajeja. Gneissit muistuttavat puuropataa, joka on jähmettynyt kesken jäähtymisen. Graniitit ja niiden sukulaiset ovat ulkondriittisten kivien yksinkertaisempia muotoja. Gneissien synty Gneissien poimut syntyivät 10-15 kilometrin syvyydessä maankuorella maankuoren liikkeitten seurauksena. Korkeassa paineessa ja usean sadan asteen lämpötilassa kivet pehmenivät muovautuviksi ja saattoivat jopa sulaa osittain. Maan sisäiset voimat Maan sisäiset voimat taivuttelivat pehmenneen kiven poimuille kuin maton. Kuori paksuni ja painoi alla olevaa raskasta vaippaa lommolle. Muokkaavat voimat Kun muokkaavat voimat heikkenivät, vaippa alkoi kohota entiseen asemaansa. Poimuttunut kallioperä kohosi mahtavaksi vuoristoksi ja alkoi rapautua ja kulua pois. Kivien kovettuminen Ajan myötä paine ja lämpötila laskivat, ja kivet muuttuivat taas koviksi. Maankuoren Repentäminen ○ Aikaisemmin syntynyt maankuoren repentyminen levisi muutaman sadan miljoonan vuoden kuluessa valtameriksi. ○ Tämä prosessi on jättänyt jälkensä nykyiseen maapallon rakenteeseen. Hiekkarannat ja Kvartsiitit Hiekkarantojen Muodostuminen ○ Muistot hiekkarannoista näkyvät Suomessa korkeiden vaarojen kvartsiiteissa. ○ Rantaan liplattavat laineet muovasivat hiekkaan aaltojen merkkejä yli kaksi tuhatta miljoonaa vuotta sitten. Aaltojen Vaikutus ○ Merkit jäivät aaltojen tuoman uuden hiekan peittoon.  ○ Hiekka kovettui, kivettyi ja kiteytyi lopulta nykyiseen muotoonsa kovaksi vaaleaksi kiveksi. Hiekan ja Laavan Vuorovaikutus Laavan Purkautuminen ○ Hiekkojen sekaan purkautui basalttista laavaa, mikä vaikutti sedimenttikerroksiin. ○ Laavan päällä kerrostui kalkkiliejuja meren pohjan painuessa alaspäin. Kivisulan Määrä ○ Tulivuorten alla oli suunnattomat määrät kivisulaa tai puolisulaa massaa, jossa vaihteli erikokoisia kiinteitä kiviä. ○ Tämä massan osa ei koskaan purkautunut maan pinnalle. Migmatiitit Migmatiittien Muodostuminen ○ Kivimassasta kiteytyi suuria migmatiiteiksi nimettyjä kivilajeja, joihin usein liittyy riekaleita vanhemmista kivilajeista, kuten liuskeista. ○ Riekaleiden ympärillä viilee nuorempi, usein graniittinen syväkivi. Migmatiittien Yleisyyttä Suomessa ○ Migmatiitit ovat hyvin yleisiä kivilajeja Suomen kallioperässä ja esiintyvät lähes jokaisessa kunnassa. ○ Migmatiittialueiden keskellä voi olla laajoja, tasalaatuisia graniitti- tai muita syväkivimassoja. Syväkivimassat Kivilajien Kehitys ○ Nämä kivilajit ovat monissa tapauksissa syntyneet puhtaasta kivisulasta kiteytymällä. ○ Osa Keski- ja Etelä-Suomen kallioperän syväkivilajeista on peräisin Maan kuoren alta, vaipan yläosasta, ja ne ovat rauta- ja magnesiumvaltaisia. ○ Suomen kallioperä koki ankaraa puristusta viime jääkauden aikana, jolloin maata peitti useassa vaiheessa useita kilometrejä paksu mannerjää.  ○ Jäävirrat kuormittivat maata satojen tuhansien vuosien ajan. Kallioperän Kohottaminen ○ Jäätikön vetäytyessä alas painunut kallioperä alkoi hiljalleen kohota entiseen asentoonsa. ○ Tämä ilmiö näkyy erityisesti Pohjanlahden rannikolla, missä maa nousee noin metrin sadassa vuodessa. Rakojen Kehitys ja Maanjäristykset Rakenteelliset Muutokset ○ Kohottamisen yhteydessä syvällä kallioperässä syntyy rakoja, joiden kautta jännitys laukeaa. ○ Nämä siirrostapahtumat liittyvät myös maanjäristyksiin, jotka tapahtuvat 5-20 kilometrin syvyydessä. Rakojen Ulottuvuus ○ Synnyttyneet raot eivät ulotu lähelle maanpintaa, vaan ne sijaitsevat syvällä kallioperässä, mikä tekee niiden vaikutuksesta pinnalla havaittavat ilmiöt osittain vaikeasti ennakoitaviksi. Jääkausien kehittyminen mesotsooisesta ajasta nykyiseen kvartäärikauteen Mesotsooinen maailmankausi: Jääkausia ei esiintynyt. Kenotsooinen maailmankausi: Tertiäärikauden lopulla jää alkoi muodostua ensin Antarktiksella, viimeistään mioseenikaudella, eli mahdollisesti jo 40 miljoonaa vuotta sitten. Myöhäiskenotsooinen aika ja kvartäärikausi (viimeiset 2,5 miljoonaa vuotta): ○ Mannerjäätiköitä on muodostunut myös pohjoiselle pallonpuoliskolle. ○ Jääkaudet ovat kestäneet yleisesti 10–85 miljoonaa vuotta, mutta yksityiskohtainen historia on vielä tuntematon. ○ Nykyinen jääkausiaika on tämän mukaan vasta alkuvaiheessa. Jääkausien ilmastonvaihtelu: ○ Syvät merisedimentit antavat tietoa ilmaston vaihtelusta miljoonien vuosien ajalta, kattaen koko kvartäärikauden ja tarjoten näkymiä jääkausien ilmastohistoriaan. 3. Jääkausien ilmaston vaihtelut: Viimeisen miljoonan vuoden aikana on ollut noin 10 jääkautta ja niiden välissä lämpimämpiä interglasiaaliaikoja. Viimeinen interglasiaaliaika, Eem, päättyi ilmaston nopeaan viilenemiseen noin 120 000 vuotta sitten. 4. Astronominen ilmastonvaihteluteoria (Milankovitchin syklit): Maan kiertoradan ja akselin jaksolliset vaihtelut vaikuttavat ilmastoon: ○ Eksentrisyys (kiertoradan litistyneisyys) vaihtelee 100 000 vuoden jaksossa. ○ Akselin kaltevuus vaihtelee 41 000 vuoden jaksoissa. ○ Prekessio (maan akselin kiertyminen) vaikuttaa aurinkoetäisyyksiin 22 000 vuoden jaksoissa. Näiden syklien yhteisvaikutukset voivat aiheuttaa mannerjäätiköiden muodostumista. 6. Miksi jääkausia ei aina esiinny? Jääkausien esiintymiseen vaikuttaa mantereiden sijainti: ○ Mesotsooisella kaudella mantereet eivät olleet nykyisillä paikoillaan, eikä lämpövyöhykkeisyyttä esiintynyt. ○ Antarktiksen siirtyminen etelänavalle mahdollisti ensimmäisten mannerjäätiköiden muodostumisen siellä. 1. Mannerliikunnot ja vuoristojen muodostuminen Mantereiden liikkeet (tektoniset voimat) ja vuorijonojen kohoaminen lisäävät korkeita alueita, mikä mahdollistaa jäätiköiden muodostumisen. Albedovaikutus: Lumen peittämien alueiden laajeneminen heijastaa auringon lämpösäteilyä takaisin avaruuteen, mikä auttaa jäätiköitä säilymään pidempään. Vuoristot ja mantereiden sijainti vaikuttavat myös ilmamassojen ja merivirtojen kulkuun sekä maapallon lämpötilaerojen jakautumiseen. 2. Vulkanismi ja kasvihuoneilmiö  Vulkaaninen toiminta: Tulivuorenpurkaukset lisäävät ilmakehän hiilidioksidia ja vähentävät auringon säteilyn määrää, mikä vaikuttaa lämpötilaan. Fossiilisten polttoaineiden käyttö lisää kasvihuonekaasuja, erityisesti hiilidioksidia, mikä lämmittää maapalloa estämällä pitkäaaltoisen säteilyn poistumista. 3. Historialliset lämpötilavaihtelut Maapallon lämpötila on vaihdellut voimakkaasti eri aikakausina: ○ Jääkauden jälkeen (noin 9000–5000 vuotta sitten) oli lämpimämpi kausi, jolloin lämpötila oli Euroopassa noin 2 astetta nykyistä korkeampi. ○ Pieni jääkausi (n. 1550–1850) oli paikoin nykyistä kylmempi. 4. Auringon aktiivisuuden vaikutus Auringon säteilyn muutokset ja auringonpilkkujen määrä voivat vaikuttaa maapallon ilmastoon. Auringonpilkkujen 11 vuoden sykli tunnetaan, mutta yhteys ilmaston ja pitkän aikavälin auringon aktiivisuuden välillä on kiistanalainen. Mahdollisia ovat myös pitkät, tuhansien vuosien syklit, mutta näitä on vaikea osoittaa jääkausien aiheuttajiksi. 5. Astronominen ilmastonvaihteluteoria (Milankovitchin syklit) Maapallon kiertoradan, akselikulman ja prekession muutokset vaikuttavat maapallolle saapuvan auringon säteilyn määrään, mikä voi aloittaa tai lopettaa jääkausiaikoja. Jääkausien kehittyminen mesotsooisesta ajasta nykyiseen kvartäärikauteen Mesotsooinen maailmankausi: Jääkausia ei esiintynyt. Kenotsooinen maailmankausi: Tertiäärikauden lopulla jää alkoi muodostua ensin Antarktiksella, viimeistään mioseenikaudella, eli mahdollisesti jo 40 miljoonaa vuotta sitten. Myöhäiskenotsooinen aika ja kvartäärikausi (viimeiset 2,5 miljoonaa vuotta): ○ Mannerjäätiköitä on muodostunut myös pohjoiselle pallonpuoliskolle. ○ Jääkaudet ovat kestäneet yleisesti 10–85 miljoonaa vuotta, mutta yksityiskohtainen historia on vielä tuntematon. ○ Nykyinen jääkausiaika on tämän mukaan vasta alkuvaiheessa. Jääkausien ilmastonvaihtelu:  ○ Syvät merisedimentit antavat tietoa ilmaston vaihtelusta miljoonien vuosien ajalta, kattaen koko kvartäärikauden ja tarjoten näkymiä jääkausien ilmastohistoriaan. Jääkaudet ja ilmastonvaihtelut – tärkeimmät havainnot ja tutkimusmenetelmät 1. Huokoseliöt ja isotooppisuhteet: Kalkkikuoriset huokoseliöt (Foraminifera) käyttävät meriveden happea kuortensa rakentamiseen. Merivedessä on vakioina isotooppeja ^18O ja ^16O, joiden suhde heijastaa veden lämpötilaa ja sitoutuneen jään määrää: ○ Kylminä jääkausina kevyt ^16O haihtuu helpommin ja sitoutuu jäätiköihin. ○ Merivedessä säilyy enemmän raskaampaa ^18O , mikä näkyy huokoseliöiden kuorissa. 2. Sedimenttianalyysit: Huokoseliöiden fossiileista mitataan ^18O/^16O-suhde, joka kertoo menneiden jääkausien ilmastosta. Sedimenttikerrostumat ajoitetaan radiometrisilla ja paleomagneettisilla menetelmillä. Trooppisista valtameristä saadut hapen isotooppikäyrät osoittavat globaalin ilmaston vaihtelun säännönmukaisuutta. 3. Jääkausien ilmaston vaihtelut: Viimeisen miljoonan vuoden aikana on ollut noin 10 jääkautta ja niiden välissä lämpimämpiä interglasiaaliaikoja. Viimeinen interglasiaaliaika, Eem, päättyi ilmaston nopeaan viilenemiseen noin 120 000 vuotta sitten. 4. Astronominen ilmastonvaihteluteoria (Milankovitchin syklit): Maan kiertoradan ja akselin jaksolliset vaihtelut vaikuttavat ilmastoon: ○ Eksentrisyys (kiertoradan litistyneisyys) vaihtelee 100 000 vuoden jaksossa. ○ Akselin kaltevuus vaihtelee 41 000 vuoden jaksoissa. ○ Prekessio (maan akselin kiertyminen) vaikuttaa aurinkoetäisyyksiin 22 000 vuoden jaksoissa.  Näiden syklien yhteisvaikutukset voivat aiheuttaa mannerjäätiköiden muodostumista. 5. Vahvistus teoriasta: Syvämerten sedimenttien hapen isotooppitutkimukset tukevat Milankovitchin teoriaa, selittäen kylmien ja lämpimien jaksojen vuorottelun jääkausiaikoina. 6. Miksi jääkausia ei aina esiinny? Jääkausien esiintymiseen vaikuttaa mantereiden sijainti: ○ Mesotsooisella kaudella mantereet eivät olleet nykyisillä paikoillaan, eikä lämpövyöhykkeisyyttä esiintynyt. ○ Antarktiksen siirtyminen etelänavalle mahdollisti ensimmäisten mannerjäätiköiden muodostumisen siellä. Jääkausiaikojen syyt ja vaikutukset 1. Mannerliikunnot ja vuoristojen muodostuminen Mantereiden liikkeet (tektoniset voimat) ja vuorijonojen kohoaminen lisäävät korkeita alueita, mikä mahdollistaa jäätiköiden muodostumisen. Albedovaikutus: Lumen peittämien alueiden laajeneminen heijastaa auringon lämpösäteilyä takaisin avaruuteen, mikä auttaa jäätiköitä säilymään pidempään. Vuoristot ja mantereiden sijainti vaikuttavat myös ilmamassojen ja merivirtojen kulkuun sekä maapallon lämpötilaerojen jakautumiseen. 2. Vulkanismi ja kasvihuoneilmiö Vulkaaninen toiminta: Tulivuorenpurkaukset lisäävät ilmakehän hiilidioksidia ja vähentävät auringon säteilyn määrää, mikä vaikuttaa lämpötilaan. Fossiilisten polttoaineiden käyttö lisää kasvihuonekaasuja, erityisesti hiilidioksidia, mikä lämmittää maapalloa estämällä pitkäaaltoisen säteilyn poistumista. 3. Historialliset lämpötilavaihtelut Maapallon lämpötila on vaihdellut voimakkaasti eri aikakausina: ○ Jääkauden jälkeen (noin 9000–5000 vuotta sitten) oli lämpimämpi kausi, jolloin lämpötila oli Euroopassa noin 2 astetta nykyistä korkeampi.  ○ Pieni jääkausi (n. 1550–1850) oli paikoin nykyistä kylmempi. 4. Auringon aktiivisuuden vaikutus Auringon säteilyn muutokset ja auringonpilkkujen määrä voivat vaikuttaa maapallon ilmastoon. Auringonpilkkujen 11 vuoden sykli tunnetaan, mutta yhteys ilmaston ja pitkän aikavälin auringon aktiivisuuden välillä on kiistanalainen. Mahdollisia ovat myös pitkät, tuhansien vuosien syklit, mutta näitä on vaikea osoittaa jääkausien aiheuttajiksi. 5. Astronominen ilmastonvaihteluteoria (Milankovitchin syklit) Maapallon kiertoradan, akselikulman ja prekession muutokset vaikuttavat maapallolle saapuvan auringon säteilyn määrään, mikä voi aloittaa tai lopettaa jääkausiaikoja. Yhteenveto: Mannerliikunnot ja astronominen ilmastonvaihteluteoria antavat parhaan selityksen jääkausille. Interglasiaalikaudet ja tulevan jääkauden mahdollisuudet 1. Aiemmat interglasiaalikaudet Eem-interglasiaalikausi: Kesti noin 11 000 vuotta ennen nykyistä jääkautta. Holstein-interglasiaalikausi: Kesti 15 000–16 000 vuotta, laskettuna Saksassa esiintyvistä piimaan vuosilustoista. 2. Nykyinen interglasiaalikausi (Holoseeni) Holoseeni on jatkunut noin 10 000 vuotta. Holoseenin lämpimin vaihe päättyi noin 5 000 vuotta sitten; esim. Suomen keskilämpötila on laskenut 2 astetta siitä lähtien. Tulevan jääkauden alkamisajankohta voi olla 2 000 tai 10 000 vuoden päässä laskutavasta riippuen. 3. Ihmisen vaikutus ilmastoon  Kasvihuonekaasujen, kuten hiilidioksidin, lisääntyminen ilmakehässä voi viivästyttää seuraavan jääkauden alkua jopa tuhansilla vuosilla. Fossiilisten polttoaineiden resurssit ovat rajalliset, joten niiden käytön loputtua ilmastonvaihtelu palautuu luonnolliseen rytmiinsä. Lyhyellä aikavälillä ihmisen aiheuttama ilmansaaste voi viilentää ilmastoa. Kasvihuoneilmiö ja ilmaston lämpeneminen 1. Kasvihuoneilmiön perusperiaatteet ○ Auringon säteily pääsee maahan ja lämmittää sen pintaa, mutta ilmakehä estää lämmön säteilyn takaisin avaruuteen, mikä lämmittää maapallon alempia ilmakerroksia. ○ Ilman kasvihuonekaasuja maapallon keskilämpötila olisi pakkasen puolella, noin -18 °C, mutta kasvihuonekaasujen ansiosta se on nykyisin keskimäärin +15 °C. ○ Kasvihuoneilmiö on luonnollinen prosessi, joka mahdollistaa elämän maapallolla. 2. Keskeiset kasvihuonekaasut ○ Vesihöyry: Luonnon tärkein kasvihuonekaasu, vastaa neljästä viidesosasta kasvihuoneilmiön lämmittävästä vaikutuksesta. ○ Hiilidioksidi (CO₂): Toiseksi tärkein kaasu, jonka määrän kasvu johtuu fossiilisten polttoaineiden (kivihiili, öljy, maakaasu) poltosta ja trooppisten metsien hakkuista. ○ Metaani, typen oksidit, otsoni: Myös luonnollisia kasvihuonekaasuja. ○ Freonit ja muut ihmisen tuottamat yhdisteet: Käytetään esimerkiksi muovien vaahdotuksessa ja jäähdytyslaitteissa. Ne ovat tuhansia kertoja tehokkaampia kasvihuonekaasuja kuin hiilidioksidi ja pysyvät ilmakehässä 50–100 vuotta. 3. Hiilidioksidin vaikutus ja sen kasvu ○ Hiilidioksidipitoisuuden kasvu johtuu pääasiassa fossiilisten polttoaineiden käytöstä ja metsien vähenemisestä. ○ Mittaukset hiilidioksidipitoisuudesta ovat tarkentuneet vuodesta 1958 alkaen, ja mallien perusteella sen määrä saattaa kaksinkertaistua vuoteen 2050–2100 mennessä. ○ Tämän nousun arvioidaan nostavan maapallon keskilämpötilaa 1,5–4,5 °C. 4. Ilmaston lämpenemisen vaikutukset ○ Maapallon lämpötila on noussut viimeisen 100 vuoden aikana noin 0,5 °C. ○ Pohjois-Euroopassa talvilämpötilat voivat nousta jopa 4 °C ja kesälämpötilat 2 °C. ○ Keskimääräiset sateet ja haihdunta lisääntyvät, mutta keskileveyksillä (30°–60°) kesät saattavat muuttua kuivemmiksi. Ilmaston lämpenemisen vaikutukset valtamerten pinnan ja pilvisyyden muutoksiin 1. Merenpinnan nousu ○ Lämpeneminen laajentaa valtamerten pintaosia, minkä vuoksi merenpinta on noussut noin 15 cm viimeisen sadan vuoden aikana. Tulevina 100 vuotena nousun arvellaan olevan noin 70 cm. ○ Noususta puolet johtuu valtamerten lämpölaajenemisesta ja puolet jäämassojen sulamisesta, erityisesti pohjoisen pallonpuoliskon pienempien jäätiköiden. ○ Etelämantereen jääpeitteen tilavuuden odotetaan pikemminkin kasvavan lisääntyvän lumisateen ansiosta, vaikka dramaattisiakin skenaarioita on esitetty esimerkiksi Länsi-Antarktiksen jääkenttien mahdollisesta romahtamisesta mereen. 2. Pilvisyyden ja vesihöyryn merkitys ○ Pilvisyys vaikuttaa sekä auringon säteilyn heijastumiseen että maapallon lämpösäteilyn pidättämiseen, mutta vaikutusten arvioiminen on haastavaa. ○ Pilvet yleensä viilentävät ilmastoa heijastamalla auringon säteilyä takaisin avaruuteen, mutta pilvisyyden kasvu voi myös lisätä kasvihuoneilmiötä pidättämällä lämpösäteilyä. ○ Tästä ilmiöstä ei ole vielä yksimielisyyttä, mikä tekee pilvisyydestä merkittävän epävarmuustekijän ennusteissa. 3. Fossiilisten polttoaineiden rajallisuus ja pitkän aikavälin ilmastonvaihtelu ○ Fossiilisten polttoaineiden varannot ovat rajalliset, mikä tarkoittaa, että ihmisen aiheuttama ilmaston lämpeneminen on geologisesti katsottuna ohimenevä ilmiö. ○ Kun fossiiliset polttoaineet loppuvat, ilmaston muutoksia säätelee jälleen luonnollinen vaihtelu, ja maapallo saattaa ajan myötä siirtyä kohti uutta jääkautta. Jäätiköt jaotellaan lämpötilansa ja alustaansa kiinnittymisen mukaan kahteen tyyppiin: kylmäpohjaiset ja lämminpohjaiset jäätiköt. Tässä eriteltynä kummankin tyyppiset jäätiköt ja niiden merkitys: 1. Kylmäpohjaiset jäätiköt  ○ Nämä jäätiköt ovat kiinnittyneet tiiviisti alustaansa, eivätkä ne sisällä sulaa vettä pohjallaan. Kylmäpohjaiset jäätiköt liikkuvat hyvin hitaasti ja niillä on vähäinen vaikutus maaston kulutukseen. ○ Esimerkkejä kylmäpohjaisista jäätiköistä löytyy erityisesti kylmimmillä alueilla, missä jäätikön lämpötila pysyy koko paksuudeltaan pakkasen puolella. 2. Lämminpohjaiset jäätiköt ○ Näillä jäätiköillä on pohjalla sulaa vettä, mikä tekee niistä tehokkaampia liikkumaan ja kuluttamaan alustaansa. Lämminpohjaiset jäätiköt kuljettavat ja muovaavat tehokkaasti sedimenttejä, mikä vaikuttaa voimakkaasti ympäröivään maastoon. ○ Esimerkiksi vuoristoalueilla esiintyy lämminpohjaisia laaksojäätiköitä, jotka virtaavat alas vuorenrinteitä ja laajenevat alempana laajemmiksi edustajäätiköiksi. 3. Suurten mannerjäätiköiden ominaisuudet ○ Suurilla mannerjäätiköillä, kuten Grönlannin ja Etelämantereen jäätiköillä, on sekä kylmä- että lämminpohjaisia osia. Näiden laajojen jäätiköiden virtaussuuntaa eivät kuitenkaan juuri ohjaa alustan korkeuserot, vaan virtaus perustuu ensisijaisesti jäätikön valtavaan painoon. ○ Jäätikön paksuus vaikuttaa sen lämpötilaan, sillä paksu jäätikkö tuottaa virratessaan kitkalämpöä, ja lisäksi alustan geoterminen lämpö voi pitää jäätikön pohjaosia sulana. Lopulta, jäätiköiden kasvaessa syntyy suuria mannerjäätikköjä, kuten nykyisin Grönlannissa ja Etelämantereella. Näiden massiivisten jääkenttien vaikutus maisemaan ja virtaussuhteisiin on suuri, ja ne voivat ulottua korkeuseroista riippumatta laajoille alueille. Länsi-Antarktiksen jäätikkö sijaitsee suurilta osin merenpinnan alapuolella olevalla kallioalustalla, mikä tekee siitä erityisen alttiin merenpinnan muutoksille ja lämpenemisen vaikutuksille. Tällä hetkellä Antarktiksen jäätiköt kattavat noin 90 % maapallon kaikista jäätiköistä ja sisältävät jopa kaksi kolmasosaa koko maapallon makean veden varastoista. Itä-Antarktiksen mannerjäätikkö alkoi muodostua noin 35-37 miljoonaa vuotta sitten ja on pysynyt vakaana ainakin 13 miljoonaa vuotta. Länsi-Antarktiksen jäätikkö puolestaan kehittyi erillisenä muodostelmana ja on pysynyt paikallaan noin 4,5 miljoonaa vuotta. Antarktiksen jäätikköjen muodostuminen voi tapahtua yllättävän nopeasti geologisessa mittakaavassa. Arviot uuden mannerjäätikön syntyajasta vaihtelevat suuresti, mutta muodostumiseen on arvioitu kuluvan aikaa 15 000–100 000 vuotta. Tämän vuoksi jäätiköt pystyvät nopeasti saavuttamaan nykyisen kokoisensa mittasuhteet. Antarktiksen jäätikkö on maapallon mittakaavassa huomattavan syvä: sen syvin kohta on yli 5 000 metriä, ja sen keskimääräinen syvyys on noin 2 200 metriä. Tämä syvyys tekee jäätiköstä merkittävän elementin maapallon ilmaston ja merenpinnan muutoksissa. Kvartäärikauden jäätiköityminen Suomessa Kvartäärikausi alkoi noin 2,5 miljoonaa vuotta sitten, jolloin ilmaston viileneminen loi edellytykset laajoille jäätiköille. Ilmaston viileneminen alkoi tertiäärikaudella kymmeniä miljoonia vuosia aiemmin. Etelämantereen ja Pohjoisen pallonpuoliskon jäätiköiden kehitys Etelämantereelle muodostui pysyvä jäätikkö yli 10 miljoonaa vuotta sitten mioseenikaudella. Pohjois-Amerikan ensimmäiset jäätiköt muodostuivat lähes 3 miljoonaa vuotta sitten, laajeten 2,2 miljoonaa vuotta sitten. Suomen ensimmäinen jäätiköityminen Suomi peittyi mahdollisesti ensimmäisen kerran jäätikön alle 2,4 miljoonaa vuotta sitten. Pohjois-Atlantin kerrostumat sisältävät lasimariinista ainesta (jäätiköiden kuljettamaa hiekkaa ja soraa) tästä ajankohdasta alkaen. Jäätiköiden laajimmillaanolo ja vaikutukset Suomeen Kvartäärikauden aikana jäätiköt olivat laajimmillaan viimeisten satojentuhansien vuosien aikana. Skandinavian mannerjäätikkö levisi kolmesti Etelä-Englantiin asti. Ei tiedetä tarkasti, kuinka monta kertaa Suomi on ollut täysin jäätikön peitossa. Jääkautiset jaksot Kvartriirikautinen jääkausiaika kattaa useita jääkausia ja niiden välisiä vaiheita, jotka muistuttavat nykyistä holoseenikautta. Jääkautisia jaksoja on ollut ilmeisesti kymmenkunta viimeisten miljoonan vuoden aikana. Jaksojen kesto  Jääkautiset jaksot ovat kestoltaan suunnilleen 100 000 vuotta. Interglasiaalikausi, joka on jakso jääkautisten aikojen välillä, on selviytynyt lyhyempi, noin 10 000 vuotta. Ilmaston vaihtelut Jääkautiset jaksot eivät ole olleet pysyvästi kylmiä, vaan jääpeitteet ovat vaihdelleet selvästi. Lyhyitä viileitä kausia, jotka ovat olleet jääkautisten jaksojen sisällä, kutsutaan interstadiaalikausiksi. Mannerjäätikön Perääntymisen Ajoitus 1. Ajoitusmenetelmät ○ Etelä-Suomi: Lustosavikronologia (kerrokselliset savikerrostumat) käytössä. ○ Muu Suomi: Radiohiiliajoitukset vanhimmista orgaanisista sedimenteistä. ○ Länsi-Lappi: Ajoituksessa myös jäätikön sulavesien kuluttamat lieveuomat. 2. Jäätikön Perääntyminen Itämeren Alueella ○ Jäätikkö oli uloimmillaan noin 18,000–20,000 vuotta sitten Etelä-Itämeren alueella. ○ Perääntyminen alkoi nykyisten Saksan, Puolan ja Neuvostoliiton alueilta. ○ Nopea perääntyminen noin 13,000 vuotta sitten, eteni Suomenlahden rannikolle. 3. Uudenmaan Perääntymisnopeus ○ Keskimäärin noin 60 metriä vuodessa, vaihdellen 40–120 metrin välillä. ○ De Geer -moreenit kertovat jäätikön reunan olleen melko suora. ○ Kaarevareunaiset jäätikkökielekkeet muodostuivat Salpausselkä-vaiheen aikana. 4. Salpausselkä-vaiheet ○ Ensimmäinen Salpausselkä: Muodostui noin 10,700–10,900 vuotta sitten (+480 vuotta). ○ Toinen Salpausselkä: Syntyi noin 10,200–10,400 vuotta sitten (+480 vuotta). ○ Jäätikön reuna perääntyi 0–40 metriä vuodessa; ajoittaista etenemistä ja oskillointia tapahtui. 5. Perääntymisen Nopeutuminen Salpausselkä-vaiheen Jälkeen ○ Perääntymisnopeus nousi keskimäärin 260 metriin vuodessa. ○ Kolmannen Salpausselän aikana perääntyminen oli hitaampaa, mutta Pohjanlahden rannikolla lähes 500 metriä vuodessa. ○ Pohjanlahden rannikon syvä vesi edisti jäätikön poikimista ja nopeaa perääntymistä Jäätiköltä Tulevat Sulavedet ja Sedimentaatio 1. Sedimentin Kulkeutuminen ja Kerrostuminen ○ Jäätiköiltä virtaavat sulavedet kuljettavat hienoa savea, hiesua ja hiekkaa jäätikön reunan ulkopuolella oleviin altaisiin. ○ Sedimentoituminen tapahtuu siten, että karkeampi aines kerrostuu ensin, ja hienompi materiaali myöhemmin. 2. Sedimentaation Vuodenaikavaihtelu ○ Kesällä jäätikön sulaminen on voimakkainta, ja myös sedimentaatiota tapahtuu eniten. ○ Talvella kerrostuu vain hienojakoisin saviaines. 3. Vuosiluston Muodostuminen ○ Kesäisin syntyy paksumpi ja karkeampi kesäkerros, ja talvisin ohuempi hienojakoinen talvikerros. ○ Muutos kesästä talveen on asteittainen, mutta talvikerroksen ja seuraavan kesäkerroksen raja on jyrkkä Salpausselät ovat syntyneet uudelleen edenneen jään reunaan. Niiden synty on usein kytketty ilmaston uudelleenkylmenemiseen myöhäisjääkaudella Maankohoaminen Suomessa 1. Maankohoamisen Ilmiö ○ Maankohoaminen on merkittävä ilmiö erityisesti Pohjanmaan alavilla rannikkoseuduilla, missä rantaviiva siirtyy huomattavasti yhden ihmisiän aikana. ○ Rantaviivan siirtyminen mataloittaa vesiväyliä, mikä voi vaikuttaa alueen elinkeinoihin, kuten kalastukseen ja laivaliikenteeseen. 2. Maankohoamisen Nopeus Pohjanlahdella ○ Nopeinta maankohoaminen on Perämeren ympäristössä, jossa maanpinta kohoaa noin 9 mm vuodessa. ○ Kohoamisnopeus laskee eri suuntiin mentäessä. 3. Hitaampaa Maankohoamista Muualla Suomessa ○ Kaakkois-Suomessa maankohoaminen on hitaampaa, vain 2 mm vuodessa. ○ Suomenlahden perukassa maankohoamista ei tapahdu enää ollenkaan Maankohoamisen ohella vaikuttavat tekijät 1. Eustaattinen Liike ○ Valtameren pinnan vaihtelu, joka johtuu mannerjäätiköihin sitoutuneen veden määrän muutoksista, on nimeltään eustaattinen liike, tarkemmin glasiaalieustaasi. ○ Jäätiköiden muodostuminen sitoi suuria määriä vettä, ja valtameren pinta laski jopa 100–150 metriä nykyistä alemmas. 2. Merenpinnan nousu jäätiköitymisen jälkeen ○ Merenpinta alkoi nousta, kun mannerjäätikkö alkoi vetäytyä noin 18 000–20 000 vuotta sitten. ○ 10 000 vuotta sitten merenpinta oli vielä 40 metriä nykyistä alempana ja nousi nopeasti. Noin 7 000–6 000 vuotta sitten, viimeisten jäätiköiden sulaessa Pohjois-Amerikassa, merenpinta saavutti nykyisen tasonsa. 3. Mahdollinen korkeamman merenpinnan vaihe ○ Joidenkin käsitysten mukaan merenpinta olisi ollut 6 000–4 000 vuotta sitten hieman nykyistä korkeammalla, mahdollisesti 1–2 metriä ylempänä, ja sen jälkeen laskenut nykyiselle tasolle. Valtameren vedenkorkeuteen vaikuttavat tekijät 1. Merenpohjan Muoto ja Veden Paine ○ Valtameren pohjan muoto vaikuttaa merenpinnan korkeuteen, ja veden paine puolestaan voi painaa rannikoita alas. ○ Lisäksi veden lämpötilan vaihtelut vaikuttavat veden tilavuuteen ja siten myös vedenkorkeuteen. 2. Nykyinen ja Tuleva Merenpinnan Nousu ○ Nykyisin valtameren pinnan arvioidaan nousevan hitaasti, noin 0,8–1 mm vuodessa ilmaston lämpenemisen vuoksi. ○ Ennusteet viittaavat siihen, että merenpinta voisi kohota useita kymmeniä senttimetrejä tulevan vuosituhannen puoliväliin mennessä. 3. Jäätiköiden Sulamisen Mahdolliset Vaikutukset ○ Länsi-Antarktiksen jäätikön mahdollinen romahtaminen mereen voisi nostaa merenpintaa 5–6 metriä, sillä suuri osa tästä jäätiköstä sijaitsee meren päällä.  ○ Jos kaikki nykyiset jäätiköt sulaisivat, valtameren pinta nousisi jopa 55 metriä, mutta Itä-Antarktiksen suuri jäätikkö on pysynyt vakaana yli 13 miljoonaa vuotta ja on arvioitu säilyvän. Jäätikön Perääntyminen ja Maankohoaminen Suomessa 1. Maan Vajoaminen ja Merenpinnan Nousu ○ Mannerjäätikön perääntyessä suuri osa Suomen alueesta jäi veden alle. ○ Itämeren vedet tunkeutuivat perääntyvän jään reunalle, peittäen jäämassojen painon alla painuneen maan. 2. Maankohoaminen ja Itämeren Vaiheet ○ Maankohoaminen alkoi jäätikön sulamisen jälkeen ja on vaikuttanut Suomen karttakuvaan jatkuvasti. ○ Maankohoaminen on avannut ja sulkenut Itämeren yhteyksiä valtamereen eri vaiheissa. 3. Eustaattinen Liike ○ Merenpinnan eustaattiset vaihtelut, lähinnä mannerjäätiköiden sulamisen seurauksena, ovat myös vaikuttaneet Itämeren kehitykseen. Ancylusjärven Synty ja Yoldiameren Muutos Ancylusjärvi syntyi, kun Yoldiameri kuroutui sisäjärveksi, johtuen Närke-salmien kohoamisesta valtameren pinnan yläpuolelle. Ancylusjärven vaihe alkoi, ja se laski mereen Keski-Ruotsin kautta Degerforsin tai läntisemmän kynnyksen kautta. Järvi on saanut nimensä Ancylus fluviatilis -kotilon mukaan, jonka fossiileja on löydetty mm. Gotlannista. Transgressio ja Vedenpinnan Nousu Degerforsin kynnys kohosi nopeasti, mikä aiheutti vedenpinnan nousun (transgressio), erityisesti eteläisessä Itämeressä jopa 30–40 metriä. Suomenlahden rannikkoalueilla Salpausselän eteläpuolella vesi tulvi maalle; esimerkiksi Lohjan alueella korkein transgressio on havaittu noin 80 metrin korkeudella nykyisestä merenpinnasta. Ancylusjärven pinta laski Pohjanlahdella maankohoamisen vuoksi, mutta tulvavesi ylitti Tanskan salmien kynnykset noin 9 100 vuotta sitten, jolloin vedenpinta alkoi laskea nopeasti. Ancylusjärven Lopettaminen ja Valtameren Nousu Noin 8 500 vuotta sitten valtameren pinta ylitti Tanskan salmien kynnykset, ja suolaista vettä alkoi virrata Itämereen, mikä merkitsi Ancylusjärven loppuvaihetta ja Itämeren suolaantumista. Litorinameren Transgressiot Eteläisellä Itämerellä Noin 4 500–5 000 vuotta sitten valtameren pinnan vaihtelut aiheuttivat Itämeren eteläosissa 1–2 metrin transgressioita eli vedenpinnan lyhytaikaisia nousuja. Suomen rannikkoalueilla, etenkin kaakkoisosissa, ei ole merkittäviä tulvimisen jälkiä tältä ajalta, vaikka maankohoaminen on siellä ollut hitaampaa kuin muualla Suomessa. Litorinameren Lopun Vähittäinen Muutos Itämeren maantieteellinen ala pieneni hitaasti jatkuvan maankohoamisen vuoksi, mikä vaikutti myös Tanskan salmiin, joiden kaventuminen vähensi Itämeren suolapitoisuutta. Tämän vaiheen päättyessä Itämeri siirtyi vähitellen nykyistä tilannetta muistuttaviin oloihin, ilman selvää katkosta Litorina- ja Limneameren välillä. Limneameren Vaihe ja Nykytilanne Nykyisen kaltaiset olosuhteet vakiintuivat noin 2 500 vuotta sitten. Tämän jakson alkuosaa, jolloin suolaisuus väheni ja Itämeren ekologinen tila lähestyi makeavetisempää tilannetta, kutsutaan Limneameri-vaiheeksi. Itämeren Pohjasedimenttien Kerrostumat 1. Lustosedimentit: ○ Pohjasedimenttien alin kerros on mannerjäätikön sulavesien kuljettamaa lusto- ja hiesusavea. Lustot ovat kerrostuneet jäätikön perääntyessä, ja niiden paksuus vaihtelee – vanhimmat ovat jopa kymmenen senttimetriä, mutta ylimmät lustot ovat vain millimetrin luokkaa.  2. Sulfidipitoiset Savet: ○ Lustokerrostumien päälle on kasautunut homogeenista sulfidipitoista savea, joka muodostui, kun hapen puute Itämeren pohjalla kasvatti sulfideja. Paikoitellen tämä savi on väriltään aivan mustaa, johtuen voimakkaasta sulfidipitoisuudesta. 3. Ancylusjärven Savikerros: ○ Sulfidisavea peittää homogeeninen harmaa savi, joka kerrostui Ancylusjärven loppuvaiheessa. Siihen voi liittyä rikkikiisua ja markasiittia, ja tämä kerros muuttuu äkillisesti hienokerrokselliseksi liejusaveksi, joka sisältää merkittävästi enemmän orgaanista ainesta kuin aiempi kerros. 4. Litorinameren Kerrostuma: ○ Liejusaven ja harmaan saven välinen äkillinen raja, jossa orgaanisen aineksen pitoisuus nousee 10–15 %, merkitsee Litorina-meren alkua, jolloin suolainen vesi alkoi virrata Itämereen Tanskan salmien kautta. Suolaisen veden lisääntyminen paransi eliöstön elinoloja ja kasvatti orgaanisen aineksen määrää. 5. Nykyiset Pintasedimentit: ○ Ajan myötä orgaanisen aineksen pitoisuus on vähentynyt noin 5–6 % pintasedimenteissä. Tämä voi heijastaa Itämeren vähittäistä muutosta vähäsuolaisemmaksi sekä ilmaston viilentymisen aiheuttamaa eliöstön vähenemistä. Epätasaisen maankohoamisen aiheuttama järvialtaiden kallistuminen on ollut pääisyy niiden rannansiirtymiseen sen jälkeen, kun ne kuroutuivat Itämeren piiristä. Lasku-uoman sijainnista riippuu, miten kallistuminen on vaikuttanut altaassa. Lasku-uomaan nähden suuremman maannousunalueella on vesi laskenut ja pienemmän maannousun alueella se on kohonnut. Järvet jaetaan kahteen päätyyppiin niiden ravinteisuuden mukaan: 1. Eutrofiset järvet (runsasravinteiset): Näissä järvissä on paljon ravinteita, ja ne sijaitsevat tyypillisesti savisilla alueilla. Eutrofiset järvet ovat alttiita rehevöitymiselle, joka voi johtua esimerkiksi ihmisen toiminnasta (ns. kulttuurieutrofia). 2. Oligotrofiset järvet (niukkaravinteiset): Nämä järvet ovat kirkasvetisiä ja ravinneköyhiä, ja niitä esiintyy erityisesti harjualueilla, Salpausselkä-vyöhykkeessä sekä pohjoisessa Lapissa. Lisäksi on dysoligotrofisia järviä soistuneilla alueilla, jotka ovat ruskeavetisiä ja niukkaravinteisia. Järvien pohjasedimentit ovat tärkeä tietolähde ympäristön kehityksestä. Pohjakerrostumat kertovat sekä luonnonmukaisesta että häiriintyneestä kehityksestä, ja niissä säilyy järjestyksessä tietoa järven vedenlaadun ja happamuuden muutoksista. Näissä tutkimuksissa käytetään apuna mikrofossiileja, erityisesti piileviä, jotka ovat hyödyllisiä happamuuden mittareina. Pienten suomalaisten lampien pohjalle kerrostuu keskimäärin 2–5 metriä liejua 1,000–10,000 vuoden aikana. Keskimääräinen kerrostumanopeus on alle 0,5 millimetriä vuodessa. Liejussa on tyypillisesti noin 90 % vettä, 5 % mineraalia ja loput orgaanista ainetta, joka tulee järven eliöistä ja ympäröivältä alueelta. Järvien Happamoituminen ja Ravinnetilan Muutokset 1. Yleinen Happamoituminen ○ Graniittinen kallioperä tekee maaperästä luontaisesti happaman. ○ Soistuminen aiheuttaa happaman humuksen kulkeutumista järviin, lisäten veden happamuutta. 2. Maaperän Köyhtyminen ○ Uuttumisprosessit köyhdyttävät maaperää, mikä johtaa vähäravinteisuuteen. ○ Tämä prosessi on erityisen merkittävä alueilla, joissa ei ole savea. 3. Poikkeus Savialueilla ○ Savialueiden järvissä ravinteiden määrä on pysynyt vakaana ja hyvänä. 4. Ihmisen Vaikutus ○ Raivaustoiminta on muuttanut monien järvien kehityksen takaisin kohti runsasravinteisuutta. ○ Ihmisen toiminta kiihdyttää sedimentaation määrää, joka voi olla jopa kymmenkertainen verrattuna luonnontilaan. 5. Rehevöitymisen Seuraukset ○ Rehevöityminen voi ylittää järven luonnollisen sietokyvyn. ○ Tämä johtaa usein happikatoon, mikä voi pahimmillaan aiheuttaa järven kuoleman. Luontevimmin kasvit ovat vaeltaneet idästä, jonne on aina ollut maayhteys. Lounaisen saariston ja ahvenanmaan myöhäinen paljastuminen on ollut esteenä monien kasvilajien leviämiselle merten yli Ruotsista. Muistiinpanot: Kasvillisuuden alkuvaihe postglasiaalin alussa Kasvillisuuden alkuvaiheet: Postglasiaalin alkuaikoina kasvilajit asettuivat alueelle tulojärjestyksen perusteella, eli lajien leviäminen määräytyi sen mukaan, mikä laji ehti ensimmäisenä alueelle. Ilmastovaikutus: Myöhäisglasiaalin aikana vallitsi tundramainen ilmasto. Tämän vaiheen jälkeen ilmasto on ollut keskeinen tekijä metsien historiassa ja vaikuttanut merkittävästi kasvillisuuden kehitykseen. Metsien historia ja alueellinen eroavuus: Metsähistorian kehitys on ajallisesti ja lajikoostumukseltaan vaihdellut maan eri osissa. Eri alueiden metsäkehityksessä on siis selkeitä alueellisia eroja. Puulajien tulojärjestys: Kaikissa Suomen osissa puulajien leviämisjärjestys on ollut samanlainen: ensin koivu, sitten mänty, ja lopuksi kuusi. Etelä- ja Pohjois-Suomen erot: Etelä-Suomen metsissä on ollut ja on edelleen enemmän puulajivaihtelua kuin pohjoisemmassa. Pohjois-Suomessa metsärajan muutoksilla on ollut merkittävä rooli metsien historiassa. Etelä-Suomen kasvillisuusvaiheet Koivuvaihe Etelä-Suomessa: Koivuvaihe päättyi noin 9 000 vuotta sitten, jolloin mänty alkoi levitä alueelle. Uudet puulajit: Samoihin aikoihin saapuivat myös pähkinäpensas (Corylus) ja jalava (Ulmus). ○ Pähkinäpensaan fossiilisia pähkinöitä on löydetty erityisesti Lounais-Suomen soista, mikä viittaa siihen, että laji saapui etelästä ja mahdollisesti meren yli Ruotsista. ○ Jalava, todennäköisesti kynäjalava (Ulmus laevis), tuli Karjalan kannaksen kautta ja saapui varhain myös etelärannikolle. ○ Näiden lajien runsas esiintyminen alkoi vasta noin 8 000 vuotta sitten. ○ Leppä saapui 8 500 vuotta sitten, ja etelärannikolla lehmuksen siitepölyä alkoi esiintyä noin 7 500 vuotta sitten. Koivumetsät: Noin 9 000 vuotta sitten koko maa oli koivumetsien peitossa. Koivu antoi vähitellen tilaa männylle, joka levisi nopeasti pohjoiseen. ○ Itä-Suomessa koivu säilytti vahvan asemansa aina kuusen tuloon asti 5 000 vuotta sitten.  Lepän huippukausi ja taantuminen: Leppä oli runsaimmillaan 8 000–5 000 vuotta sitten. Sen siitepöly saattoi muodostaa jopa 20 % Etelä-Suomen siitepölystä. Etelä-Suomessa lepän osuus alkoi vähentyä kuusen saapuessa. Lapissa sama kehitys jatkui taantuen viimeisten 5 000 vuoden aikana. Lehmuksen hidas leviäminen: Lehmus alkoi levitä etelärannikolle noin 7 500 vuotta sitten ja eteni hitaasti. Se saapui sekä suoraan etelästä että Karjalan kannaksen kautta. Kuusen leviäminen haittasi lehmusta Tammen ja muiden jalojen lehtimetsien lajien kehitys: Tammi saapui myöhään, noin 4 000 vuotta sitten, vaikka yksittäisiä esiintymiä oli ollut jo aiemmin. Ahvenanmaan saariston paljastuminen edisti tammen leviämistä. Etelä-Suomen lehtimetsissä kasvoi myös saarni, joka oli runsaimmillaan ennen kuusen saapumista. Lehtimetsien lajeihin kuului koivu, tervaleppä, lehmus, jalava, pähkinäpensas, saarni, tammi ja vain vähän mäntyä. Kuusen (Picea) leviäminen ja vaikutukset: Kuusen leviäminen idästä alkoi noin 5 500–5 000 vuotta sitten. Kuusen leviäminen oli erityisen nopeaa noin 5 000–4 000 vuotta sitten, mikä liittyi ilmaston heikkenemiseen. Kuusi kilpaili menestyksekkäästi heikentyneessä ilmastossa ja syrjäytti jaloja lehtipuita, tervaleppää ja koivua Etelä-Suomessa, pohjoisempana erityisesti koivua. Mänty ei kärsinyt merkittävästi kuusen leviämisestä. Kuusen nopea leviäminen päätti metsien kliimaksivaiheen ja alkoi taantumisen aikakausi metsien kehityksessä Haapa (Populus) metsien puulajistossa: Haapa on ollut osa Suomen metsiä jo koivuvaiheesta alkaen. Sen siitepöly säilyy kuitenkin huonosti, joten sen leviämisestä ei ole tarkkaa tietoa. Kuusen leviäminen näyttäisi vähentäneen myös haavan määrää Suomen metsissä. Pohjois-Suomen metsähistoria: Pohjois-Suomen metsähistoria on ollut yksinkertaisempaa kuin Etelä-Suomessa: koivun jälkeen tulivat mänty ja lopulta kuusi. Mänty saapui joko samaan aikaan tai hieman koivuvaiheen loppupuolella, ja leppä, pääasiassa harmaaleppä, liittyi metsän lajistoon samanaikaisesti. Metsärajan muutokset ja soistuminen ovat vähentäneet metsien pinta-alaa erityisesti Etelä-Lapissa. Lämpötila ja puulajien leviäminen: Mannerjään perääntymisen jälkeen lämpötila ei rajoittanut puiden leviämistä edes Lapissa; lajien leviäminen riippui siitä, mikä laji ehti alueelle ensin. Kun deglasiaatio (jään sulaminen) paljasti Lapin länsiosat 9 000 vuotta sitten, koivumetsät peittivät koko Suomen. Männyn leviäminen ja huippuvaihe: Mänty kasvoi laajimmalle levinneisyysalueelleen noin 7 500–5 000 vuotta sitten. Tällöin se kasvoi 200 metriä nykyistä ylempänä tunturien rinteillä. Suotuisa ilmasto mahdollisti puiden pohjoisemman leviämisen; vuoden keskilämpötila oli noin kaksi astetta korkeampi kuin nykyään. Ilmaston heikkeneminen ja männyn taantuminen: Ilmasto alkoi heikentyä noin 5 000 vuotta sitten, mikä johti mäntymetsien taantumiseen pohjoisessa. Männyn pohjoisraja vetäytyi nykyiseen asemaansa noin 3 000 vuotta sitten. Kuusen leviäminen Lapissa ja yhteys ilmastoon: Kuusi saapui Lapin eteläosiin noin 4 000 vuotta sitten ja saavutti nykyisen pohjoisrajansa noin 3 000 vuotta sitten, samoihin aikoihin kuin männyn vetäytyminen päättyi. Ihmistoiminta, erityisesti metsähakkuut, ovat vaikuttaneet männyn metsänrajaan viimeisten sadan vuoden aikana, mutta pääasiassa metsänrajan sijainti riippuu ilmastosta.  Metsien lajikoostumuksen vakiintuminen: Kuusen saavuttua kaikki nykyiset puulajit olivat paikalla Suomessa. Tämän jälkeen lajikoostumus ei ole muuttunut merkittävästi, mutta jalot lehtipuut ovat vähentyneet. Metsäalan väheneminen ja luonnon metsädynamiikka: Soistuminen on jatkuvasti vähentänyt metsien pinta-alaa. Luonnontilaisessa metsässä toistuvat metsäpalot ovat vaikuttaneet metsiköiden ikärakenteeseen ja synnyttäneet vaihtelevan metsämosaiikin, joka on ollut luonnontilan säilymisen kannalta tärkeä tekijä. Metsäpalo ja sen vaikutus puulajeihin: Kulot eli metsäpalot polttivat metsiä säännöllisesti aikaisemmin. Paloilla oli merkittävä rooli metsän kiertokulussa. Palon jälkeen metsän ensimmäiset palautuvat lajit ovat harmaaleppä ja koivu, ja hieman myöhemmin mänty. Kuusi ei kestä paloa hyvin ja tuhoutuu herkästi, mutta säilyy suoja-alueilla, kuten suosaarekkeilla ja jokilaaksoissa, joista se voi levitä uudelleen. Männyn palonkestävyys ja elinikä: Mänty kestää tulta huomattavasti paremmin kuin kuusi; vuosisataisissa männyissä saattaa olla merkkejä jopa kymmenistä metsäpaloista. Metsänrajalla mänty voi elää jopa 500–600-vuotiaaksi, ja kuoltuaankin se säilyy pystykelona vielä parinsadan vuoden ajan. Eteläisemmissä alueilla mänty voi elää 300–400 vuotta. Muiden puulajien elinikä: Kataja voi kasvaa jopa 800 vuotta Lapissa. Kuusen elinikä on tyypillisesti 200–300 vuotta, joskus korkeintaan 400 vuotta, erityisesti eteläisillä alueilla. Koivun ja lepän elinikä jää yleensä huomattavasti lyhyemmäksi.  Varhaisimmat maanviljelyn merkit: Kiukaisten kulttuurin ajalta (kivikauden lopulta, noin 3200–3600 vuotta sitten) löytyvät ensimmäiset todisteet maanviljelystä Lounais-Suomessa. Viljalajien käyttöönottojärjestys: Lounais-Suomessa viljalajien käyttöönottojärjestys oli usein: 1. Vehnä 2. Ohra 3. Ruis (joka joissain paikoissa viljeltiin ensimmäisten joukossa) 4. Kaura (tuli käyttöön paljon myöhemmin). Kuitukasvit: Maanviljelyn yhteydessä alettiin yleisesti viljellä kuitukasveja: ○ Pellavaa (Linum) ○ Hamppua (Cannabis). Suomen suot ja soistuminen Suomen suot yleisesti: ○ Suomi on suhteellisesti maailman soisin maa, sillä suot kattavat noin 30 % maan pinta-alasta eli 10,4 miljoonaa hehtaaria. Suomaa eri määritelmin: ○ Biologisesti suolla tarkoitetaan alueita, joilla on turvetta muodostavia kasviyhdyskuntia. ○ Geologisesti suo määritellään turvekerroksena. ○ Maaperäkartoituksessa suona pidetään aluetta, jossa turvekerros on vähintään metrin paksuinen. Tämän määritelmän mukaan suopinta-ala Suomessa on 15,5 %. Luonnontilaiset suot: ○ Nykyisin vain murto-osa Suomen soista on luonnontilassa. ○ Suurta osaa soista on ojitettu metsänviljelyn, peltojen ja turveteollisuuden käyttöön: Metsänviljelyyn: yli 5,5 milj. hehtaaria ojitettu, tavoite 7 milj. hehtaaria. Pelloiksi: noin 700 000 hehtaaria. Turveteollisuuden käyttöön: noin 500 000 hehtaaria. ○ Etelä-Suomessa luonnontilaisia soita on enää harvassa.  Turpeen muodostumisen edellytykset: ○ Turpeen muodostus edellyttää kosteanlauhkeaa ilmastoa, jossa kasvimassaa syntyy kohtuullisesti, mutta hajoaminen on hidasta. ○ Tropiikissa soiden muodostuminen on vähäisempää, sillä hajoaminen on nopeaa, vaikka kasvimassa lisääntyy nopeasti. Tärkeimmät turvetta muodostavat kasviryhmät Suomessa ovat sarat ja rahkasammaleet ja tärkeitä lisätekijöitä ovat ruskosammaleet, tupasvilla, puun ja varpujen jäänteet. Runsaimmin on soita Pohjanmaalla ja Keski-Lapissa, missä ne paikoin peittävät yli 60% maa-alasta. Suomessa soita voidaan jakaa kolmeen pääryhmään kasvillisuuden perusteella. Nämä ryhmät eroavat toisistaan kasvipeitteensä ja ravinteisuuden mukaan. 1. Korvet: ○ Kuvaus: Korvet ovat metsäisiä soita, joilla kasvaa pääasiassa kuusta, koivua ja leppää. Näillä soilla voi esiintyä myös muita puulajeja. ○ Kasvillisuus: Rikkaita varpuja ja aluskasvillisuutta on runsaasti. Korvet ovat usein hyvin vetisiä, mutta ne sisältävät myös vaihtelevaa ravinteisuutta. 2. Avosuot: ○ Kuvaus: Avosuot ovat avointa ja puuttomaa aluetta, jossa kasvillisuus on enemmän hajautettua. ○ Tyypit: Nevat: Karut ja vähäravinteiset soiden muodot, joilla kasvaa saroja ja rahkasammaleita. Letot: Runsasravinteisia alueita, joilla voi kasvaa vaateliaita ruskosammaleita ja muita kosteutta suosivia kasvilajeja. 3. Suhteet ja Monimuotoisuus: ○ Kompleksisuus: Yhdellä ja samalla suolla voi esiintyä useita eri tyyppejä. Soiden rakenne on monimuotoinen ja voi vaihdella suuresti. ○ Vaikuttavat tekijät: Soiden syntyyn vaikuttavat monet tekijät, kuten vesitalous, paikalliset maastosuhteet ja ilmasto. Nämä tekijät määrittävät, millaisia kasvilajeja kullakin alueella voi kasvaa ja miten ne muodostavat erilaisia ekosysteemejä. Soiden Synty ja Kehitys Suomessa Soiden synty on monivaiheinen prosessi, joka tapahtuu pääasiassa kahden eri mekanismin kautta: 1. Meren Nousu ja Soistuminen: ○ Suot syntyvät usein suoraan merestä nousevan maan soistuessa. Tämä tarkoittaa, että merenpinnan nousun myötä maa-alueet alkavat soistua, kun pohjaveden pinta nousee. ○ Tällaiset soistumiset kattavat noin 90 % koko suoalasta Suomessa. 2. Vesistöjen Umpeenkasvu: ○ Toisena merkittävänä soistumistapana on vesistöjen umpeenkasvu, joka vaikuttaa noin 5–10 % suoalasta. Tämä tapahtuu erityisesti Lapissa, jossa jokivarsien tulvamaat voivat soistua merkittävästi. ○ Umpeenkasvu tapahtuu sekä pinnan että pohjan myötäisesti, ja se on keskeinen tekijä soistumisprosessissa. Metsämaiden Soistuminen On arvioitu, että jopa kahden kolmanneksen metsämaiden soistumisesta on tapahtunut pohjaveden noustessa metsäpaloja seuranneena. Monilla laajoilla soilla pohjaosissa voidaan tavata limnisiä lieju- ja mutakerroksia, jotka ovat merkki muinaisista lammista. Soistuminen voi alkaa tällaisen lammen umpeenkasvusta, jolloin turve leviää ympäröivään kuivaan metsään. Kehitys ja Rakenteet Umpeenkasvu johtaa siihen, että suot etenevät kohti kuivempia vaiheita. Tämä prosessi ilmenee turvekerrosten paksuuskasvuna, ja suot kehittyvät progressiivisesti. Kehittyneissä soissa on usein kerroksittain erilaisia aineksia: ○ Alimpana voi olla limnisiä kerroksia, kuten liejua ja mutaa. ○ Ylemmässä osassa ovat telmaattiset (esim. ruoko, kortteet ja suursara) sekä terrestriset (esim. rahkasammal, tupasvilla ja puunjätteet) turpeet. Maankohoamisrannikon Soiden Kehitys Soiden Kehitysvaiheet 1. Kasvillisuuden Vaihtelu: ○ Soiden kasvillisuus on kehittynyt vaiheittain: vesikasvillisuus on ollut ensimmäinen vaihe, jota on seurannut rantakasvillisuus, sitten nevat, korvet, ja lopulta rahkasammalpeite. Tämä kehitys ilmenee selvästi nykyisinä kasvillisuusvyöhykkeinä, jotka siirtyvät pystysuunnassa nykyiseltä merenrannalta soille. 2. Kerrosjärjestys: ○ Tutkitut suot ovat järjestäytyneet korkeuden mukaan, ja niiden kerrosjärjestys on ollut seuraava: Alinna lieju. Sitten telmaattiset turpeet (esim. järviruoko, kortteet). Tämän jälkeen sara. Lopuksi rahkaturve. ○ Rahkaturpeen kerrostuminen on alkanut aikaisemmin, mitä korkeammalla suo sijaitsee. Esimerkiksi Hiitteenkeitaalla rahkaturve on alkanut muodostua jo 7 000 vuotta sitten. Maankohoaminen ja Soiden Kehitys Maankohoaminen on ollut keskeinen tekijä soiden kehityksessä Pohjois-Satakunnassa. Alueen kohoaminen merenpinnan ylle on mahdollistanut soiden syntymisen. Jäätiköiden sulamisen myötä syntyneet olosuhteet ovat vaihdelleet, ja tämä on vaikuttanut turpeen kasvuun. Kaikkina aikoina jääkauden jälkeen alueella on syntynyt soita, mutta turpeen kasvun edellytykset ovat vaihdelleet ilmaston mukaan. Hiilen Sitoutuminen Keskimääräinen Hiilensidonta: Pohjoisissa soissa on fotosynteesin kautta sitoutuneena noin 500 petagrammaa (Pg) hiiltä, mikä vastaa 10^15 grammaa. Tämä määrä on noin 30% maapallon maaperässä olevasta hiilestä.  Vertailu Ilmakehään ja Metsiin: Tämä tarkoittaa, että suot sitovat hiiltä enemmän kuin ilmakehässä on hiiltä ja noin kaksinkertaisesti metsissä olevan hiilen määrän. CO2 Sitoutuminen Vuotuinen CO2 Sitoutuminen: Suomen luonnontilaiset suot sitovat keskimäärin 60–130 grammaa hiilidioksidia (CO2) neliömetriä kohti vuodessa. Tämä korostaa soiden merkitystä hiilivarastoina. Hiilipäästöt Soista Luontaiset Hiilipäästöt: Soiden vuotuiset hiilipäästöt, jotka johtuvat kasvien hajoamisesta ja mikrobiologisesta toiminnasta, muodostavat 20-30% luonnon kokonaishiilipäästöistä. Tämä tarkoittaa, että vaikka suot sitovat hiiltä, ne myös vapauttavat sitä. Metaanin Lähde Metaanin Päästöt: Suot ovat suurin luonnollinen metaanin (CH4) lähde ilmakehään, muodostaen noin 75% kaikista luonnollisista metaanipäästöistä. Metaani on voimakas kasvihuonekaasu, joten suojen rooli sen tuottajana on merkittävä ilmastonmuutoksen kannalta. pohjoiset suot muodostavat n. 90 % koko maapallon suopinta-alasta Suomen maapinta-alasta 30% on soita Suomessa turpeen energiakäytöstä aiheutuu tuotettua energiayksikköä kohti >10% prosenttia korkeammat hiilidioksidipäästöt kuin kivihiilestä. Turpeesta aiheutuu noin 20 % Suomen energiatuotannon hiilidioksidipäästöistä.