Suomen subfossiilit — holoseenikauden biologinen arkisto
Kun puhutaan fossiileista, useimmat ajattelevat miljoonia vuosia vanhoja kivettyneitä luita. Mutta geologisesti aivan eri ikäluokassa ovat subfossiilit — vain osittain mineraalistuneet biologiset jäänteet, jotka ovat säilyneet erityisten olosuhteiden ansiosta. Suomen subfossiilit ovat holoseenikauden (11 700 vuotta sitten – nykyhetki) biologisia jäänteitä, jotka ovat säilyneet pääosin turpeessa ja järvisedimenteissä. Ne ovat geologisten arkistojen paras työkalu nykyisen ilmaston tutkimukseen ja tarjoavat tarkan kuvan siitä, miten Suomen luonto muuttui jääkauden jälkeen.
Vaikka subfossiilit eivät ole ”oikeita” fossiileja kivettyneessä mielessä, niiden tieteellinen arvo on valtava. Niistä saadaan tietoa, jota ei voi saada mistään muusta lähteestä — täsmällistä, vuosittain ajoitettavissa olevaa dataa Suomen kasvillisuuden, eläimistön ja ilmaston historiasta.
Mitä subfossiilit ovat?
Subfossiili eroaa varsinaisesta fossiilista siinä, että alkuperäistä orgaanista materiaalia on yhä säilynyt — esimerkiksi puun runko voi olla edelleen tunnistettavissa puunsolukoiltaan, vaikka se on ollut turpeessa tuhansia vuosia. Varsinaisessa fossiilissa biologinen aines on korvautunut mineraaleilla (kivettynyt).
Säilymisen avain on hapeton ympäristö. Suomen turvesoissa ja järvisedimenttien pohjakerroksissa happi loppuu nopeasti, ja siellä bakteerit eivät kykene hajottamaan orgaanista ainesta. Suuri happamuus ja matala lämpötila auttavat lisäksi suojelemaan jäänteitä. Tästä syystä Suomi on yksi maailman parhaita maita subfossiilien tutkimukseen — meillä on poikkeuksellisen paljon soita (29 % maa-alasta) ja syviä, hapettomia järvialtaita.
Tyypilliset subfossiililöydöt
Suomesta on löydetty satoja tuhansia subfossiilinäytteitä viimeisten 50 vuoden tutkimustyössä. Tärkeimmät tyypit ovat:
Siitepölyt ja itiöt. Pieniä, kestäviä rakenteita, joita säilyy turpeessa miljoonittain vuosittain. Niiden lajijakauma kertoo tarkasti, mitkä kasvit kasvoivat alueella eri vuosisadoilla. Helsingin yliopiston ja Itä-Suomen yliopiston palynologit ovat rakentaneet siitepölyaineiston pohjalta yksityiskohtaisen kuvan Suomen kasvillisuusvyöhykkeiden muutoksista 12 000 vuoden ajalta.
Puunjäänteet. Suomen turpeesta on löydetty tuhansia muinaisia puunrunkoja — pääosin mäntyjä, kuusia ja koivuja. Erityisen kiinnostava on niin sanottu ”alkuperäinen petäjä” — jättimäisiä mäntyjen runkoja, jotka kasvoivat varhaisholoseenin lämpimillä kausilla ja kuolivat soistumisen seurauksena. Vanhimmat löydöt on radiohiili-ajoitettu noin 10 000 vuoden ikäisiksi.
Hyönteisten kitiiniset jäänteet. Kovakuoriaisten siipien suomut ja kovat ulkokuoret säilyvät turpeessa erinomaisesti. Ne kertovat lämpötilamuutoksista — tietyt lajit elävät vain kylmissä, toiset lämpimissä oloissa.
Eläinten luut ja sarvet. Suomesta on löydetty yli 40 000 vuoden ikäisiä peuransarvia (Tornio), villipeurojen luita, alkohärän luita ja jopa kokonaisia kalan jäänteitä järvisedimenteistä. Vuonna 1998 Suoraperän turvesuolta löydettiin kokonainen jättiläispeuran sarvi, jonka ikä oli 8 200 vuotta.
Ihmisperäiset jäänteet. Suomen soista on löydetty myös arkeologisesti tärkeitä muinaisihmisten jäänteitä, kuten Vetelin soturin (noin 800 jKr) ja muiden suoruumiitten kaltaisia osittaisia jäänteitä. Soissa orgaaninen aines, mukaan lukien iho ja vaatekuidut, voivat säilyä erinomaisesti.
Miten subfossiilit kertovat ilmastosta?
Subfossiilit ovat maailman parhaita ilmastoarkistoja holoseenikaudelta. Yhdistämällä siitepölyjen lajijakauma, vesisyvyysindikaattorit (diatomit), hyönteisjäänteet ja sedimenttien kemia tutkijat voivat rekonstruoida vuosittaisia lämpötilakäyriä tuhansien vuosien ajalta.
Suomen tärkeimmistä kohteista mainittakoon:
- Lapin syvät järvet (Sokli, Inarijärven seutu) — pisin yhtenäinen aineisto, 13 000 vuotta
- Kainuun ja Pohjois-Pohjanmaan suot — varhaisholoseenin lämpötilakehitys
- Etelä-Suomen järvet (kuten Lammin Päijänne, Tampereen Näsijärvi) — viimeisten 2 000 vuoden tarkat ilmastotapahtumat
- Saaristomeren pohjasedimentit — Itämeren suolaisuuden vaihtelut
Tärkeimpiä havaintoja on ollut holoseenikauden lämpötilamaksimi (Holocene Thermal Maximum) noin 8 000–6 000 vuotta sitten — silloin Suomen kesälämpötilat olivat keskimäärin 1–2 °C nykyistä korkeammat, ja lehtimetsät ulottuivat huomattavasti nykyistä pohjoisemmaksi.
Tutkijat ja keskeiset löytöpaikat
Suomen subfossiilitutkimus on kansainvälisesti tunnettua. Pioneereja olivat 1900-luvun alkupuolella A.K. Cajander ja Väinö Auer, jotka loivat pohjan Suomen turvegeologialle. Nykyajan tutkijoita ovat muun muassa Heikki Seppä (Helsingin yliopisto), Atte Korhola (limnologia ja paleoekologia) ja Markus Lindholm (subfossiiliset hyönteiset).
Keskeisiä laboratorioita ovat Luonnontieteellinen keskusmuseo (LUOMUS) Helsingissä, Oulun yliopiston paleoekologian laboratorio ja Itä-Suomen yliopiston paleobiologian laitos Kuopiossa. Yhteistyö ulottuu laajasti — yhteistyökumppaneita on Ruotsissa (Lund, Stockholm), Saksassa (Bremen) ja Yhdysvalloissa (Minnesota, Maine).
Subfossiilit ja nykyinen ilmastotutkimus
Subfossiilit ovat aivan keskeinen työkalu antropogeenisen ilmastonmuutoksen ymmärtämisessä. Vertaamalla nykyisiä lämpötilamittauksia subfossiileista saatuihin historiallisiin tietoihin tutkijat voivat tunnistaa, kuinka epätavallista nykyinen ilmastomuutos on ja kuinka paljon se eroaa luonnollisesta vaihtelusta. Esimerkiksi 2000-luvun lämpötilatason on todettu olevan vertailukelpoinen 6 000 vuoden takaisen lämpimän kauden kanssa — mutta huomattavasti nopeampi nousuvauhti tekee nykyisestä muutoksesta poikkeuksellisen.
Tämä tutkimus on suoraan yhteydessä myös dinosaurusten aikaisten ilmastojen ymmärtämiseen — vaikka aikaskaalat ovat eri, samat geologiset menetelmät pätevät. Subfossiilit tarjoavat siten erittäin tarkan ”kalibrointityökalun” syvempien geologisten aikojen ilmastonrekonstruktioille.
Suomen vanhin puu — pisin elävä subfossiililöytö
Yksi Suomen kuuluisimmista subfossiilijäänteistä on Pirkanmaan jättiläismänty. Vuonna 2003 löydettiin Sodankylän kunnasta Lapista turpeesta esiin kaivettu mäntyrunko, jonka radiohiili-ajoitus paljasti iäksi noin 7 200 vuotta. Puu oli kasvanut holoseenikauden lämpötilamaksimin aikana, jolloin Lapissa oli huomattavasti nykyistä lämpimämpi ilmasto ja metsänraja ulottui pohjoisemmaksi.
Vielä kiehtovampi löytö tehtiin vuonna 2017 Kainuussa: turvesuolta löytyi mäntyrungon palanen, jonka ikä oli 8 600 vuotta. Sen kasvurenkaista voitiin lukea lähes 300 vuoden vuotuinen ilmastotietoaineisto. Tämä on yksi maailman yksityiskohtaisimmista varhaisholoseenin paikallisista ilmastoarkistoista.
Subfossiilipuita ei käytetä vain ilmastotutkimukseen, vaan myös dendrokronologiaan — eli vuosirengastutkimukseen, jonka avulla rakennetaan ajan paikallisia ilmastokronologioita. Suomen kattava männikko-dendrokronologia ulottuu nyt noin 7 600 vuoden taakse ja on yksi maailman pisimmistä yhtenäisistä aineistoista.
Suomen suoruumiit — pohjoisten soiden ihmiset
Kun puhutaan subfossiileista, on syytä mainita myös suoruumiit — Suomesta löydetyt muinaisten ihmisten jäänteet. Vaikka näitä on löydetty huomattavasti vähemmän kuin Tanskasta tai Saksasta (joista tunnettiin esimerkiksi Tollund Man -löytö), Suomenkin soista on saatu poikkeuksellisia arkeologisia jäänteitä.
Yksi tärkeimmistä on Levänluhdan suoluut Isokyrön Levänluhdasta. Suolammen pohjasta on noussut esiin lähes 100 ihmisen jäänteet ja kymmeniä eläinten luita, jotka ovat noin 400–800-luvulta jKr. Tämä on Suomen merkittävin rautakautinen kalmisto, ja se on antanut tärkeää tietoa rautakauden Suomen asukkaiden ravinnosta, terveydestä ja maahanmuuttohistoriasta. DNA-analyyseillä on osoitettu, että Levänluhdan ihmiset olivat geneettisesti erityyppinen ryhmä kuin nykyiset suomalaiset.
Toinen kuuluisa löytö on Vetelin soturi Keski-Pohjanmaalta — yhden henkilön osittaiset jäänteet aseineen, ajoitettu noin 800-luvulle jKr. Yhdessä nämä löydöt todistavat, että Suomen turvesoissa orgaaninen aines — iho, hiukset, vaatekuidut, jopa puiset esineet — voi säilyä satoja, jopa tuhansia vuosia. Tämä tekee Suomesta poikkeuksellisen aktiivisen alueen myös biorkeologiselle ja paleogeneettiselle tutkimukselle.
Subfossiilit ja Suomen geologinen kokonaiskuva
Vaikka subfossiilit ovat geologisesti hyvin nuoria (alle 12 000 vuotta), ne täydentävät täydellisesti Suomen pidemmän aikakauden kuvan. Yhdistämällä subfossiilit aiempien aikakausien fossiileihin saamme lähes 3,5 miljardin vuoden yhtenäisen kertomuksen Suomen alueen historiasta — Pudasjärven Siuruan gneissin arkeeisista alkuajoista aina nykyhetken biologiseen monimuotoisuuteen asti.
Subfossiilit tarjoavat myös tarkan vertailukohdan mesotsoisille ilmastonrekonstruktioille. Vaikka dinosaurusten aikaista (252–66 mvs) Suomea ei voida tutkia suoraan — koska sieltä ei ole fossiileja — subfossiileista opitut menetelmät ja tulkintakehykset ovat suoraan sovellettavissa siihen, miten vanhempia geologisia kerroksia tulkitaan muualla maailmassa. Lapin syvistä järvistä saatu dataa siitä, miten kasvillisuus reagoi nopeisiin lämpötilamuutoksiin, on auttanut paleobiologeja ymmärtämään myös, miten liitukauden lopun joukkotuho vaikutti maapallon ekosysteemeihin.
Tällä tavalla Suomen subfossiilit toimivat kahdesta suunnasta: ne kertovat suoraan jääkauden jälkeisestä Suomesta, ja samalla ne tarjoavat tieteellisen ”linssin”, jonka kautta voimme tarkastella syvempiä geologisia aikoja koko maailmanlaajuisesti. Tämä tekee Suomesta yllättävän tärkeän maa-alueen globaalille paleobiologiselle tutkimukselle, vaikka meillä ei olekaan dinosaurusten luita.
Tutustu myös: Itämeren synty – Suomen järvet – Suomen kallioperä ja vanhat tulivuoret – Lappajärven kraatteri – Hiidenkirnut – Spektroliitti – Talvivaara – DinojenMaailma Youtubessa