Lumparn — Ahvenanmaan merenpohjan meteoriittikraatteri ja fossiilien koti
Ahvenanmaan pääsaaren keskellä kätkeytyy yksi maailman erikoisimmista meteoriittikraattereista. Lumparn (Ahvenanmaa) — merenpohjan kraatteri on 9–10 kilometriä halkaisijaltaan oleva merenselkä Ahvenanmaan pääsaarella, ympäröitynä Sundin, Lumparlandin, Lemlandin ja Jomalan kunnista. Selka näyttää kuin saarettomalta laguunilta — ja juuri siksi se on kraatteri: sen ympyrämäinen muoto on liian täydellinen ollakseen luonnollinen meren osa, ja sen alla on paksu meteoriitti-iskun synnyttämä rakenne.
Lumparn on Suomen kraattereista geologisesti ainutlaatuinen. Se on Suomen ainoa veden peitossa oleva kraatteri, jolla on samalla paikallinen fossiilirikkaus — kraatteri on toiminut myöhemmissä geologisissa vaiheissa sedimenttiansaena, joka on suojannut paleotsoiset kerrostumat erosiolta. Siksi Lumparnin ympäristössä on Suomen rikkaimmat trilobiittilöydökset, mukaan lukien amatööripaleontologi Keijo Hiltusen 2015 löytämä Asaphus fennicus — Suomen oma trilobiittilaji.
Lumparnin paljastuminen — 1979 ja 1993
Lumparn (Ahvenanmaa) — merenpohjan kraatteri ehdotettiin meteoriitti-iskukohteeksi ensimmäisen kerran 1979, mutta epäilyt eivät heti vakuuttaneet tiedeyhteisöä. Alkuperäinen oletus oli, että Lumparnin pyöreä muoto johtui mannerlaattojen tektonisesta repeämästä, mikä on geologisesti uskottava selitys. Kysymys avautui uudelleen, kun Nils-Bertil Svensson julkaisi vuonna 1993 löydökset, joiden mukaan Lumparnin lounaisosista oli löydetty pirstekartioita (shatter cones) — ainoa yksiselitteinen merkki meteoriitti-iskusta kallioperässä.
Svenssonin Meteoritics-julkaisu vuonna 1993 vakuutti tutkijayhteisön. Lumparn vahvistettiin Suomen viidenneksi meteoriittikraatteriksi (Lappajärven 1968, Sääksjärven 1969, Söderfjärdenin 1978 ja Iso-Naakkiman 1989 jälkeen). Vahvistuksen jälkeen tehdyt porausnäytteet osoittivat, että kraatterin pohjalla on tyypillistä iskubreksiaa, joka koostuu rikkoutuneesta rapakivigraniitista, kraatterin kohdekivestä.
Lumparnin anatomia — rapakivi alla, kalkkikivi päällä
Lumparn (Ahvenanmaa) — merenpohjan kraatteri on kompleksinen kraatteri noin 9 kilometrin nykyisellä halkaisijalla. Sen kohdekivinä toimii Ahvenanmaan rapakivigraniitti, joka on noin 1 580 miljoonaa vuotta vanhaa anorogeenista graniittia — tyypillistä Fennoskandian kilven keskiproterotsoista magmatismia. Rapakivi on tunnettu sen ainutlaatuisesta tekstuurista, jossa kaliummaasälpäkiteitä (ortoklaasi) ympäröi plagioklaasimaasälpäkuori, ja se on Ahvenanmaan kallioperän tunnusomainen rakennusaine.
Lumparnin täytteessä on kerroksellinen rakenne:
- Pleistoseenin sedimentit päällimmäisinä — jääkauden kuljettamia moreeneja
- Paleotsoiset (ordoviikkikauden) kalkkikivet — sisältävät trilobiittien ja brachiopodien fossiileja
- Kambrikauden hiekkakivet — kraatterin syntyhetken jälkeisen meren sedimenttejä
- Iskubreksia — rikkoutunut rapakivigraniitti
- Ehjä rapakivigraniitti kraatterin alla — kohdekivi
Tämä kerrosjärjestys tekee Lumparnista yhden Suomen parhaista paleontologisista paikoista. Kun jääkausi pyyhki pois useimmilta Suomen alueilta paleotsoiset kerrokset, Lumparnin kraatteri toimi suojaisana altaana, ja sen sisällä olevat kalkkikivet säilyivät.
Iän mysteeri — 450–1250 miljoonaa vuotta?
Lumparn (Ahvenanmaa) — merenpohjan kraatteri on iänmääritykseltään yksi epävarmimmista Suomen kraattereista. Wikipedian taulukko antaa iäksi jakson 450–1 250 miljoonaa vuotta, eli kraatteri syntyi joko mesoproterotsoisella ajalla (Ectasian) tai ordoviikkikaudella. Best fit -arvio on noin 580 miljoonaa vuotta (ediakara), mutta toiset arviot viittaavat ~1 000 miljoonaan vuoteen (proterotsoinen).
Kysymys on tärkeä, koska Lumparnin yläpuolella olevat kambrikauden hiekkakivet ja ordoviikkikauden kalkkikivet eivät ole iskumetamorfisia — eli ne kerrostuivat kraatterin synnyn jälkeen. Tämä antaa selvän takarajan: Lumparn on syntynyt ennen kambrikauden alkua eli yli 538 miljoonaa vuotta sitten. Mahdollinen takaikkuna ulottuu siten ediakarakaudelle tai jopa neoproterotsoiselle ajalle.
Lumparnin ainutlaatuinen fossiililöydösten yhdistelmä
Lumparn (Ahvenanmaa) — merenpohjan kraatteri on Suomen geologinen aarre paleontologisen rikkautensa ansiosta. Ahvenanmaalta on löydetty Suomen runsain trilobiittilajisto, mukaan lukien:
- Asaphus fennicus — Keijo Hiltusen vuonna 2015 löytämä, Ahvenanmaalle endeeminen laji
- Illaenus — toinen Lumparnin trilobiittisuvuista
- Brachiopodit — Mickwitzia monilifera, Obolus apollinis, Acerotreta tanneri
- Ortokariittiset nautiloidit — jopa 9 metriä pitkät pääjalkaiset
- Simpukat ja sammaleläimet
On tärkeää huomata, että nämä fossiilit eivät kaikki ole peräisin Lumparnin kraatterin sisältä — osa on jääkauden kuljettamia lohkareita, jotka mannerjäätikkö poimi Ahvenanmaan ympäriltä ja vyörytti saarille. Kuitenkin kraatterin keskeinen rooli paleontologiassa on selvä: ilman Lumparnin sedimenttiansaa Ahvenanmaa ei olisi Suomen paleontologinen keskittymäalue.
Lumparn ja Itämeren tarina
Lumparn (Ahvenanmaa) — merenpohjan kraatteri on yhä veden peitossa — joko Itämeren kambrisilurikauden meren tai sen jälkeen jääkausijärvien ja nykyisen Itämeren. Tämä tekee Lumparnista yhden harvoista Suomen kraattereista, joka voidaan tutkia myös merigeofysikaalisilla menetelmillä — kaikuluotaimella, magneettisella ja painovoima-anomaliakartoituksella. Suomalainen geofysiikka on hyödyntänyt Lumparnia kalibrointikohteena merikartoituksessa.
Ahvenanmaan maakunta on aloittanut Lumparnin paleontologisen suojelun keskustelut, koska fossiilien kerääminen on ollut hallitsematonta jo kymmeniä vuosia. Sundin, Lumparlandin, Lemlandin ja Jomalan kunnat ovat suunnitelleet yhteistä geoparkkia, joka esittelisi Lumparnin tärkeyden sekä geologisesti että paleontologisesti. Tämä on tärkeä siirto, jotta Suomen ainutlaatuinen fossiilirikas kraatteri säilyy myös tuleville sukupolville.
Ahvenanmaan rapakivigraniitti — Lumparnin kohdekivi
Ahvenanmaan kallioperä koostuu pääosin rapakivigraniitista, joka on tyypillistä anorogeenista magmatismia noin 1,58 miljardin vuoden takaa. Rapakivi tunnetaan helposti tunnistettavista, pyöreistä ortoklaasi-rakeistaan (kalium-maasälpäkiteistä), joita ympäröi vaaleampi plagioklaasimaasälpäkuori. Tämä ovoidi-rakenne on harvinainen geologinen ilmiö, ja Ahvenanmaan rapakivi on yksi maailman tunnetuimpia kohteita sen tutkimukseen.
Kun meteoriitti iski Ahvenanmaan rapakiveen ediakara-kambri-rajalla, kallioperä oli jo silloin yli miljardin vuoden ikäinen. Tämä on tehnyt iskumetamorfismin tutkimuksesta erityisen kiinnostavaa: voimme nähdä, miten vanha, kova kallioperä reagoi shokkipaineeseen verrattuna nuoremmiin kallioperiin muissa kraattereissa.
Ahvenanmaan trilobiitit — Asaphus fennicus
Yksi merkittävimmistä paleontologisista löydöistä Lumparnin ympäristöstä on Asaphus fennicus -trilobiitti, jonka amatööripaleontologi Keijo Hiltunen löysi vuonna 2015. Tämä uusi laji nimettiin Suomen mukaan (fennicus = ”suomalainen”), ja se on tunnettu vain Ahvenanmaalta. Trilobiitin kuoren halkaisija on noin 5 cm, ja se eli ordoviikkikauden alussa noin 470 miljoonaa vuotta sitten.
Hiltusen löytö ei ollut sattuma — hän on vuosikymmenten ajan keräillyt fossiileja Ahvenanmaan rantakallioilta ja oppinut tunnistamaan harvinaisia lajeja. Hänen kokoelmansa on lahjoitettu osittain Luonnontieteelliseen Keskusmuseoon (LUOMUS) Helsingissä, ja sitä käytetään edelleen tieteellisessä tutkimuksessa. Myös muut amatööripaleontologit ovat löytäneet Lumparnin ympäristöstä tärkeitä fossiileja — esimerkiksi yli 9 metriä pitkien ortokariittisten nautiloidien kuorenpalasia, jotka olivat ediakara-kambri-meren huippupetoja.
Ahvenanmaan trilobiittien rikkaus on Suomen paleontologisten löytöjen kärkikolmikossa, eikä tämä paleontologinen perintö olisi säilynyt ilman Lumparnin iskupaikan suojaa erosiolta. Tällä tavalla geologia ja paleontologia kietoutuvat toisiinsa ainutlaatuisella tavalla — meteoriitti-isku, joka aikoinaan tuhosi alueen elämän, suojasi miljardien vuosien aikana sen myöhempää fossiiliaarretta. Tämä paradoksi on kiehtonut paleontologeja vuosikymmenten ajan, ja vastaavanlaista yhteyttä iskupaikan ja fossiilirikkauden välillä on tutkittu globaalisti useissa muissakin meteoriittikraattereissa. Lumparn tarjoaa tähän tutkimukseen erinomaisen vertailukohdan, jonka tieteellinen arvo nousee jatkuvasti uusien löytöjen ja menetelmien myötä. Kansainvälinen tutkimusyhteistyö Ruotsin Naturhistoriska Riksmuseetin ja Viron Tarton yliopiston paleontologisten laitosten kanssa on tehnyt Ahvenanmaasta keskuksen, jossa kerääntyy ja vertailtaan koko Itämeren alueen ediakara-kambri-rajavaiheen fossiilihistoriaa. Tämä tekee Lumparnista todellisen kansainvälisen tieteen keskuksen pienestä koostaan huolimatta.
Maailmanlaajuisesti vain harvat fossiilirikkaat alueet sijaitsevat samanaikaisesti meteoriittikraatterin sisällä — tämä yhdistelmä tekee Ahvenanmaasta geologisen pyhiinvaelluskohteen tieteilijöille. Vuosittain alueella vierailee tutkijoita Yhdysvalloista, Saksasta, Iso-Britanniasta ja Japanista, ja kansainväliset julkaisut Lumparnin paleontologisista löydöistä lisääntyvät jatkuvasti tieteellisissä lehdissä. Ahvenanmaa on siten esimerkki siitä, miten pieni mutta geologisesti rikas alue voi nousta merkittäväksi tieteen keskukseksi systemaattisen tutkimuksen ja kansainvälisen yhteistyön avulla. Tämä on inspiroiva malli myös muille pienille suomalaisille kohteille, joilla on tieteellistä potentiaalia mutta vähän kansainvälistä näkyvyyttä.
Tutustu myös: Itämeren synty – Suomen järvet – Suomen kallioperä ja vanhat tulivuoret – Lappajärven kraatteri – Hiidenkirnut – Spektroliitti – Talvivaara – DinojenMaailma Youtubessa