Suomen ilmastohistoria — prekambrista nykypäivään

Prekambri — Fennoskandian kilven synty

3,5 miljardia – 538 miljoonaa vuotta sitten

Suomen tarina alkaa tulisesta, eloittomasta maailmasta. Noin 3,5 miljardia vuotta sitten — aikana, jolloin maapallo oli vasta puolimillaardia vuotta vanha — alkoi kiteytyä se kivimassa, joka muodostaa nykyisen Suomen perustan. Tästä ajasta on säilynyt konkreettinen todiste: Pudasjärven Siuruan trondhjemiittinen gneissi on EU:n vanhin tunnettu kivi, ja siitä erotetut zirkonimineraalin kiteet ovat jopa 3,7 miljardia vuotta vanhoja. Jos maapallon ikä mahdutettaisiin yhteen vuorokauteen, kello näytti kiteen syntyessä vasta seitsemäntoista yli neljää aamuyöllä — ennen kuin elämästä oli kuultu mitään tavallista.

Arkeeinen Suomi — tuliset alkujuuret

Suomen vanhimmat osat sijaitsevat Itä- ja Pohjois-Suomessa, ja niiden ikä on yli 2,5 miljardia vuotta — geologisesti niitä kutsutaan arkeeisiksi. Arkeeinen aika oli kuuma ja levoton ajanjakso: maapallon sisus oli vielä täynnä syntyvaiheen energiaa, mannerlaatat liikkuivat nopeammin kuin nykyään, ja tulivuoritoiminta oli järisyttävän voimakasta. Ilmakehä sisälsi vain hyvin vähän happea — pääosin se oli hiilidioksidia, typpeä ja vesihöyryä. Mitään monisolukista elämää ei vielä ollut, mutta ensimmäiset bakteerit ja arkkienit alkoivat jo asuttaa kuumia merien lähteitä. Suomen alueen vanhimmat tulivuorisyntyiset kivet löytyvät Kuhmosta ja Suomussalmen vihreäkivivyöhykkeeltä, jonka kaikkein vanhimmat osat ovat noin 2,94 miljardia vuotta vanhoja.

Proterotsoinen aika — happikatastrofi ja Lumipallomaa

Proterotsoinen eoni (2,5 mrd – 538 milj v sitten) toi mukanaan kaksi mullistusta, jotka näkyvät yhä Suomen kallioperässä. Noin 2,4 miljardia vuotta sitten tapahtui Suuri Happikatastrofi: syanobakteerit alkoivat tuottaa happea fotosynteesin sivutuotteena, ja ilmakehän happipitoisuus nousi nollasta muutamaan prosenttiin. Suomen pohjoisosissa, erityisesti Pohjois-Karjalassa ja Kainuussa, on säilynyt rautamuodostumia (banded iron formations, BIF), jotka kertovat tästä mullistuksesta — kun happi reagoi liuenneen raudan kanssa meressä, syntyi punertavia rautasaostumia, jotka kerrostuivat sedimenttinä merenpohjaan.

Hieman myöhemmin, noin 2,2 miljardia vuotta sitten, alkoi myös Huronian-jääkausi — ensimmäinen tunnettu Lumipallomaa-vaihe, joka todennäköisesti peitti koko planeetan jäällä. Suomessakin oli silloin jäätä, mutta tästä ajasta on säilynyt vähän todisteita. Tärkeämpi vaihe oli noin 1,95–1,85 miljardia vuotta sitten, jolloin Suomeen syntyivät Outokummun ja Pyhäselän alueiden muinaiset merenpohjat. Näitä alueita peittivät matalat lämpimät meret, joiden hydrotermisissä järjestelmissä syntyivät malmiosaumat — myöhemmin Suomen tärkeimmät kuparin, sinkin ja kullan esiintymät.

Svekofenninen orogenia — Suomen vuoristokausi

Suuri muutos tapahtui 1,92–1,80 miljardia vuotta sitten, kun mannerlaattojen törmäys rakensi Etelä-Suomeen valtavan svekofennisen vuoriston. Tämä oli aikoinaan korkeampi kuin nykyinen Himalaja — arviolta 8 000 metriä yli merenpinnan — mutta erosion voimasta vuoret kuluivat pois jo muutamassa sadassa miljoonassa vuodessa. Nykyiset Etelä-Suomen alueet, kuten Helsingin seutu ja Tampere, ovat itse asiassa tämän muinaisen vuoriston juuriosia — sitä, mikä oli aikoinaan 10 kilometriä syvällä maan sisällä. Vuoriston tasoittuminen oli niin täydellinen, että rapautuneet sedimentit muodostivat lopulta Muhoksen ja Satakunnan sedimenttikivialueet (1 500–1 200 milj v sitten) sekä Lauhanvuoren, Selkämeren pohjan ja Hailuodon sedimenttikivet (650–570 milj v sitten).

Prekambrin lopussa, ediakarakaudella (635–538 milj v sitten), elämä otti suuria askelia. Vaikka Suomesta ei tältä ajalta tunneta runsaita fossiileja, Hailuodon ediakara-kambri-rajan sedimenteistä on löydetty matomaisten eläinten kaivantojen jälkifossiileja. Näissä Oulun edustan saaren kerrostumissa elämä jätti ensimmäiset jälkensä Suomen alueelta. Prekambrin ilmasto vaihteli rajusti — milloin tulvasivat lämpimät meret, milloin levittäytyi jää koko planeetalle. Mutta tämän pitkän aikakauden lopulla, 538 miljoonaa vuotta sitten, planeetta oli valmis kambrikauden räjähdykselle ja Suomi siirtyi seuraavaan vaiheeseen.

Kambri-siluurikausi — Suomi trooppisessa meressä

538–419 miljoonaa vuotta sitten

Kambrikauden alussa, noin 538 miljoonaa vuotta sitten, Suomi sijaitsi aivan toisella puolella maapalloa — eteläisellä pallonpuoliskolla, päiväntasaajan eteläpuolella, osana muinaista Baltika-mannerta. Maankamaramme ajoi vauhdilla kohti pohjoista — sormenkynnen kasvuvauhtia, mutta riittävän nopeasti, että 500 miljoonan vuoden aikana se on liikkunut kymmeniätuhansia kilometrejä. Tänä aikana ilmasto Suomessa oli trooppinen: ympärillä oli matala, lämmin meri, ja päivä paistoi korkealta.

Trooppinen matalat meret ja kambrikauden räjähdys

Baltika-manner sijaitsi 35–25° päiväntasaajan eteläpuolella, mikä vastaa karkeasti nykyistä Floridan eteläosaa tai Karibian saaria. Suomen alue oli pääosin matalan meren peitossa, ja meressä oli ihanteelliset olot uusille elämänmuodoille. Maailmalla oli juuri tapahtunut kambrikauden räjähdys — evoluution merkittävin tapahtuma, jossa lähes kaikki eläinkunnat ilmestyivät 20 miljoonan vuoden aikana. Suomen meret olivat osa tätä globaalia mullistusta: trilobiittejä, brachiopodeja, ortokariittisia nautiloideja, sienieläimiä ja varhaisia merilijoja kuhisi merenpohjassa.

Ahvenanmaalta on löydetty paljon näistä eläimistä — vaikka ne ovat usein peräisin jäätikön kuljettamista lohkareista, ne kertovat selvästi siitä mitä Suomen meressä tapahtui. Lonkerojalkaisia (Brachiopoda), kuten Mickwitzia monilifera ja Obolus apollinis, on löydetty Ahvenanmaalta runsaasti. Lisäksi Lapista, Kilpisjärven seudulta, on löydetty kambrinen nivelmadon fossiili Sabellidites cambriensis — ensimmäinen todiste siitä, että elämää oli myös Suomen pohjoisosissa kambrikaudella.

Ordoviikkikausi — meri lämpenee, riutat syntyvät

Ordoviikkikaudella (485–443 milj v sitten) Baltika ajautui hieman lähemmäs päiväntasaajaa, ja meri lämpeni vielä enemmän. Suomen merialueille alkoi muodostua koralliriuttoja, ja kalkkikiveä saostui paksuiksi kerroksiksi merenpohjaan. Tästä ajasta on Suomen parhaat fossiililöydöt: Ahvenanmaan Lumparnista löytyvät jälleen poikkeuksellisen hyvin säilyneet trilobiitit, joista tunnetuin on amatööripaleontologi Keijo Hiltusen vuonna 2015 löytämä Asaphus fennicus — laji, jota tunnetaan vain Ahvenanmaalta. Lisäksi Ahvenanmaalla on tavattu ordoviikkikauden simpukoita, mustekaloja, sammaleläimiä ja jopa 9 metrin pituisia ortokariittisia nautiloideja — kambrikauden ja ordoviikkikauden merien jättisaalistajia.

Söderfjärdenissä Vaasan edustalla ja Taivalkoskella Suomen kallioperässä on säilynyt erikoinen historia: meteoriittikraattereiden suojaamia mikrofossiileja. Karikkoselällä ja Lappajärvellä meteoriitti putosi suoraan kambristen ja ordoviikkisten kerrostumien päälle, ja vaikka isku sotki kerrosjärjestyksen, kraatterin pohjalle suojaan jääneet mikrofossiilit kertovat siitä elämästä, joka Suomen meressä oli ennen iskua.

Siluurikausi — viimeinen lämmin meri

Siluurikaudella (443–419 milj v sitten) Baltika oli jo melko lähellä päiväntasaajaa. Maailmanlaajuisesti tämä oli aika, jolloin kasvit valloittivat ensimmäistä kertaa kuivan maan ja kalat kehittivät leuat. Suomen merialueet kuitenkin alkoivat kuivua ordoviikkikauden lopun jääkauden seurauksena (Gondwanan jäätikkö laski merenpintaa maailmanlaajuisesti). Pohjois-Suomi nousi merestä jo siluurikauden alussa, ja siluurikauden loppuun mennessä lähes koko Suomi oli kuivaa maata. Trooppinen meri jatkoi olemassaoloaan vielä Gotlannin ja Saarenmaan tasolla (siellä on yhä siluurikauden riuttojen jäänteitä), mutta Suomessa seuraavat 400 miljoonaa vuotta olivat kuivaa maata.

Tämä on Suomen ilmastohistorian merkittävä käännekohta: paleotsoinen meri jätti meille viimeiset luonnolliset fossiilit, ja kun seuraavat aikakaudet vyöryivät yli planeetan, Suomen alue oli niin korkealla merenpinnan yläpuolella, ettei sedimentit enää säilyneet.

Devoni-permikausi — Suomi nousee merestä Pangean sisäosaan

419–252 miljoonaa vuotta sitten

Devonikauden alussa, noin 419 miljoonaa vuotta sitten, Suomen alueen tarina otti dramaattisen käänteen. Mannerlaattojen liike törmäytti Baltikan ja Laurentian (Pohjois-Amerikan esimuodon) toisiinsa, ja syntyi suunnaton Kaledonidien vuorijono. Tämä oli aikoinaan yhtä korkea kuin nykyinen Himalaja, ja sen jäänteet näkyvät yhä Käsivarren Lapissa: Saana, Halti ja muut tunturit Norjan rajaseudulla ovat tämän muinaisen vuorijonon viimeisiä rippeitä. Suomen alue nousi lopullisesti merestä, ja edessä oli 400 miljoonaa vuotta kuivaa maaelämää.

Kaledoninen orogenia ja Pangean syntyminen

Kaledonisen poimutuksen ydintapahtuma sijoittuu 450–400 miljoonan vuoden taakse. Tällöin Baltikan reunalle työntyivät valtavat määrät kallioperää, ja Pohjois-Skandinavian alueelle syntyi vuoristo, jonka huiput saattoivat olla jopa 8 000 metriä korkeita. Suomeen tämä näkyy lähinnä Käsivarren Lapin Kölivuoriston luoteisosana sekä ylityöntölaattana, joka lepää arkeeisten gneissien päällä. Devonikauden aikana koko Suomi oli jo kuivaa maata, ja erosion voimat alkoivat purkaa juuri syntynyttä vuoristoa.

Devonikaudelta on Suomessa myös harvinainen geologinen muistoesine: Soklin karbonatiitti-intruusio Itä-Lapissa, jonka ikä on noin 368–363 miljoonaa vuotta. Se syntyi, kun magma pulppusi ylös vaipasta läpi vakaan kallioperän — Soklin alue sisältää nykyäänkin merkittäviä fosfaatti- ja niobiumesiintymiä. Samalla aikajaksolla syntyi useita pieniä kimberliittipiippuja esimerkiksi Kuusamoon ja Kuopion seudulle (noin 590–430 mvs), jotka kuljettivat mukanaan timantteja syvältä vaipasta.

Pangean sisäosa — kuiva ja kuuma mannermaisema

Karbonikaudella (359–299 mvs) maapallon mantereet alkoivat liittyä yhdeksi suureksi supermantereeksi — Pangeaksi. Tämä yhdistyminen oli täydellinen noin 320 miljoonaa vuotta sitten, ja siitä lähtien Suomi sijaitsi Pangean sisäosassa, kaukana valtameristä. Pangea ulottui navalta navalle, ja sen pituus oli 15 000 km ja leveys 6 000 km. Suomi sijaitsi karkeasti päiväntasaajan pohjoispuolella, ja paikallinen ilmasto oli lämmin, kuiva ja kausittain hyvin kuuma. Joet virtasivat kausittain, ja erityisesti kuivina kausina Suomen alue muistutti todennäköisesti nykyistä Sahelin aluetta — laajat puoliautiomaat ja yksittäiset jokitasangot.

Karbonikauden myöhäisempi vaihe oli maailmanlaajuisesti hyvin merkityksellinen: silloin maapallolla kasvoi laajoja saniaismetsiä, joiden kerrostumat muodostavat nykyiset kivihiilivarat. Suomessa ei kuitenkaan ole kivihiiltä — sen alue oli liian kuivaa ja korkealla, eivätkä suuret biomassat ehtineet kerrostua. Permikauden alussa (299–252 mvs) ilmasto Pangean sisäosassa muuttui vielä äärimmäisemmäksi. Päivän ja yön sekä kesän ja talven lämpötilavaihtelu oli rajua, ja sadetta tuli pääosin äärimmäisinä monsuunisateina. Punertavat sedimenttitasangot kertyivät hetkellisinä lietteinä jokilaaksoihin — niiden punainen väri syntyy raudan hapettumisesta kuivassa ilmastossa.

Miksi Suomesta ei ole devoni-permikauden fossiileja?

Tämä on Suomen säähistorian suurin geologinen mysteeri tavalliselle lukijalle. Maailmalla devoni tunnetaan "kalojen aikakautena" ja karboni kivihiilikauden hiilimetsineen, mutta Suomesta ei ole löytynyt käytännössä yhtään fossiilia tältä 167 miljoonaa vuotta kestäneeltä aikajaksolta. Syy ei ole se, ettei elämää olisi ollut — syy on erosio. Suomi nousi merestä siluurikauden lopussa, ja sen jälkeen alue on ollut jatkuvasti maanpinnan yläpuolella. Tämä tarkoittaa, että kaikki sedimentit, jotka ovat syntyneet jokien ja kausittaisten altaiden pohjalle, ovat aikojen kuluessa kuluneet pois — viimeistään myöhempi jääkausi vei mukanaan kaiken irtaimen aineksen.

Suomen lähialueet sen sijaan tarjoavat vihjeitä siitä, mitä Suomessakin tapahtui. Viro ja Etelä-Ruotsi säilyttävät devoni-permikauden sedimenttejä ja fossiileja, koska ne olivat tuolloin matalan meren tai kosteampien jokitasankojen alueita. Sieltä on löydetty pienten sammakkoeläinten, varhaisten synapsidien (nisäkkäiden esi-isien) ja matelijamaisten selkärankaisten jäänteitä. Suomen alue oli todennäköisesti niiden elinympäristöä, mutta jäljet ovat kadonneet kallioperän mukana.

Mesotsoinen aika — Suomi ilman omia dinosaurusfossiileja

252–66 miljoonaa vuotta sitten

Mesotsoinen aika on yksi maapallon kiehtovimmista geologisista aikakausista. Sen aikana dinosaurukset valtasivat maapallon, ensimmäiset linnut ja nisäkkäät kehittyivät, Pangea hajosi nykyisiksi mantereiksi, ja merenpinta nousi paikoin yli 200 metriä nykyistä korkeammalle. Suomelle aika oli kuitenkin omituisen hiljainen — sillä koko 186 miljoonan vuoden mittaiselta jaksolta meillä ei ole yhtään varsinaista dinosaurusfossiilia. Tämä ei tarkoita, ettei dinosauruksia täällä elänyt, vaan että geologia ei suosinut niiden säilymistä.

Triaskausi — Pangea hajoaa ja Suomi pysyy paikallaan

Triaskauden alussa (252 mvs) Pangea oli yhä koossa, mutta hajoamisen siemenet oli jo kylvetty. Suomi sijaitsi yhä supermantereen sisäosassa, ja ilmasto oli lämmin ja paikoin kuiva — vähän kuin permikauden lopulla. Triaskauden aikana ilmestyivät ensimmäiset dinosaurukset noin 230 miljoonaa vuotta sitten, ja samalla maapallolla kävi suuria muutoksia: trias-jura-rajan joukkotuho (201 mvs) hävitti monet matelijaryhmät ja avasi tilaa dinosaurusten valtakaudelle.

Suomen kannalta tärkein muutos oli, että Pohjois-Atlantti alkoi avautua kapean repeämän muodossa — Norjan ja Grönlannin välille. Tämä toi mukanaan kosteampaa ilmastoa Pohjois-Skandinaviaan, mutta Suomen alueella Fennoskandian kilpi pysyi vakaana. Mikään merkittävä geologinen prosessi ei kerrostanut uusia sedimenttejä, ja siksi triaskauden tarinaa Suomesta ei voida lukea kallioperästä.

Jurakausi — dinosaurusten valtakausi Suomenkin yllä?

Jurakaudella (201–145 mvs) dinosaurukset olivat saavuttaneet huippunsa: pitkäkaulaiset sauropodit söivät korkealta puiden lehvistöä, ja Allosaurus saalisti niitä. Suomen alueella ilmasto oli lämmin ja kostea — Pangea oli alkanut hajota, ja meret pääsivät vaikuttamaan ilmastoon laajemmin. Trooppisia havupuita, saniaisia ja kortekasveja kasvoi laajalti, ja jokien varret saattoivat olla rehevän kasvillisuuden peittämiä.

Ainoa konkreettinen muistuma jurakaudesta Suomessa on Ahvenanmaan saaristossa. Ahvenanmaan saariston alueella on säilynyt pieniä, paikallisia sedimenttikerrostumia, jotka osoittavat että ainakin osa Ahvenanmaata oli silloin matalan meren peitossa. Niistä on löydetty hiekkaa, savea ja kalkkista lietettä — todisteita siitä, että jurakauden meri ulottui jossain vaiheessa myös Suomen alueelle. Mahdollisia dinosauruksia, jotka kahlasivat näillä rannikolla, ei kuitenkaan löydy fossiileina: pehmeät kerrokset olivat liian ohuita ja epävakaita, jotta luut olisivat säilyneet meidän aikaamme asti.

Liitukausi — viimeinen lämpimäin Suomi ja K-Pg-raja

Liitukausi (145–66 mvs) oli mesotsoisen ajan pisin ja lämpimin osa. Maailmanlaajuisesti merenpinta oli korkealla, ja matalia meriä oli laajalti — Euroopassa ne muodostivat kuuluisia kalkkimuodostumia kuten Englannin Doverin kalkkiseinät. Suomen tilanne oli edelleen erityinen: alue pysyi maanpinnan yläpuolella, vaikka olikin vain hieman merenpinnan yläpuolella ja kosteassa ilmastossa. T. rex, Triceratops ja muut myöhäisliitukauden dinosaurukset olisivat voineet teoriassa elää Suomessakin — mutta jälleen kerran fossiilit puuttuvat täysin.

Liitukauden lopussa, 66 miljoonaa vuotta sitten, asteroidi iski Yucatanin niemimaalle ja aiheutti Chicxulub-joukkotuhon. Tämä K-Pg-raja päätti dinosaurusten valtakauden globaalisti — mukaan lukien Suomenkin alueen mahdollinen mutta tuntematon dinosauruslajisto. Maailma kävi läpi vuosikymmenien talvimaisen kauden, kun pöly ja noki peittivät auringon, ja yli 75 % lajeista hävisi. Suomelle K-Pg-raja merkitsi siirtymää uuteen aikakauteen, jossa nisäkkäät saivat tilaa monimuotoistua.

Paleoseeni-mioseenikausi — lämmin kasvihuonemaailma pohjoisessa

66–5,3 miljoonaa vuotta sitten

Dinosaurusten kadottua maailma oli erilainen — ja Suomelle alkoi maapallon historian lämpimin pitkä jakso. Vaikka olemme jo silloin sijaintissa lähellä nykyistä, ilmasto oli huomattavasti nykyistä lämpimämpi. Kenotsoinen aika, dinosaurusten jälkeinen maailma, kesti yli 60 miljoonaa vuotta — ja sen aikana Suomi sai todistaa, miltä trooppinen pohjola näyttää.

Paleoseeni-eoseeni — subtrooppiset metsät pohjoisilla leveysasteilla

Paleoseenikaudella (66–56 mvs) ilmasto Suomessa oli lämmin ja kostea. Maailmalla oli korkea hiilidioksidipitoisuus (yli 800 ppm, nykyään ~420 ppm), ja tämä piti pohjoiset leveysasteet huomattavasti nykyistä lämpimämpinä. Suomessa kasvoi subtrooppisia metsiä, joissa eli palmuja, magnolioita, laakeripuita ja varhaisia lehtipuita. Vuoden keskilämpötila oli arviolta 15–20°C — vertailuksi nykyään Etelä-Suomessa on noin 5–6°C.

Eoseenikauden alussa, 56 miljoonaa vuotta sitten, koettiin PETM-lämpöhuippu (Paleocene-Eocene Thermal Maximum). Maapallon lämpötila nousi 5–8°C vain 20 000 vuodessa, mikä on geologisesti silmänräpäys. Pohjoisilla leveysasteilla lämpötilan nousu oli jopa +7°C. Suomen alueella kesälämpötilat saattoivat nousta +25...+30°C tai korkeammaksi, ja ilmasto oli erittäin kostea — runsaita sateita ja sumua. PETM:n aikana puita kasvoi jopa 80. leveysasteella, eli paljon Suomea pohjoisempana. Suomen maaperälle tämä jäänne näkyy vain epäsuorasti — kerrostumat ovat pääosin kuluneet pois, mutta lähialueilta (Tanska, Pohjois-Saksa) on löydetty tämän ajan kasvifossiileja.

Eoseeni-oligoseeni — viilenemisen alku

Eoseenikauden myöhempi vaihe (40–34 mvs) toi mukanaan asteittaisen viilenemisen. Antarktis alkoi jäätyä, kun Drake-salmi avautui ja syntyi Antarktiksen ympärikulkuvirta. Globaali ilmasto viileni, ja eoseeni-oligoseeni-rajalla (34 mvs) koettiin Grande Coupure, suuri eläimistön vaihtuminen Euroopassa. Suomen subtrooppiset metsät alkoivat hitaasti muuttua: trooppiset palmut vetäytyivät kohti etelää, ja niiden tilalle tuli lauhkean ilmaston lehtimetsiä.

Oligoseenikaudella (34–23 mvs) Suomen ilmasto muistutti todennäköisesti nykyistä Italian tai Kreikan ilmastoa — mietoja talvia, lämpimiä kesiä, sateinen syksy. Mantereet liikkuivat lähelle nykyisiä paikkojaan, ja Atlantti levisi yhä leveämmäksi. Suomi ei kuitenkaan vielä ollut nykyisellä paikallaan — se oli edelleen muutaman asteen verran nykyistä etelämpänä. Tämä piti ilmaston lauhkeampana kuin nykyisellä leveysasteella odottaisi.

Mioseenikausi — palmuja vielä Etelä-Suomessa

Mioseenikaudella (23–5,3 mvs) lämmin trendi jatkui pitkään. Alkupuolella oli niin sanottu mioseenin lämpötilaoptimi noin 17–14 miljoonaa vuotta sitten, jolloin globaali keskilämpötila oli 6°C nykyistä korkeampi. Suomen kannalta tämä tarkoitti, että palmuja kasvoi vielä pohjoisessa Keski-Euroopassa aina myöhäismioseenille asti. Wikipedia mainitsee, että "koko Suomi oli lehtimetsää myöhäismioseenilla 11–7 miljoonaa vuotta sitten" — vasta tämän jälkeen havupuut alkoivat hallita maisemaa.

Mioseenin loppupuolella, noin 14 miljoonaa vuotta sitten, alkoi keski-mioseenin viileneminen. Antarktiksen jäätikkö laajeni ja ilmasto jäähtyi vielä lisää. Suomen lehtimetsiin alkoi sekoittua enemmän havupuita — mäntyä, kuusta ja muita pohjoiseen sopeutuneita lajeja. Myöhäismioseenissa ilmasto Suomessa oli jo selvästi viileämpi kuin alussa, mutta yhä lämpimämpi kuin nykyään. Vuodenajat alkoivat selvemmin erottua, ja talvet olivat pidempiä ja kylmempiä kuin paleoseeni-eoseenikaudella.

Eläimistössä Suomen alueella eli mioseenikauden kasvinsyöjälajeja, kuten varhaisia hirvi- ja kavioeläimiä, sekä pienempiä nisäkkäitä. Suomesta ei kuitenkaan ole löytynyt fossiileja tästä ajasta (sedimentit ovat kuluneet pois), joten kaikki tietomme perustuu lähialueiden, kuten Tanskan ja Saksan, fossiililöydöksiin. Mioseeni oli myös aikakausi, jolloin ihmisapinat kehittyivät Afrikassa — tämä tapahtui kaukana Suomesta, mutta sen seuraukset näkyvät meidän aikamme ihmiskunnassa.

Plioseenikausi — kohti jääkausia ja Itämeren altaan synty

5,3–2,58 miljoonaa vuotta sitten

Plioseenikausi on Suomen ilmastohistorian käännekohta — aika, jolloin maapallo siirtyi lopullisesti kohti jääkausimaailmaa. Aikakausi alkoi 5,3 miljoonaa vuotta sitten ja kesti vain 2,7 miljoonaa vuotta, mutta sen aikana Suomi sai nykyisen luonteensa: havupuuvaltaiset metsät, viileämmät kesät, ankarat talvet ja Itämeren altaan varhaisvaiheet.

Havupuumetsät yleistyvät

Plioseenikauden alussa Suomen alueen ilmasto oli vielä hieman nykyistä lämpimämpi, mutta selvästi viileämpi kuin mioseenikaudella. Lehtipuut alkoivat vetäytyä etelämmäs, ja tilalle tulivat havupuut — mänty, kuusi ja siperianpihta. Tämä oli ekosysteemin perustavanlaatuinen muutos, joka muutti Suomen luontoa pysyvästi. Lehtipuut säilyivät vain suotuisilla suojaisilla paikoilla, kun taas havumetsät hallitsivat laajoja maa-alueita.

Vuodenaikojen vaihtelu voimistui plioseenin aikana. Kesät säilyivät vielä lämpiminä, mutta talvet alkoivat kylmetä asteittain. Sademäärät vaihtelivat enemmän, ja vuosittaiset sateet keskittyivät tiettyihin sesonkeihin. Vesistöjen kohdalla tämä näkyi tulvina keväällä ja kuivuusjaksoina kesällä — sama rytmi, joka näkyy Suomen luonnossa yhä tänään.

Itämeren altaan varhaiset vaiheet

Plioseenikauden tärkein geologinen tapahtuma Suomelle oli Itämeren altaan muodostumisen alkaminen. Fennoskandian alueella tapahtui hidasta tektonista vajoamista, jonka seurauksena syntyi matalia merialueita Suomen ja Ruotsin välille. Tämä ei vielä ollut Itämeri sellaisena kuin sen tunnemme — se oli paljon matalampi, pirstaleisempi ja sen yhteydet valtameriin olivat avoimempia. Mutta perusrakenne syntyi juuri tällä aikakaudella.

Suomen rannikkoalueet olivat matalia rannikkotasankoja ja laguuneja, joihin kertyi hienojakoista sedimenttiä. Joet kuljettivat hiekkaa, savea ja silttia kohti varhaista Itämeren allasta. Vaikka kerrostumat olivat tuolloin paksuja, suurin osa niistä on myöhemmin pyyhkiytynyt pois pleistoseenin jääkausissa. Vain harvat plioseenin sedimenttijäänteet ovat säilyneet — niitä on löydetty mm. Itämeren pohjasta porausnäytteistä.

Ilmasto viilenee kohti jääkausia

Plioseenikauden lopulla, noin 3 miljoonaa vuotta sitten, alkoivat jääkausien ensimmäiset esivaiheet. Globaalisti tämä näkyi siinä, että pohjoisen pallonpuoliskon jäätiköityminen alkoi voimistua. Grönlannin jääpeite vakiintui, ja sitä alkoi syntyä myös Pohjois-Eurooppaan. Suomen kohdalla tämä tarkoitti, että talvet kylmenivät yhä ja kesien lämpötilavaihtelut vähenivät. Boreaalinen havumetsäekosysteemi vakiintui ja moni etelämpänä elävä laji vetäytyi etelään.

Kun plioseenikausi päättyi 2,58 miljoonaa vuotta sitten, oli alkamassa pleistoseenikausi — Suomen ilmastohistorian dramaattisin jakso. Tästä eteenpäin maapalloa hallitsivat jääkaudet ja interglasiaalit, ja Suomi peittyi useaan kertaan kahden kilometrin paksuisen mannerjäätikön alle.

Eläimistö ja kasvillisuus muuttuvat moderneiksi

Plioseenikauden aikana Suomen luonto alkoi muistuttaa selvästi enemmän nykyistä kuin mioseenikauden trooppisia metsiä. Eläimistössä tapahtui suuri muutos, kun monet trooppiset ryhmät hävisivät ja niiden tilalle tuli kylmään sopeutuneita lajeja. Varhaiset hirvieläimet (kuten Procervulus ja Eupröx) levittäytyivät Eurooppaan, ja niistä lopulta kehittyi Suomenkin nykyinen hirvieläinkanta.

Linnustossa kosteikkolajit yleistyivät — vesilinnut ja kahlaajat hyötyivät Itämeren altaan rannikkotasangoista ja matalista laguuneista. Pienikoiset nisäkkäät kuten jyrsijät ja hyönteissyöjät monimuotoistuivat, ja niistä syntyivät nykyiset suomalaisten metsien myyrät, päästäiset ja hiiret. Kalakannat Itämeren varhaisessa altaassa olivat hyvin erilaiset kuin nykyään — silloin altaassa eli enemmän makeavesilajeja.

Kasvillisuudessa nähtiin myös merkittävä muutos. Mioseenikauden lopussa Suomessa kasvoi vielä monenlaisia lehtipuita, mutta plioseenikauden loppupuolella valta-asema siirtyi havupuille: mänty, kuusi ja koivu alkoivat hallita maisemaa. Lehtipuut säilyivät vain suojaisilla paikoilla ja jokien varsilla. Tämä kasvillisuuden muutos heijasti suoraan ilmastonmuutosta — havupuut sietävät paremmin kylmiä talvia ja lyhyitä kasvukausia kuin lehtipuut.

Pleistoseenin jääkaudet — Suomi kahden kilometrin paksun jään alla

2,58 miljoonaa – 11 700 vuotta sitten

Pleistoseenikausi on Suomen ilmastohistorian dramaattisin jakso ja koko Suomen säähistorian äärimmäisin ajanjakso. Sen aikana jääkausi peitti Suomen useita kertoja kilometrien paksuisella mannerjäätikön, ja näiden jääkausien välissä ilmasto vaihteli nykyistä lämpimämpiin kausiin. Tämä on aika, jolloin Suomi sai nykyisen pinnamuotonsa — kaikki järvet, harjut, hiidenkirnut ja silokalliot ovat jääkausien lahjoja. Pleistoseenikausi on myös aika, jolloin ihminen ilmestyi Suomeen jääkauden vetäytyessä.

Jääkaudet — Elster, Saale ja Veiksel

Pleistoseenikauden aikana koettiin Suomen alueella useita jääkausia ja interglasiaaleja. Pohjois-Euroopan tunnetuimmat jääkaudet ovat Elster, Saale ja Veiksel. Niitä edelsivät vanhemmat jääkausivaiheet, joista on säilynyt vähemmän todistusaineistoa.

Elster-jääkausi (n. 475 000–370 000 vuotta sitten) oli kolmanneksi viimeinen suurista jääkausista — vastaa Alpeilla Mindel-jääkautta. Tämän jakson aikana mannerjäätikkö ulottui jopa Lontoon ja Dresdenin tasolle, ja Suomi oli kokonaan paksun jään peitossa. Tästä jaksosta on Suomessa hyvin vähän säilynyttä todistusaineistoa, koska myöhemmät jääkaudet ovat hioneet pois sen jäljet.

Saale-jääkausi (n. 300 000–130 000 vuotta sitten) oli viimeistä jääkautta edeltänyt suuri jäätiköitymiskausi. Sen jälkeen tuli Eem-interglasiaali, lyhyt lämpökausi noin 130 000–115 000 vuotta sitten, jolloin Suomen ilmasto oli jopa nykyistä lämpimämpi. Eem-aikana Suomessa kasvoi tammia, ja hirvi ja muut nykyisetkin nisäkkäät vaelsivat metsiin.

Veiksel-jääkausi (116 000–11 500 vuotta sitten) on viimeisin jääkausi ja siitä on parhaiten säilynyt todistusaineistoa Suomesta. Tämä on Suomi jääkausi -termin yleinen merkitys: kun puhutaan "viimeisestä jääkaudesta", se on aina Veiksel-jääkausi.

Veiksel-jääkausi — mannerjäätikkö Suomen yllä

Veiksel-jääkausi alkoi noin 116 000 vuotta sitten suhteellisen hitaasti. Sen alkupuolella ilmasto vaihteli — välillä Suomi oli pääosin jäätön, välillä mannerjäätikkö ylsi sen pohjoisosiin. Pleistoseenikauden Last Glacial Maximum (LGM) ajoittuu noin 25 000 vuoden taakse. Tällöin mannerjäätikkö peitti koko Suomen ja ulottui etelässä Berliinin tasalle. Pohjoisilla alueilla jäätikön paksuus oli 2–3 kilometriä, ja Pohjolan perukoilla jopa 3 700 metriä. Tämä on yhtä paksu kuin nykyinen Grönlannin sisäosa.

Jäätikön paino oli niin valtava, että se painoi maankuoren lommolle — Suomen kallioperä vajosi useita satoja metrejä. Tämä näkyy yhä tänäkin päivänä: kun jää suli, maa alkoi nousta takaisin alkuperäiseen muotoonsa, ja tämä maankohoaminen jatkuu yhä. Perämeren rannikolla maa nousee 5–10 mm vuodessa, eli vuosisadassa puoli metriä. Tämä on yksi maailman nopeimmista maannousuilmiöistä.

Jäätikön sulaminen ja Suomen synty

Veiksel-jääkausi loppui noin 11 500–10 000 vuotta sitten. Jäätikkö ei kuitenkaan sulanut yhtenä yhtenäisenä prosessina — se vetäytyi vaiheittain, ja sen reunalle syntyi Salpausselät. Nämä Etelä-Suomen poikki kulkevat harjut ovat ainutlaatuinen geologinen muodostuma: ne syntyivät, kun jäätikön reuna pysyi paikallaan useita satoja vuosia ja jäätikön kuljettama hiekka ja sora kerrostuivat sen edustalle.

Jään vetäytyessä Suomeen muodostui laajoja sulamisvesijärviä. Ensimmäinen suuri kokoonpano oli Baltian jäätikköjärvi, joka peitti suuren osan nykyistä Itämeren allasta. Tämän jälkeen alue oli vuorotellen järvenä ja merenä, kunnes nykyinen Itämeri muodostui. Suomen Saimaa ja Päijänne saivat alkunsa juuri jäätikön sulamisen yhteydessä — sulamisvedet kuluttivat kallioperää suuriin painanteisiin, jotka täyttyivät vedellä.

Pleistoseenikaudella eli Suomessa jääkauden eläimistö: villamammutteja (Mammuthus primigenius), villasarvikuonoja, poron esi-isiä (Rangifer tarandus), peuroja ja petoja kuten luolakarhuja ja susia. Suomesta on löydetty useita mammutin jäänteitä — vanhin on Vuosaaren satamatyömaalta vuonna 2005 löytynyt mammutin kyynärluu (ulna), joka on Suomen 11. mammuttilöytö ja iältään noin 120 000 vuotta — Eem-interglasiaalin ajalta. Espoosta löytyi yli 43 000 vuotta vanha mammutin poskihammas, ja Vimpelistä 107 000 vuotta vanha majavapato. Suurin osa Suomen mammuttilöydöistä on iältään 32 000–22 500 vuotta — eli viime jääkauden lyhyiden lämpökausien aikaisia. Pleistoseenikauden lopulla, noin 50 000–11 700 vuotta sitten, koettiin myös kvaternäärinen joukkotuho, jonka aikana mammutit, villasarvikuonot ja muut suuret nisäkkäät hävisivät. Pääsyy oli ihminen — Suomeen ihminen tuli kuitenkin vasta jään vetäydyttyä, joten Suomen mammuttisukupuutto johtui todennäköisemmin ilmastosta kuin metsästyksestä.

Holoseenikausi — Suomen nykyinen ilmasto ja antroposeeni

11 700 vuotta sitten – nykypäivä

Holoseenikausi on viimeinen 11 700 vuotta — eli koko ihmiskunnan kirjoitetun historian ajan ja paljon enemmän. Tämä on aikamme, ja sen aikana Suomi on muuttunut karusta jäätiköttä takaisin maailmasta nykyiseksi metsäiseksi maaksi. Holoseeni on jaettavissa selkeisiin vaiheisiin, ja jokaisella niistä on ollut suuri merkitys Suomen luonnolle ja ihmisille. Tämä on se osa Suomen säähistoriaa, josta meillä on tarkimmat tiedot — sekä geologisia mittauksia että historiallisia kirjoituksia.

Holoseenin alku — jään vetäytyminen ja Itämeren synty

Holoseenikauden alussa, noin 11 700 vuotta sitten, mannerjäätikkö oli vielä laajaa Pohjois-Suomessa. Etelä-Suomi paljastui ensimmäisenä, ja sinne syntyi karu tundrakaltainen kasvillisuus. Pian sen jälkeen tuli koivu, ja sitten mänty. Tämä metsien leviäminen kesti tuhansia vuosia.

Samalla Itämeren allas kävi läpi neljä vaihetta:

1. Yoldiameri (11 600–10 700 v sitten): jäätikön sulamisvedet täyttivät Itämeren altaan, ja se oli yhteydessä Pohjanmereen Ruotsin keskiosan kautta. Vesi oli suolaista mutta kylmää.

2. Ancylusjärvi (10 700–9 800 v sitten): maannousun seurauksena yhteys valtamereen katkesi, ja Itämeri muuttui makeavesijärveksi. Tämä järvi oli pinta-alaltaan suurempi kuin nykyinen Itämeri.

3. Litorinameri (9 800–4 000 v sitten): Tanskan salmet aukenivat, ja meri muuttui jälleen suolaiseksi. Tämä oli Itämeren historian suolaisin vaihe — vesi oli muutaman promillen suolaisempaa kuin nykyään.

4. Nykyinen Itämeri (4 000 v sitten – nykypäivä): maannousu jatkui, ja Itämeri muuttui asteittain vähäsuolaisemmaksi. Nykyiseen muotoonsa se asettui vasta 2 000–3 000 vuotta sitten.

Holoseenin lämpö-optimi — Suomi oli lämpimämpi kuin nykyään

Holoseenikauden lämpimin jakso oli noin 6 800–5 500 vuotta sitten, niin kutsuttu holoseenin lämpö-optimi. Tällöin Suomen vuoden keskilämpötila oli keskimäärin 2–3°C nykyistä korkeampi (noin 5–5,5°C, kun se nyt on noin 4°C). Tämä saattaa kuulostaa pieneltä erolta, mutta sen vaikutukset olivat huomattavat: tammet kasvoivat koko Etelä-Suomessa, vuorijalavat ja metsälehmukset Kainuun korkeudelle, ja pähkinäpensaat Keski-Pohjanmaalle asti. Suomessa eli hieman muunlainen ekosysteemi kuin nykyään.

Lämpö-optimin jälkeen ilmasto alkoi hitaasti viilentyä. Noin 4 000 vuoden takaa lähtien ilmasto on ollut suunnilleen nykyisen kaltainen, vaikka pieniä vaihteluja on ollut. Tällä aikajaksolla Suomeen kehittyi nykyinen kasvi- ja eläinlajisto.

Pikku jääkausi — Suomi 1300–1850

Holoseenikauden suurin ilmastovaihtelu lämpö-optimin jälkeen on ollut pikku jääkausi, joka kesti noin vuosista 1300–1850. Tämä ei ollut varsinainen jääkausi, vaan kylmempi jakso, jolloin pohjoisella pallonpuoliskolla keskilämpötila oli 1–2°C nykyistä alempi. Suomelle tämä oli erittäin vaikea aika.

Pikku jääkauden vaikutukset Suomessa olivat dramaattiset. Vuosien 1695–1697 Suurten kuolovuosien aikana noin kolmannes suomalaisista kuoli — pääosin nälänhädän seurauksena, joka johtui peräkkäisistä kylmistä kesistä ja täydellisistä kadoista. Kesän 1695 hallat tuhosivat viljasadot, ja seuraavana talvena alkoi laaja nälänhätä, joka huipentui 1696–1697. Lapsikuolleisuus oli korkea, ja monet maatilat hylättiin pysyvästi. Pikku jääkausi muokkasi suomalaista kulttuuria, ruokavaliota ja jopa kansanrunoutta — Kalevalan synkät teemat heijastavat osittain tämän ajan kovuutta.

Itämerellä pikku jääkauden aikana oli runsaammin jäätä kuin nykyään, ja Tornionjoen jäidenlähtö tapahtui keskimäärin 2–3 viikkoa myöhemmin kuin nykyään. Tornionjoesta löytyy jäidenlähtöpäivämääriä vuodesta 1693 lähtien, ja ne osoittavat selvästi pikku jääkauden vaikutuksen sekä siitä toipumisen 1800-luvun loppupuolella.

Antroposeeni ja Suomen tulevaisuuden ilmasto

Pikku jääkauden päätyttyä 1800-luvun puolivälissä alkoi antroposeeni — ajanjakso, jolloin ihmisen toiminta on alkanut hallita maapallon ilmastoa. Suomessa on 1900-luvun alusta lähtien lämmennyt noin 2°C, ja viime vuosikymmeninä lämpeneminen on kiihtynyt. Talvet ovat lyhentyneet, lumen määrä on vähentynyt etenkin Etelä-Suomessa, ja vuodenajat ovat tulleet vaikeammin ennustettaviksi.

Ilmastomalliennusteiden mukaan Suomen keskilämpötila nousee vuoteen 2100 mennessä 2–6 °C riippuen päästöskenaarioista. Vähäpäästöisessä skenaariossa (RCP 2.6) muutos on noin 2 °C, korkeapäästöisessä (RCP 8.5) jopa 5–6 °C. Talvilämpötilat nousevat enemmän kuin kesälämpötilat, mikä tarkoittaa että Suomen talvet muuttuvat vähitellen lyhyemmiksi ja leudommiksi. Sademäärät kasvavat erityisesti talvella, ja sateet tulevat yhä useammin vetenä lumen sijasta.

Suomi on yksi niistä maista, joiden ilmasto on muuttumassa nopeimmin maapallolla — pohjoiset leveysasteet lämpenevät 2–3 kertaa nopeammin kuin globaali keskiarvo. Tämä on isompi muutos kuin mikään, mitä Suomi on kokenut viimeisen 10 000 vuoden aikana — Veiksel-jääkauden päätyttyä. Tulevaisuuden Suomi voi muistuttaa enemmän nykyistä Saksaa tai Puolaa kuin nykyistä Suomea — ja tämä muutos tapahtuu nopeammin kuin maapallon ilmasto on ennen muuttunut.

Suomen fossiililöydöt — vanhimmasta uusimpaan

3,5 miljardia vuotta — 11 700 vuotta sitten

Suomesta ei ole löydetty yhtään dinosaurusfossiilia, koska alueemme pysyi mesotsoisella ajalla pääosin maanpinnan yläpuolella ja myöhemmin jääkaudet pyyhkivät pois loputkin sedimenttikerrokset. Suomesta on kuitenkin löydetty aivan poikkeuksellisia geologisia jäänteitä — vanhimmat planeetan EU-alueella, ja paikallisesti runsaita fossiileja Ahvenanmaalta. Tässä Suomen tärkeimmät fossiililöydöt aikajärjestyksessä. Suomen 12 meteoriittikraateria käsitellään omassa osiossaan tämän jälkeen.

Suomen meteoriittikraaterit — 12 kosmista arpea

1,15 miljardia – 77,8 miljoonaa vuotta sitten

Suomi on yksi maailman tihein meteoriittikraatterien alueista — kallioperämme on niin vanha ja vakaa, että se on säilyttänyt iskujen jäljet jopa yli miljardin vuoden ajalta. Suomessa tunnetaan tällä hetkellä 12 vahvistettua törmäyskraateria, joista uusin (Summanen) varmistui vuonna 2018. Tämä nostaa Suomen maailman kärkimaihin kraatterien löytämisessä. Tässä kaikki 12 ikäjärjestyksessä — vanhimmasta uusimpaan.

Suomen ilmastohistoria ja säähistoria — kohti tulevaisuutta

3,5 miljardia vuotta — ja eteenpäin

Suomen ilmastohistoria on tarina, joka kestää 3,5 miljardia vuotta. Olemme olleet trooppisessa meressä, kuumassa autiomaassa, jurakauden lehtimetsässä ja kahden kilometrin paksun jäätikön alla. Olemme nähneet ensimmäisen hapen synnyn ja modernin ihmisen aiheuttaman ilmastonmuutoksen. Suomi on kestänyt kaiken — ja sen kallioperä kertoo nämä tarinat hiljaa allamme. Suomen säähistoria ei ole vain geologinen kuriositeetti: se on käytännön opetus siitä, miten merkittäviä luonnonvaihtelut voivat olla pidemmällä aikajänteellä.

Tuleva aikakausi tuo mukanaan jälleen muutosta. Ennusteiden mukaan Suomi lämpenee 2–6°C vuoteen 2100 mennessä — tämä on suurin yksittäinen ilmastomuutos viimeisten 11 700 vuoden aikana, eli koko holoseenikauden aikana. Mutta kun katsoo Suomen pidempää säähistoriaa, näemme että planeettamme on käynyt läpi paljon dramaattisempia muutoksia. Suomi on selvinnyt useista jääkausista, lämpöoptimeista, kosmisista törmäyksistä ja jättimäisistä joukkotuhoista. Tämä on Suomen ilmastohistoria ja säähistoria yhdessä — ja olemme yhä vain sen alussa.