Tutkijat avasivat 7000 vuoden ympäristöarkiston Itämeren rautamangaanisaostumasta
Communications Earth & Environment -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa osoitettiin, että Suomenlahden rannikolta löydetty rautamangaanisaostuma tallentaa yksityiskohtaisesti ympäristön ja ihmistoiminnan muutoksia 7000 vuoden ajalta. Tutkimuksessa yhdistettiin eri ajoitusmenetelmiä, joiden avulla määritettiin saostuman kasvunopeus ja tunnistettiin muun muassa saasteperäisen lyijyn päästöjen vaihteluita. Näytteet kerättiin Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) tutkimusalus Geomarilla Espoon edustalta.
GTK:n tutkijaryhmä on osoittanut, että Suomenlahden pohjoisrannikolta löydetyt rautamangaanisaostumat voivat toimia yksityiskohtaisina arkistoina Itämeren ympäristön tilan muutoksista ja ihmistoiminnan vaikutuksista viimeisten 7000 vuoden ajalta.
Nämä saostumat muodostuvat tyypillisesti rannikkoalueilla, joilla sedimenttejä ei juuri kerrostu. Merenpohjalla kasvaessaan ne tallentavat tarkasti meriveden happitasojen vaihtelut, Holoseenin eri ilmastovaiheet ja ihmistoiminnan aiheuttamat saastepiikit.
“Tämä on tarkimmin ajoitettu rannikkomerialueiden rautamangaanisaostuma koskaan,” kertoo tutkimuksen pääkirjoittaja Joonas Wasiljeff GTK:lta. “Sen avulla voimme tarkastella sekä luonnollisia että ihmisen aiheuttamia muutoksia Itämeren ekosysteemissä vuosituhansien ajalta.”
Tutkijat kehittivät yksityiskohtaisen todennäköisyyspohjaisen ikämallin yhdistelemällä radiohiiliajoitusta, koboltin pidättymistä saostuman mineraaleihin sekä saasteperäisen lyijyn kertymisen vaihteluita. Näiden menetelmien avulla he pystyivät ajoittamaan saostuman vuorottelevien rauta- ja mangaanirikkaiden kerrosten kasvun alkamisen noin 7500 vuoden taakse ajankohtaan, jolloin Itämeren murtovesivaihe alkoi.
Ympäristömuutokset tallentuvat rautamangaanisaostuman kasvukerroksiin
Saostuman mikrorakenne, magneettiset ominaisuudet ja geokemialliset analyysit paljastivat kaksi erillistä kasvuvaihetta. Ensimmäinen, mangaanirikkaiden kerrosten hallitsema vaihe, kuvastaa rauhallisia ja vähähappisempia olosuhteita.
Toinen vaihe, jossa rauta- ja mangaanirikkaat kerrokset vuorottelevat tiheämmin, viittaa hieman voimistuneiden pohjanläheisten virtausten olosuhteisiin ja yleisesti parantuneeseen, mutta vaihtelevaan happitilanteeseen. Kasvuolosuhteiden muutoksen oletetaan olevan seurausta ilmaston muutoksista, maankohoamisesta ja lisääntyneestä aallokon vaikutuksesta.
Tutkimuksessa havaittiin myös selkeitä merkkejä ihmistoiminnasta, kuten saasteperäisen lyijyn huippuja, jotka liittyvät Rooman valtakunnan aikaiseen kaivos- ja metallurgiseen aktiivisuuteen, keskiaikaiseen kaivostoimintaan ja myöhempään teollistumiseen. Löydökset vastaavat tunnettuja historiallisia tapahtumia ja osoittavat saostuman kyvyn tallentaa ihmisen vaikutuksia ympäristöön erittäin tarkasti.
“Saostuman kerroksellinen rakenne muistuttaa puun vuosirenkaita,” sanoo tutkimusryhmän vetäjä Joonas Virtasalo GTK:lta. “Näihin kasvukerroksiin ovat tallentuneet muutokset rannikkoekosysteemissä ja ilmastossa sekä ihmistoiminnan vaikutukset. Mielestäni tämä korostaa näiden luonnon arkistojen säilyttämisen ja turvaamisen tärkeyttä.”
Tutkimus ei ainoastaan syvennä ymmärrystä Itämeren historiasta, vaan tarjoaa myös esimerkin siitä, miten vastaavia saostumia voidaan käyttää muilla maailman rannikkoalueilla ympäristömuutoksen ja ihmistoiminnan vaikutusten tutkimuksessa. Tämä avaa uusia näkökulmia rannikkoalueiden sopeutumiskykyyn ja ihmistoiminnan vaikutuksiin meriekosysteemeissä.
Lisätiedot
Artikkeli Communications Earth & Environment -lehdessä: Centennial to millennial-scale paleoenvironmental record from a coastal iron-manganese concretion
Joonas Wasiljeff, tutkija
Geologian tutkimuskeskus GTK
joonas.wasiljeff@gtk.fi
