Glasiaalidynamiikkaa kaikille – uudistunutta ja avointa maaperätietoa voi soveltaa moniin käyttötarpeisiin

Jäätikkösyntyiset maaperämuodostumat -karttatietokannan ensimmäinen koko maan kattava versio on julkaistu. Laserkeilausaineistosta johdettu korkeusmalli on mahdollistanut täysin uuden tavan havainnoida maaperän pinnanmuotoja. Tähän maaperägeologiseen tulkintaan perustavat kartat ovat nyt ladattavissa avoimena paikkatietona.

Nykytiedon valossa jäätiköiden laajuus on vaihdellut napa-alueilta päiväntasaajalle viimeisen 700 miljoonan vuoden aikana. Tuona ajanjaksona on ollut myös täysin jäättömiä kylmempiä jaksoja, jolloin ikirouta levittäytyi laajoille alueille, ja toisaalta lämpimämpiä ajanjaksoja, jolloin valtameren pinta oli nykyistä korkeammalla. Näitä hyvin pitkien ajanjaksojen vaihteluja selittävät pääasiassa mannerlaattojen liikkeet sekä muutokset maapallon kallistuskulmassa ja kiertoradassa. Jäämassat ovat osa planeettamme ilmasto- ja valtamerisysteemiä, jonka muutokset määrittävät jäätiköiden laajuuden. Mannerjäätikön reuna vetäytyi Suomen alueelta 13 000–9 000 vuotta sitten jättäen jälkeensä ainutlaatuisen maaperän. Jäätikön muokkaamasta maaperästämme on viimeisen viiden vuoden aikana työstetty valtakunnallinen karttatietokanta, joka on nyt kaikkien saatavilla.

Kartoitusprojektissa on tuotettu paikkatietoaineistoa Suomen jäätikkösyntyisistä maaperämuodostumista (Kuva 1). Aineisto on hyödynnettävissä ympäristö- ja raaka-ainesektorin eri tarpeisiin, kuten luonnonvarojen etsintään, maa-aines- ja vesivarojen käytön suunnitteluun, metsäsektorin kasvupaikka- ja korjuukelpoisuus -suunnitelmiin, ympäristön- ja luonnonsuojeluun sekä georakentamiseen. Geotieteiden lisäksi aineistolla on tieteellistä merkitystä jäätikkö- ja ilmastotutkimuksen aloilla. Maaperämuodostumien sijaintitieto kattavine luokituksineen soveltuu hyvin myös opetusaineistoksi, ja tietokantahan on hyödyllinen ihan vaan kaikille geologiasta kiinnostuneille!

Kuva 1. Jäätikkösyntyiset maaperämuodostumat -karttatietokannan eri teemoja ja niiden esiintyminen. Eri teemat on jaettu lukuisiin muodostumaluokkiin. Kuva: Geologian tutkimuskeskus.

Maaperämuodostumista tulkittavissa monia eri asiakokonaisuuksia

Glasiaalidynamiikka on lyhyesti määriteltynä jäätikön liikettä. Laajemmassa merkityksessään sillä tarkoitetaan jään virtauksessa tapahtuvia alueellisajallisia muutoksia. Virtaavan jäätikön pohjalla on syntynyt virtauksen suuntaa ja intensiteettiä ilmentäviä maaperämuodostumia, eli lineaatioita. Niitä tyypillisesti edustavat esimerkiksi drumliinit ja fluting-muodostumat. Vaikka jäämassa virtaa, se samanaikaisesti sulaa tuottaen valtavat määrä sulamisvesiä, erityisesti lähellä jäätikön reunaa. Jäätikön sisällä tunneleissa ja railoissa sulamisvedet ovat kerrostaneet maamme harjut sekä jäätikön reunalla deltat ja sandurit. Reuna-aseman olosuhteista kertovat myös ainekseltaan heikosti lajittuneet moreenimuodostumat, kuten reunavyöhykkeen kumpumoreenit ja reunamoreenit. Reuna-asemassa tapahtuu moninaisia glasiaalidynaamisia ilmiöitä, joiden olemus riippuu pitkälti siitä, loppuuko jäätikön reuna mereen, jääjärveen vai kuivalle maalle. Näiden kerrostumisympäristöjen muodostumia tulkitsemalla voidaan tehdä päätelmiä muun muassa mannerjäätikön perääntymisen kulusta.

Maaperämuodostumatiedon käyttö ja soveltuvuus vaihtelevat. Glasiologi voi olla kiinnostunut jään liikenopeuden suhteesta lineaation sijaintiin ja pituuteen, kun taas mineralisaation etsijää kiinnostaa lineaatioissa kallioperän malmipotentiaali, malmilohkareen kulkeutuminen ja maaperän geokemiallinen anomalia. Vastaavasti tutkija, joka on kiinnostunut jäätikön pohjaolosuhteista ja sen hydrologiasta, saa merkityksellistä tietoa jäätikköjokimuodostumien rakenteista ja moreenimuodostumien geomorfologiasta. Käytännön soveltaja saattaa puolestaan olla kiinnostunut kyseisten muodostumien aineksen laadusta ja määrästä tai alueellisista pohjavesi- ja kiviainesvaroista.

Kartoituksessa hyödynnetty vuosikymmenien ajalta tuotettua geologista tietoa

Kartoitusprojektin lähtökohtana on ollut laserkeilaukseen perustuvan maanpintamallin geologinen tulkinta. Laserpistepilvestä johdettu monisuuntavalaistu korkeusmalli on ollut tämän kartoituksen kulmakivi (Kuvat 2 a ja b). Tarkan korkeusmalliaineiston lisäksi työssä on hyödynnetty muuta saatavilla olevaa geologista aineistoa mahdollisimman monipuolisesti. Korkeusmallista tehtävän geomorfologisen tulkinnan tueksi tarvitaan havaintotietoa maanpinnasta, eli maalajista. Tässä maa-aineksen raekokoon perustuvat maaperäkartat ovat olleen ensisijaisen tärkeitä. Vaikka glasiaalidynaaminen tulkinta esitetään 2D-karttatasolla, on geologilla kolmiulotteinen näkemys maaperän rakenteista ja kallioperän pinnantasosta. Maaperän kerrospaksuustietoja saadaan esimerkiksi vuosikymmenien aikana tehdyistä kairauksista ja geofysikaalisista mittauksista. Mitä enemmän on tietoa pintaa syvemmältä, sitä vankemmalla pohjalla muodostumien tulkinta on.

Modernista geologisesta kartasta näkyy tekijän ymmärrys paikallisen maaperän kehityshistoriasta. Maaperämuodostumien rajaaminen ja luokittelu ei ole pelkästään rutiininomaista ja mekaanista piirtämistä korkeusmallista havaittujen maanpinnan muotojen pohjalta, vaan kartoittajan on tunnettava kerrostumisympäristöt ja geologiset prosessit sekä ymmärrettävä jäätiköitymishistoriaa. Kokonaisuudessa puhumme siis morfolitogeneettisistä maaperäyksiköistä, joissa yhdistyy maankamaran korkokuva, maa-aineksen raekoko sekä muodostumien syntyhistoria.

Kuva 2 a. Vinovalaistu tarkka korkeusmalli paljastaa maanpinnan morfologian. Kuva: Geologian tutkimuskeskus.
Kuva 2 b. Tulkittu tuote samalta alueelta. Luokka 1 ja sen alaluokat viittaavat jäätikköjokisyntyisiin muodostumiin, luokan 4 muodostumat ovat moreenimuodostumia ja luokka 5 sisältää muodostumia peittävät kerrostumat. Viivat esittävät lineaatioita, kuten drumliineja ja flutingeja. Kuva: Geologian tutkimuskeskus.

Uuden maaperätiedon tiedon monialainen soveltuvuus

Työn tueksi on hyödynnettävissä edellä mainittujen aineistojen lisäksi muita maastossa tehtyjä havaintoja sekä kaukokartoitukseen, temaattisiin karttoihin ja tutkimusraportteihin perustuvia tietolähteitä. Entuudestaan olemassa olevien aineistojen monialainen käyttö on tärkeää, jottei tulos ole pelkän näyttöpäätteeltä tehtävän visuaalisen tulkinnan varassa. Kaiken tämän pohjalta voidaan tuottaa uutta tietoa maaperästä. Laserkeilauksesta eli LiDAR:sta tuotettu korkeusmalli on viime vuosina osoittanut, ettei edes maaperägeologinen tieto ole kiveen hakattu.

Valtakunnallisen laserkeilausohjelman ansiosta Suomesta nyt tuotettu glasiaalidynaaminen tietokanta Jäätikkösyntyiset maaperämuodostumat on kansainvälisesti ainutlaatuinen kattavuudessaan ja tarkkuudessaan. Tieteellisellä kentällä jäätikkösyntyisten muodostumien geologisia tietokantoja on hyödynnetty jo sulaneiden mannerjäätiköiden rekonstruktioissa, ja viime vuosina siitä saatua tietoa on alettu soveltaa numeerisissa jäätikkömallinnuksissa. Mallit toimivat analogioina lämpenevän ilmaston sulattaville mannerjäätiköille, Antarktikselle ja Grönlannille, joiden massa häviää kiihtyvällä tahdilla. Koska Suomen maaperä on jäätikön muokkaama, siitä saatavalla tiedolla on annettavaa myös kansainväliseen ilmastotutkimukseen. Metsistä, järvistä ja soista koostuvaan suomalaiseen maisemaan kätkeytyy siis geologista tietoa, jota voi soveltaa monipuolisesti niin tieteellisessä tutkimuksessa kuin kestävässä yhdyskuntasuunnittelussa.

Aineistot löydät

Jäätikkösyntyiset maaperämuodostumat ladattavissa Hakku-palvelussa

Katseltavissa muiden aineistojen ohella Maankamara-palvelussa

Lisätietoa GTK:n aineisto- ja verkkopalveluista

Teksti

Aleksi Tuunainen, geologi
Jukka-Pekka Palmu, erikoisasiantuntija
Satu Putkinen, geologi
Markus Valkama, geologi
Tapio Väänänen, geologi

Lisätietoja

Erikoisasiantuntija Jukka-Pekka Palmu, Tietoratkaisut, jukka-pekka.palmu@gtk.fi, p. 029 503 2575

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *