Saaristomeren tutkimuslaitos

Kenttäasema täynnä tarinoita

Tag: tutkimus (page 1 of 2)

Keep calm and keep monitoring – ympäristön tilan seurannan luonteesta ja merkityksestä

Viime viikolla kotimaisissa ja ulkomaisissa tiedotusvälineissä (mm. täällä ja täällä) uutisoitiin laajasti Saksassa tehdystä pitkäaikaistutkimuksesta, jossa lentävien hyönteisten määrän havaittiin vähentyneen vuodesta 1989 lähtien peräti 76 prosentilla. Tässä Plos One- lehdessä julkaistussa tutkimuksessa hyönteisten biomassamääriä seurattiin 27 vuoden ajan 63 eri luonnonsuojelualueella. Tutkimuksen tulokset hyönteisten määrän rajusta vähenemisestä ovat hälyttäviä, sillä useilla hyönteislajeilla, kimalaisten ja mehiläisten lisäksi, on tärkeä rooli niin kasvien pölyttämisessä kuin myös lintujen ja muiden eläinten ravintona. Hyönteisten määrän vähenemisen vaikutukset ovat siten kauaskantoisia ja ulottuvat lopulta myös ihmisiin asti.

Hyönteiskadon vaikutusten lisäksi, tutkimus sai minut ajattelemaan ympäristön tilan seurantaa ja niissä kerättyjen pitkäaikaisaineistojen merkitystä. Suurin osa ekologisesta tutkimuksesta tehdään lyhytaikaisen projektiperusteisen rahoituksen turvin ja seurantaohjelmia kritisoidaan usein siitä, että ne ”maksavat liian paljon ja tuottavat liian vähän”. Niinpä miksi ympäristön tilaa kannattaa seurata? Mitä hyötyä ympäristöseurannasta on ihmiskunnalle?

Lentäviä hyönteisiä kerättiin saksalaistutkimuksessa telttamaisten Malaise-pyydysten avulla. Kuvassa Seilin  eteläosiin pystytetty Malaise-pyydys ja maaselkärangattomat kenttäkurssin opiskelijoita tutkimassa näytteitä. Kuva: STL:n arkisto.

Ympäristöseurannalla tarkoitetaan pitkäaikaista ja säännöllisesti tapahtuvaa tutkimusta, millä pyritään selvittämään ympäristön tilaa ja erottamaan ihmisen toimien aiheuttamat ympäristömuutokset luonnon omista mekanismeista. Seurantaa eli monitorointia tehdään useista eri syistä ja tavoitteet voivat erota ohjelmien kesken, seurantaohjelman tavoitteena voi olla esimerkiksi ympäristön tilan lähtötilanteen selvittäminen tai ympäristössä tapahtuvien kehitysuuntien eli trendien tutkiminen. Tästä johtuen, myös monitoroinnin ajallinen ja alueellinen laajuus voi vaihtella myös suuresti eri ohjelmien välillä.

Seurannan yhteydessä puhutaan usein seurannan/tutkimuksen pitkäaikaisuudesta, mutta mitä pitkäaikaisuudella loppujen lopuksi tässä yhteydessä tarkoitetaan? Määritelmä on moniselitteinen ja eroaa tutkimusaiheiden ja -kohteiden välillä. Ekologeille ja muille ympäristön tilaa tutkiville biologeille käsite kuitenkin viittaa yleensä aineistoihin, jotka ulottuvat vähintään 5 vuoden ja parhaimmillaan useita vuosikymmeniä käsittävälle ajanjaksolle.

Eläinplanktonyhteisön tilaa seurattaessa voi kaksikymmentäkin vuotta olla vielä kohtuullisen lyhyt aika paljastamaan populaatioiden kehityssuunnat. Vuosikymmeniä jatkuneeseen seuranta-aineistoon sisältyy monta näytepulloa. Kuvassa tutkimuslaitoksen Airistolta keräämiä eläinplanktonnäytteitä.

Hyönteiskadon osoittaneessa  tutkimuksessa aineisto oli kerätty pitkälti vapaaehtoisten hyönteisharrastajien (Entomological Society Krefeld) työpanoksen ansiosta. Luontoharrastajien keräämät havainnot ja kokoelmanäytteet kuin myös muu yhteistyökumppaneiden tuki onkin ensiarvoisen tärkeää luonnossa tapahtuvien muutosten seurannassa. Tästä hieno esimerkki saatiin jälleen tällä viikolla turkulaistutkijoiden julkaisemassa peltovirnaperhosen identiteettiä ja levinneisyyttä selvittäneessä tutkimuksessa.

Ympäristöseurantaa on perinteisesti harjoitettu kenttäasemilla, joiden luonnonläheinen sijainti, infrastruktuuri ja asemalla ympärivuoden työskentelevä henkilökunta mahdollistavat ympärivuotisen ja tiheän näytteenoton toteuttamisen. Seilissä on seurattu punkkien määrää vuodesta 2012 lähtien. Tavoitteena on saada aikasarja myös puutiaisista. Kuva: Esko Keski-Oja.

Seilissä on tutkittu silakkakannan vaihteluiden syitä jo yli 30 vuosikymmenen ajan ja yhteistyönä on saatu aikaan Itämeren piirissäkin ainutlaatuisia tutkimusaineistoja. Airiston silakankalastajat ovat vieneet tutkimusta eteenpäin omalta osaltaan, sillä ilman kalastajien apua olisi kalanäytteiden hankkiminen vaikeaa. Kuva: Juha Kääriä.

Millaista on laadukas ympäristöseuranta? Vertailukelpoisten ja luotettavien tulosten kannalta aineiston järjestelmällinen keräys niin näytteenottomenetelmien kuin myös ajallisen täsmällisyyden osalta on pitkäaikaistutkimuksissa keskeistä ja niistä piittaamatta jättäminen voi pahimmassa tapauksessa tehdä kerätystä aineistosta käyttökelvotonta. Hyönteiskadosta raportoivassa tutkimuksessa tämä tarkoitti muun muassa hyönteispyydyksen koon, muotoilun ja värin, pyydyksen sijoittelun ja sijainnin yhdenmukaistamista. Myös näytteiden säilöntä ja käsittely biomassan mittaamisen ja lajintunnistuksen suhteen täytyi olla yhdenmukaista. Vaatimus ei ole helppo ja vaatii järjestelmällisyyttä, sillä vuosikymmeniä kestävän ympäristöseurannan aineiston keruuseen ja käsittelyyn osallistuu lähes poikkeuksetta useita kymmeniä henkilöitä.

Vertailukelpoisten ja luotettavien seurantatulosten kannalta aineiston järjestelmällinen keräys niin näytteenottomenetelmien kuin myös ajallisen täsmällisyyden osalta on pitkäaikaistutkimuksissa keskeistä. Kuvassa Seilin lentäviä hyönteisiä keräävän valorysän aineistoa määritettävänä.

Seurantaohjelmia kritisoidaan usein siitä, että ne ”maksavat liian paljon ja tuottavat liian vähän” ja rahoituksen puute onkin  monesti johtanut joko näytteenottovälien tai -paikkojen harventamiseen tai koitunut kokonaisten seurantaohjelmien kohtaloksi. Pitkäaikainen, laadukas ympäristön seuranta ja tutkimus on kuitenkin olennaista ympäristössä tapahtuvien pitkäaikaisten trendien eli kehityssuuntien havaitsemiseksi. Erityisesti ilmastonmuutoksen vaikutuksia tutkiessa, on menneiden suunnanmuutosten ja lajien sopeutumiskyvyn ymmärtäminen tärkeää, jotta tulevaisuudessa tapahtuvia muutoksia voidaan ennustaa ja mahdollisiin vaikutuksiin osataan varautua. Hyvä esimerkki ympäristöseurannan merkityksestä on yhdysvaltalaisen tutkijan Charles David Keelingin Mauna Loan saarella Havaijilla vuonna 1958 aloittama ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden seurantaohjelma, jonka ansiosta saatiin aikanaan ensimmäistä kertaa tutkittuja todisteita ihmisen vaikutuksesta ilmaston lämpenemiseen (kuuluisa Keelingin käyrä). Muun muassa tämän pitkäjänteisen työn ansiosta ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos on tänä päivänä yleisesti hyväksytty tieteellinen fakta!

Pitkäjänteinen ympäristön seuranta on myös keskeistä ympäristöpoliittisessa päätöksenteossa – seurantahankkeiden avulla saavutettu tieto antaa päätöksenteolle pohjatason, jonka päälle esimerkiksi ympäristönsuojelutoimia voidaan suunnitella ja niiden vaikutuksia arvioida. Seurantaohjelmien aineistoja hyödynnetään jatkuvasti myös taustatietoina muissa tutkimus- ja kehittämishankkeissa.

Kustannustehokkuus vaatii monitorointiohjelmia tehostamaan näytteenottoaan. Tulevaisuutta on monitoroinnin automatisoituminen, jolloin aineistoa saadaan reaaliaikaisesti vuorokauden ympäri. Kuvassa Seilin automaattinen vedenlaadun seuranta-asema, joka mittaa meriveden ominaisuuksi pinnasta pohjaan neljästi päivässä. Vuonna 2015 seuranta-aseman yhteyteen asennettiin ilman lämpötilaa, ilmanpainetta, ilmankosteutta, sadantaa sekä tuulen nopeutta ja suuntaa mittaavia antureita. Lisätietoa: Saaristomeri.utu.fi

Lue lisää: Seilin ympäristömonitoroinnilla on pitkät perinteet

Teksti ja kuvat: Katja Mäkinen, tutkimusteknikko ja pitkäaikaisten ympäristö- ja eläinplanktonaineistojen parissa työskentelevä väitöskirjatutkija

Poikkitieteellistä yhteiseloa

”Kalaa savustava biologi huomaa kalliossa pienen kuopan ja lähettää siitä kuvan arkeologian laitokselle. Hän saa vahvistuksen epäilylleen: kyseessä on arkeologinen muinaisjäännös, kuppikivi. Näin sai alkunsa Seilin arkeologiaa tutkinut hanke. Ja se on vain yksi esimerkki siitä, miten monitieteinen tutkimus on vallannut Seilin saaren.” (Teksti: Aura Nikkilä)

Seilin saari on suurelle yleisölle ehkä tunnetuin 350-vuotisesta historiastaan spitaalisten ja hullujen saarena. Saaren historia ihmiskohtaloineen kiehtoo, hirvittää ja ruokkii kävijöiden mielikuvitusta. Seilin historian tutkimus on pitkään myös ollut osa Saaristomeren tutkimuslaitoksen toimintaa muun muassa kirkkoprojektin ja monien muiden hankkeiden muodossa. Saaren värikäs historia tarjoaa hyvin aineksia esimerkiksi historia-aineiden tai vaikkapa sukupuolentutkimuksen työlle. Historian ja luonnon yhdistelmä onkin tehnyt Seilistä monitieteellisen ympäristön, jossa niin humanistit, luonnontieteilijät kuin taiteilijatkin kohtaavat.

Saaren värikäs historia tarjoaa hyvin aineksia esimerkiksi historia-aineiden tai vaikkapa sukupuolentutkimuksen työlle. Kuva: Milla Airosalmi.

Esimerkkinä Seilin historiaan liittyvästä tutkimuksesta, julkaisemme alla vuonna 2016 kirkkoprojektin blogissa julkaistun kirjoituksen. Postauksen on kirjoittanut kirkkoprojektin oppaana kesällä 2016 työskennellyt Milla Airosalmi. Seilin historiasta enemmän kiinnostuneiden kannattaakin sukeltaa kirkkoprojektin blogin arkistoihin, blogia ei enää päivitetä, mutta sen arkistoista löytyy runsaasti tarinoita ja tutkimustietoa niin suomeksi, ruotsiksi kuin englanniksikin!


Spitaalisten jäljillä

Heinä-elokuun vaihteessa kirkon nurkissa huomattiin nuuskintaa. Arkeologikoira ihmiskollegoineen Museovirastosta ja Helsingin yliopistosta olivat vastuussa tästä tehdessään koetutkimuksia kirkon ympäristössä. Hyörinä herätti niin paljon huomiota kävijöissä, että asiasta päätettiin tehdä tämä blogipostaus. Arkeologi Petro Pesonen suostui avaamaan sanaisen arkkunsa ja kertomaan lisää projektista, joka oli osa tutkimuslaitoksella olevaa kansainvälistä työpajaa ja seminaaria, Archaeogenetics in the Archipelago, jossa keskityttiin suomalaiseen genetiikkaan. Osanottajia tuli Saksan Tübingenin yliopistosta asti!

Arkeologit kirkkoniemellä heinäkuussa 2016. Taustalla vuonna 1733 rakennettu kirkko. Spitaalisten käytössä olleet rakennukset ovat sijainneet kirkon ympäristössä. Kuva: Taina Niemi.

Projektilla on kaksi tavoitetta: löytää Seilin spitaalihospitaalin aikainen hautausmaa spitaalisineen sekä kouluttaa Heklasta ihmisluun tunnistava hajukoira. Paikallisesti on kerrottu, että spitaaliset (eli lepraa sairastaneet) olisi haudattu niitylle, joka on 1980-luvun aikana pystytetyn muistoristin takana. Paikka on kuitenkin niin alavaa ja savista, että todennäköisesti niitylle ei ole haudattu ketään. Idea syntyi, kun Heklan omistaja otti yhteyttä ja kyseli olisiko projektia, joka sopisi tarkoitukseen. Alussa pohdittiin myös muita hajuvaihtoehtoja kuten eläinten luita, keramiikkaa ja pronssihometta. Ihmisluun tunnistukselle on kuitenkin eniten kysyntää, sillä kalmistoja eli vanhoja hautausmaita on haasteellista paikantaa. Lopulta projekti yhdistettiin seminaarin yhteyteen, sillä osa työpajan osanottajista oli lepratutkijoita, jotka ovat kiinnostuneita saamaan käyttöönsä pohjoismaista spitaalisten DNA:ta.

Seilin museokirkon takana sijaitsevalle hautausmaalle on haudattu mielisairaalan potilaita, sairaalan henkilökuntaa ja heidän jälkeläisiään. Hautausmaa on edelleen käytössä. Kuva:  Lisa Svanfeldt-Winter

Kahden viikon aikana yhteensä neljänä päivänä kaivettiin neljä eri koeojaa. Yksi oli hautausmaan rinteessä, aidan vieressä. Tästä paikasta pinnan alta paljastui vain kivikkoa, joka auttaa rajaamaan hautauskelpoista aluetta. Kirkon kaakkoiskulman tuntumilta löytyi puolestaan 1600- ja 1700-lukujen aikaiseksi jätekuopaksi tulkittu kuoppa, josta päivänvaloon saatiin vanhoja eläinten luita. Kirkon lounaisnurkilta esille pöllähti vain täytemaana käytettyä hiekkaa. Mielenkiintoisimmat löydöt tulivat kirkon länsipuolelta, josta kaivajat paikallistivat nokimaakerroksen, jonka seassa oli 1600- ja 1700-luvuilla tavallisimmin käytettyä talousesineistöä. Kyseinen maakerros voisi viitata siihen, että jokin spitaalisten asuintuvista olisi palanut jossain vaiheessa. Yllätyslöytönä oli vanha liedellä lämmitettävä silitysrauta, josta puuttui kahva. Sellaisia, joita käytettiin 1800- ja 1900-luvun vaihteessa esimerkiksi.

Heklan hajuaistin lisäksi tutkijoilla on apunaan maavastusmittarin nimellä kulkeva laite, joka lähettää sähköimpulsseja maahan ja mittaa sitä, miten eri maakerrokset johtavat sähköä. Näin muodostuu kuva siitä, minkälaisia kerrostumia ja rakenteita pinnan alla piilee. Laitteet ja ihmiset ovat tutkimukselle tärkeitä, sillä hajukoira ei voi tunnistaa spitaalisen ja spitaalittoman hautoja toisistaan vaan tämän eron tekeminen jää bio-arkeologien eli luututkimukseen erikoistuneiden arkeologien harteille. Lepra jättää jälkensä ihmisluihin: mm. sorminiveliin ja nenän ympäristöön. Harmi kyllä juuri nämä osat eivät säily hyvin, joten useimmiten edes luututkija ei voi todeta sitä, onko vainaja ollut eläessään spitaalinen vai ei. Viime kädessä tunnistamisen tekee geenitutkimukseen erikoistunut lepratutkija.

Suomen ensimmäinen arkeologikoira Hekla valmiina töihin. Maailmalla arkeologisia hajukoiria on jo jonkin verran. Kuva: Taina Niemi.

Arkeologisia hajukoiria on jo maailmalla jonkin verran. Asiaa selittää helppous, sillä mistä tahansa koirasta voi kouluttaa hajukoiran kehuilla ja herkuilla. Rodulla ei siis ole väliä, minkä Heklakin parssonrussellinterrierinä todistaa, vaikka työn luonteeseen yleensä soveltuvimpana pidetään labradorinnoutajia. Hajukoirat voivat myös haistaa monenlaisia asioita, kuten esimerkiksi eläintenluita, keramiikkaa ja pronssihometta. Ei siis liene mahdotonta, että Suomessakin saattavat arkeologikoirat yleistyä.

Joka tapauksessa spitaalisten viimeisten leposijojen jäljittäminen Seilissä saattaa saada vielä jatkoa, jolloin hautausmaan sijaintikin selviäisi. Kenties ensi kesänäkin voi Heklan ihmiskollegoineen bongata kirkon ympäristöstä jäljittämässä spitaalisia.

Lisätietoa projektista täällä.


Opiskelija! Kiinnostaako työskentely Seilissä? Tutkimuslaitoksen Seili-rahasto jakaa vuosittain apurahoja Saaristomeren tutkimukseen ja Seiliin liittyviin opinnäytetöihin.

Seilissä värikäs historia ja monipuoliset luontoympäristöt kohtaavat. Kuva: Milla Airosalmi.

Translation: To the general public, the island of Seili is perhaps most famous for its 350-years long history as leprosy and mental hospital island. The colorful stories and faiths of patients intrigue, horrify and feed visitors imaginations. The history of Seili has also been part of the Institute’s activities, for example in the form of a museum church project. Throughout the years, several scientific publications and thesis’s have been conducted on the topic together with other departments within and outside the University. In an inherent way, the history and nature of the Seili island have made the Archipelago Research Institute into a multidisciplinary environment where humanists, natural scientists, and artists meet and work closely together.

To showcase this side of our activity, we post a synopsis of a blog post that was published in the museum church project’s blog in 2016 by Milla Airosalmi, who then worked at the Institute as a church guide. For those interested in knowing more details about the history of Seili, we recommend taking a scroll down the blog! The blog is no longer updated but several stories and research information can be found in English from its archives! Enjoy!

Search for the lepers

At the end of July 2016, something odd was happening next to the museum church: several people and a dog were exploring the church grounds and digging test pits. The activity was part of a 4-day international workshop and seminar, called Archaeogenetics in the Archipelago, which aim was to bring together archaeologists, geneticists, affiliates and other interested parties.

The excavations at the church garden were lead by archeologist Petro Pesonen, working in the National Board of Antiques, who also kindly provided us with some information about the project to share with you today.

The excavations had two goals: 1. To find a missing graveyard, containing leprosy patients’ remains and take some samples for leprosy bacteria analyses. The 2. aim was to train a Parson Russell Terrier, called Hekla, to locate buried human bones by scent. Using dogs in archeology sites has become quite common as any breed can be trained as one. In Finland, however, this is still relatively rare.

In addition to an archeology dog, the researchers also relied on a terminal ground resistance tester, which determines soil conductivity and, thereby, provides insight into depositions, and underground structures. In this project, the use of this device, genetic methods, and the expertise of researchers (bioarchaeologists) was especially important as archeology dogs cannot tell the difference between leper and non-leper graves.

Unfortunately, this time, the leper’s burial site was not found. According to a local tale, the graveyard should be found in the meadow behind the memorial cross, mounted in the 1980s. However, this is most likely not true as the meadow is too clayey and low-lying for a graveyard. A more probable location is below the church, which is probably also the reason why the location of the burial site has remained a mystery to this day. Nevertheless, the excavations were not a total loss as other interesting discoveries were made, for example, some household artifacts from the 17th and 18th century, indicating that one of the lepers’ building had burned down at some point. The second aim was also fulfilled as Hekla received a lot of valuable training. The project continues and perhaps, Hekla and her human colleagues will return to Seili and the search for the lepers’ resting place will continue.


Student! Interested in working and writing your thesis in Seili? The Archipelago Research Institute’s Seili-fund provides funding to students working with archipelago and Seili-related topics. Contact us for more information!

Puutiaistutkimusta tieteen ja tarinoiden saarella

Mikromuovijahtia pohjoisten leveyspiirien poikki (osa 3)

23.8-31.8.2017 Norjan rannikon myötäisesti etelään ja Tanskan salmien läpi Itämerelle

Intensiivinen näytteenotto jatkui vielä muutaman päivän Tromssan jälkeen. Uutta haastetta yötyöskentelyyn toi pimeys — pohjoisessa ei ollut öisin edes hämärää. Loppurutistuksen jälkeen asemien välit kuitenkin pitenivät ja ensimmäistä kertaa pitkään aikaan oli mahdollista nukkua yhtäjaksoisesti kahdeksan tunnin yöunet. Tuuli oli myötäinen ja purjeet nostettiin vauhdittamaan matkantekoa solmun tai parin verran.

Näytteitä on otettu matkan varrella tarkoin valituilta paikoilta lähinnä merivirtojen käyttäytymiseen liittyvän tiedon perusteella. Voi nimittäin olla esimerkiksi niin, että USA:n itärannikon edustalta pyyhkäisevä Golf-virta kuljettaa amerikkalaista mikromuovia mukanaan kohti arktista aluetta. Näytteitä on kerätty merivirtojen eri haarakohdista ja myös suurten pyörteiden keskeltä, sillä mikromuovin tiedetään yleisesti kertyvän merialtaita kiertävien pyörteiden keskiosia kohti. Tunnetuin tällainen pyörre sijaitsee pohjoisella Tyynellä valtamerellä ja tunnetaan mediassa nimellä ”Great Pacific Garbage Patch”.

Myöhemmin Suomessa näytteet analysoidaan tarkoin kemiallisin ja fysikaalisin menetelmin. Eri muovityyppien suhteellisia osuuksia virtausten eri vaiheissa vertailemalla saadaan toivottavasti hieman lisävalaistusta siitä, missä länsimaisen muovijätteen loppusijoituspaikat sijaitsevat.

Etelää kohti edettäessä aurinko tuntui erityisen lämpimältä ja tuli aika pestä lämpöhaalareista Jäämeren kurat pois ja ripustaa ne kannelle kuivumaan. Tunnelma oli kovin keväinen, vaikka kalenterin mukaan elettiin elokuun viimeistä viikkoa.

Viimeiset näytteet saatiin vielä rutiinilla talteen Itämereltä ennen kiinnittymistä laituriin Oceanian kotisatamassa Gdanskissa. Kaikki loppuu aikanaan, kolme viikkoa kului todella kuin siivillä.

Matka oli sekä tieteellisellä että henkilökohtaisella tasolla melkoinen. Oceania on hieno laiva ja henkilökunta erinomainen. Kaikki toimii, kaikki järjestyy ja joka tilanteessa sopii vähän vitsailla. Ystävällinen ja hyväntuulinen ilmapiiri kesti alusta loppuun ja kaikki myrskyt.

Mutta tutkimus jatkuu, aika siirtyä laivalta laboratorioon…

Kuvat ja teksti: Markus Weckström, Saaristomeren tutkimuslaitoksen preparaattori.

Older posts