11.3.2016

Geologit keksivät uuden teorian virtaviivamaisen maankamaran syntyyn

Teksti:
Niko Putkinen, erikoistutkija

Liikkuva jäätikkö ei itsessään kuluta maaperää!

GTK on mukana kansainvälisessä tutkimusryhmässä, joka tutkii jäätikkösyntyisiä sedimenttejä, jäätikkövirtausten liikemekanismeja ja pohjaolosuhteita. Tutkimusryhmän viimeisimmässä julkaisussa: ”Erosional origin of Drumlins and Megaridges” esitellään uusi geologiaan pohjautuva teoria nopealiikkeisten jäätiköiden synnyttämistä maaperämuodostumista.

Artikkeli esittää hyvän kontrastin nykyisyyden jäätikkösyntyisten sedimenttien tutkimukseen, jossa matemaattisilla tietokoneavusteisilla malleilla pyritään holistisesti löytämään ratkaisuja luonnon prosesseihin.

Luonnon prosessien tiedetään toimivan tietyillä lainalaisuuksilla, mutta mitä yksityiskohtaisempaan tarkasteluun ja malleihin mennään, sitä hankalampaa matemaattinen todistelu on. Varsin usein ollaankin aivan hakoteillä. Nykymaailman muodista poiketen tutkijat rakensivat uuden teoriansa tukeutuen huomattavan suureen joukkoon muiden aikaisemmin julkaisemaa geologista aineistoa, luonnollisesti terästettynä omalla aineistolla.

Virtaviivamaisen maankamaran pääkomponenttien – drumliinien ja megaflutingien – on jo kauan tiedetty syntyneen nopealiikkeisen mannerjäätikön alla. Tämän vuoksi nämä maaperägeologiset muodostumat ovat olleet tutkimuksen keskiössä, kun on tutkittu nykyisyyden mannerjäätiköiden ja vuoristojen laaksojäätiköiden liikkeitä. Muinainen geologinen lausahdus, ”menneisyys on nykyisyyden avain”, pätee siis tähänkin tutkimuskenttään.

Äskettäin esitelty teoria pureutuu varsin seikkaperäisesti edellä mainittujen muodostumien syntyyn johtaneisiin tapahtumiin. Vallitsevat teoriat nopealiikkeisen jään alapuolisia sedimenttejä muokkaavista prosesseista vaihtelevat jäätikkö- tai jäätikön sulavesieroosion ja kerrostumisen, sekä luonnollisesti näiden kaikkien yhteisvaikutusten välillä. Mutta kyllähän noissa oloissa sekä kulutus, että kerrostumisprosessit ovat vallalla. Kysymys on lähinnä siitä, että kumpi on hallitsevampi.

Äskettäin julkaistun ja tieteellisellä foorumilla hyväksytyn teorian mukaan nopealiikkeisen jään alla vallalla ovat useimmiten kulutusprosessit. Näin ollen näissä oloissa syntyneet muodostumat eivät kasva tasaiselta maan pinnalta huomattaviin mittasuhteisiin, kuten on aikaisemmin selitetty, vaan ne syntyvät maaperän kuluessa alaspäin keskijäätiköitymisen kerrostaman moreenin tasosta. Mutta jäätikkö itsessään ei kuluta maaperää, vaan jäätikön ja ikiroudassa olevan maan tai kallion välillä liikkuva vetinen moreenimassa ns. eroosiokerros. Eroosion määrää säätelee luonnollisesti tuon liikkeessä olevan massan vesipitoisuus ja siinä olevan aineksen laatu: partikkelien raekoko/kivet ja jäätyneet maakappaleet.

Jään peräännyttyä jäljelle jää luonnon prosessin muovaama vähäisen kitkan pinta ns. virtaviivamainen maankamara, joka peilaa ennen muuta vallinnutta jään liikenopeutta. Maan pinnan alla muinaista eroosiokerrosta usein kuvaa noin metrin paksu usein erotettavissa oleva moreeninen horisontti maan pinnan alla vallitsevan moreenipatjan tai kallion päällä.

Yhtäkaikki, eroosion ja kerrostumisen ymmärtäminen ovat keskeisessä roolissa kun selitetään moreenikerrosten evoluutiota jääkauden läpi.

Tyypillisimmät sovellutukset virtaviivamaisen maankamaraan liittyvässä tutkimuksessa ovat aineksen kulkeutumismatkatutkimuksessa sekä nykyisyyden jäätikkövirtausten mallintamisessa.

Niko Putkinen

Teksti: Niko Putkinen

Kirjoittaja on GTK:n erikoistutkija, joka on ollut mukana geologisessa kartoituksessa ja tutkimuksessa polvenkorkuisesta lähtien nykyisyyden tutkimusten painottuessa pohjavesigeologisiin ja maaperän syntyyn liittyviin kysymyksiin.