29.11.2019

Geoblogi: Se on murtoo!

Teksti:
Antti Ojala, erikoistutkija
Joni Mäkinen, yliopistolehtori

Kansainvälinen tutkijayhteisö hyväksyi murtoo -käsitteen kuvaamaan kolmion muotoisia jäätikkösyntyisiä maaperämuotoja, jotka tunnistettiin LiDAR korkeusmalleilta vasta hiljattain. Murtoot liittyvät mannerjäätikön viimevaiheen nopeaan sulamiseen ja ne auttavat ymmärtämään miten mannerjäätiköt käyttäytyvät ilmaston lämmetessä.

Murtoot ovat uudentyyppinen jäätikkösyntyinen maaperämuoto, joiden esiintymistä ja merkitystä mannerjäätiköiden nopean sulamisen kannalta selvitetään syksyllä 2019 alkaneessa Suomen Akatemian rahoittamassa nelivuotisessa RewarD projektissa (Reorganization of subglacial drainage processes during rapid melting of ice sheets). Murtoot ovat muodostuneet jään alla ilmaston nopean lämpenemisen aikana, kun sulavedet muokkasivat jäätikön kuljettamaa maa-ainesta. Murtoot ja niihin liittyvät mannerjäätikön perääntymisvaiheen subglasiaaliset sulavesikanavat voivat tuoda aivan uudenlaista tietoa ilmaston lämpenemisen aiheuttamasta suurten mannerjäätiköiden sulamisesta ja sulamisen seurauksista jääkauden lopulla. Tutkimustieto auttaa myös ymmärtämään miten nykyiset jäätiköt tulevat käyttäytymään ilmaston lämmetessä ja jään sulamisen kiihtyessä.

Tuoreessa Annals of Glaciology lehden julkaisussa termi “murtoo” hyväksyttiin ensimmäistä kertaa käyttöön kansainvälisessä vertaisarvioidussa kirjallisuudessa (Ojala et al., 2019). Julkaisu on ensimmäinen osa RewarD projektin tutkimustuloksista ja keskittyy murtoiden geomorfologiaan sekä levinneisyyteen Skandinavian mannerjäätikön keskusalueilla Suomessa ja Ruotsissa. Tutkimuksessa osoitetaan kuinka murtoiden tyypillinen leveys ja pituus vaihtelevat muutamista kymmenistä muutamiin satoihin metreihin, niiden korkeuden ollessa yleisesti alle 5 m (kuva 1). Murtoiden ja niihin liittyvien sulamisvesireittien muodostuminen Suomessa liittyy mannerjäätikön viime vaiheen nopeaan sulamiseen Salpausselkävaiheen jälkeen ja niiden jakautuminen Fennoskandian kilven alueella heijastelee jäätikkökielekkeiden dynamiikan välillä olevia eroja. Murtoot esiintyvät alueilla, joissa sulamisvesien keskittyminen jään alle on ollut huomattavan suurta. Murtoot syntyvät todennäköisesti useiden kymmenien kilometrien etäisyydellä jään reunasta, missä jäätikön sulamisverkosto vaihettuu kohden jäätikön reuna-alueen tunnelivirtausta ja harjujen syntyolosuhteita. Murtoiden suunnan yhtyminen jäätikön viimeisimpään liikesuuntaan kertoo myös jäätikön liikkeen vaikutuksesta niiden syntyyn. Tutkimustulokset viittaavat siihen, että murtoot ovat merkittävä maaperämuoto mannerjäätiköiden dynamiikan kannalta ja niiden esiintyminen reitteinä kuvastaa mahdollisesti ympäristöä joista harjut myöhemmin kehittyivät.

Ennen kuin voimme sanoa lisää ja varmistaa murtoiden synty-ympäristön sekä hyödyntää niitä jäätikköhydrologian mallinnuksessa, meidän on perehdyttävä murtoiden sedimentologiaan sekä siihen, miten niiden synty-ympäristö tarkalleen liittyy muihin geologisiin ja geomorfologisiin piirteisiin, kuten esimerkiksi harjuihin ja ribbed tyypin moreeneihin, joiden läheisyydestä murtoita tuntuu tavallisimmin Suomesta löytyvän. Tämä sedimentologinen tutkimus on parhaillaan meneillään (kuva 2). Murtoita on kaivettu tutkimustarkoituksessa jo kuudessa jäätikködynamiikaltaan erilaisissa kohteissa eri puolilla Suomea, tutkimusten pääpainon ollessa Satakunnan alueella. Murtoot ovat peruspiirteiltään hyvin samankaltaisia ja niiden aines sekä rakenne indikoivat hiekkamoreenin ja toisaalta lajittuneemman harjuaineksen välimuotoa. RewarD projektin tutkimustulokset kartuttavat maaperän digitaalisia tietovarantoja ja materiaaliominaisuuksien takia murtoilla voi tulevaisuudessa olla merkitystä myös kiviainesvarojen ja pohjaveden hyödyntämismielessä.

Kuva 1. Murtoot esiintyvät tyypillisesti kenttinä, joissa esiintyy useampi rinnakkainen tai/ja päällekkäinen murtoo, kuten oheisessa esimerkissä Kynäsjärven alueelta Pomarkun itäpuolelta. Vasemmalla on esitetty maaperäkartan ja topografiakartan yhdistelmä ja oikealla on vinovalaistu LiDAR korkeusmalli Kynäsjärven murtoo muodoista.

 

Kuva 2. Murtoon poikki kaivetussa tutkimusojassa sedimentit ja kerrosrakenteet ovat hyvin nähtävillä ja tutkittavissa, kuten lokakuussa 2019 kaivetussa kohteessa Laihian Jokisalossa (Kuva: Antti E.K. Ojala, 2019).

 

Lisätietoja:
Erikoistutkija Antti E.K. Ojala, Geologian tutkimuskeskus antti.ojala@gtk.fi +358 40 8489796
Yliopistolehtori Joni Mäkinen, Turun yliopisto Maantieteen ja geologian laitos jonmak@utu.fi +358 50 3281143

RewarD projektin tutkimusryhmä:
Turun Yliopisto: Joni Mäkinen, Kari Kajuutti, Elina Ahokangas
Geologian tutkimuskeskus (GTK): Antti E.K. Ojala, Jukka-Pekka Palmu, Niko Putkinen
Göteborgin Yliopisto (Ruotsi): Mark Johnson
Ruotsin geologinen tutkimuskeskus (SGU): Gustaf Peterson, Christian Öhrling
Waterloon yliopisto (Kanada): Christine Dow, Martin Ross
Tanskan ja Grönlannin geologinen tutkimuskeskus (GEUS): Jussi Hovikoski

Researchgate:
https://www.researchgate.net/project/MUST-Reorganization-of-subglacial-drainage-processes-during-rapid-melting-of-ice-sheets

Viite:
Ojala, A.E.K., Peterson, G., Mäkinen, J., Johnson, M.D., Kajuutti, K., Palmu, J-P., Ahokangas, E., Öhrling, C., 2019. Ice sheet scale distribution and morphometry of triangular-shaped hummocks (murtoos): a subglacial landform produced during rapid retreat of the Scandinavian Ice Sheet. Annals of Glaciology, in press. https://doi.org/10.1017/aog.2019.34

Antti Ojala

Teksti: Antti Ojala

Antti Ojala toimii tutkijana GTK:n Alueellinen geotieto -yksikössä Espoossa. Hän on sedimentologian ja glasiaaligeologian asiantuntija ja työskennellyt maaperäkerrostumien ominaispiirteiden ja eri kerrostumisympäristöjen parissa lukuisissa eri projekteissa. Hän on hyödyntänyt LiDAR-korkeusmalleja mm. Itämeren kehityksen, maaperän eri moreenimuotojen sekä jääkauden jälkeisten kallioperän siirrosten tutkimisessa.

Joni Mäkinen

Teksti: Joni Mäkinen

Joni Mäkinen toimii yliopistolehtorina Turun yliopiston Maantieteen ja geologian laitoksella. Hän on sedimentologian ja glasiaaligeologian asiantuntija ja työskennellyt mannerjäätikön sulamisvaiheen sedimenttien parissa lukuisissa eri projekteissa selvitellen maaperän rakennetta ja kerrosjärjestystä pohjaveden ja maa-aineksen käyttöä varten. Hän on hyödyntänyt rakenneselvityksissä vahvaa stratigrafista osaamista sekä geofysikaalisia tutkimusmenetelmiä kuten maatutkaluotausta ja liikkuvaa heijastusseismistä luotausta. Jonilla on ollut pitkään jatkunutta tutkimus- ja opetusyhteistyötä GTK:n kanssa.