Satelliitit paljastavat sulavan ja vihertyvän arktisen maan

Teksti: Pekka Niittynen

Arktiset alueet lämpenevät nyt jopa kolme kertaa nopeammin kuin maapallo keskimäärin. Vaarassa ovat erityisesti myöhään sulavien paikkojen lajit.
 

Keskimääräinen lumikauden pituus
KUVA: PEKKA NIITTYNEN

 

Seison Huippuvuorten suurimman kylän, Longyearbyenin laidalla. Yhdellä koko arktisen saariryhmän harvoista teistä. Ohitan jääkarhuvaaraa kirkuvan liikennemerkin. Sorainen tie kulkee viivasuorana kohti sinisinä hohkaavia vuoria ja vierelle avautuu jäätikköjoen silttinen suisto. Karu maisema näyttää pysähtyneeltä ja ikuiselta. 

Ikuisuus on kuitenkin silmänlumetta. Lumi ja jää, jotka ovat hallinneet arktisia maisemia vähintään viimeiset satatuhatta vuotta, sulavat nyt kenties nopeammin kuin koskaan. 

Aarrearkku aukesi 1980-luvulla 

Pohjoisilla alueilla asuu vain harva. Huippuvuorten aiemmin kaivoksista eläneet ja nyt tieteen ja turismin vilkastamat kylät ovat poikkeus sääntöön. Näiden syrjäisten maiden kartoitus on aina ollut haaste. 

Suomen ilmakuvauksen historia ulottuu vuoteen 1931, jolloin polkaistiin liikkeelle Kansallinen ilmakuvausohjelma. Pohjoisten alueiden kuvaus sai odottaa vuoteen 1944, jolloin Puolustusvoimat kuvasi Kilpisjärven seutua Lapin sodan ensihetkinä. Vanhoihin kuviin vertaamalla on maailmalla näytetty, kuinka pensaat ovat ajan myötä hiipineet kohti pohjoista. Tai kuinka vuoristojäätiköt ovat kutistuneet tai jopa kadonneet. 

Kaukokartoittajan aarrearkku aukesi kuitenkin vasta vuonna 1982, kun Yhdysvaltain avaruushallinto NASA laukaisi taivaalle neljännen Landsatsatelliittinsa. Sen kuvaussensorissa yhdistyivät 30 metrin resoluutio eli pikselikoko, globaali peittävyys, 16 päivän välein toistuva kuvaus ja monipuolisesti mitattuja aallonpituusalueita. Samaa kaavaa NASA on vaalinut Landsat-satelliiteissa aina näihin päiviin eli kahdeksanteen Landsat-satelliittiin asti. Koko tämä vuosikymmenten kuvamassa on ollut vuodesta 2008 vapaasti saatavilla.

Hupeneva lumipeite

Yksi kaukokartoitussatelliittien arktisista käyttökohteista on lumi. Erityisesti sen määrittäminen milloin ensilumi sataa ja milloin alue vapautuu hangen alta. 

Karkean resoluution satelliittikuvien pohjalta osaamme jo sanoa, että erityisesti keväinen lumipeite on kutistunut nopeasti. Esimerkiksi yhden neliökilometrin kokoisen pikselin sisään mahtuu kuitenkin valtava määrä vaihtelua. Ja vaihtelulla on suuri merkitys pohjoisille lajeille. 

Arktisissa puuttomissa maisemissa voimakkaat tuulet kuljettavat lunta, pöllyttävät sen pois jostain ja kasaavat toisaalle. Sadan metrin matkalla lumipeitteen paksuus voi vaihtua kumpareen laen muutamasta sentistä suojaisen notkelman metrien kinoksiin. Kumpareelta vähäinen lumi sulaa jo aikaisin keväällä, kun taas notkelma vapautuu lumesta vasta myöhään kesällä. Tämä näkyy myös paikkojen eliöstössä. Molemmissa ääripäissä elävät omat lajinsa. 

Tässä Landsatit ja muut myöhemmät, tarkan erotuskyvyn satelliitit osoittavat tarpeellisuutensa. Pienetkin lumilaikut erottuvat kuvista ja tuulenpieksemien ja lumenviipymien kehitys voidaan erottaa toisistaan. 

Omat mallinnukseni näyttävät, että erityisesti myöhään sulavien paikkojen lajit ovat vaarassa. Jos nämä kasvupaikat katoavat, häviävät myös niille erikoistuneet hauraat lajit. Sellaiset ikoniset arktiset lajit kuten jääleinikki tai lumihärkki. Arktinen monimuotoisuus kutistuisi pala palalta. 

Hauras jääleinikki uhkaa kadota ilmaston lämmetessä.
Hauras jääleinikki uhkaa kadota ilmaston lämmetessä. KUVA: PEKKA NIITTYNEN

 

Vihertyvä Arktis 

Arktis siis menettää alati sen lumenvalkeaa luonnettaan. Samalla se muuttuu entistä vehreämmäksi. Kasvillisuus valtaa paljasta maata ja lyhytkasvuinen pohjoinen lajisto korvautuu kookkaammilla. Pensaat leviävät kohti pohjoista. Niukat jäkäliköt ja sammalikot muuttuvat heinikoiksi. 

Myös vihertyminen näkyy avaruudesta asti ja on vahvistettu monissa koko Arktiksen kattaneissa kaukokartoitustutkimuksissa. 

Kehitys ei ole ollut kuitenkaan katkeamaton. Talvisin yleistyneet vesisateet ja niitä seuraavat pakkaset ovat aiheuttaneet kasvillisuuden jäisiä joukkotuhoja ympäri Arktista. Tuhot näkyvät avaruuteen rusentumisena. 

Se, ovatko nämä vain ryppyjä vihertyvässä trendissä vai uudenlainen käännekohta, jää vielä nähtäväksi. On kuitenkin selvää, että kaukokartoittajille riittää tutkittavaa myös jatkossa. 

Paikallisia havaintoja tarvitaan yhä 

Satelliittikuvien tarkka erotuskyky, lyhyt kuvausintervalli, pitkät aikasarjat ja laajat alueet tarkoittavat valtavaa aineistomassaa. Pitkään satelliittikuviin pohjautuva tutkimus tukeutui vain yksittäisiin kuviin ja vasta viimeisin kehitys tietokoneiden tehossa ja algoritmien kyvykkyydessä ovat mahdollistaneet laajat analyysit. 

Satelliittikuvat eivät kuitenkaan yksin tee autuaaksi. Edelleen tarvitaan mittavat määrät paikallisia havaintoja, joilla satelliitin mittaama heijastuvan valon spektri voidaan muuttaa joksikin meille olennaiseksi, esimerkiksi biomassaksi tai lajin levinneisyydeksi. 

Siksi tutkijana kumarran syvään lajien sijainteja tallentaneille retkeilijöille tai laserkeilatun pistepilven toimittajalle. Tai ehkä tulevaisuudessa myös lennokkiharrastajalle, joka jakaa kuva-aineistoaan. Tai vaeltajalle, joka lataa kuvapalveluun paikkatiedolla varustetun maisemakuvan. 

Syrjäisiltä arktisilta alueilta kaikki tieto voi osoittautua arvokkaaksi. Siksi myös itse raahaudun karunkauniille Huippuvuorille tekemään mittaukseni satelliittien silmien alle. 

Pekka Niittynen on tohtorikoulutettavana Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa Geotieteiden ja maantieteen osastolla. Hän tutkii lumiajan pituutta ja siinä tapahtuvien muutosten vaikutuksia arktiseen luontoon. Sähköposti: etunimi.sukunimi@helsinki.fi.