Grönlanti

Shokkilamelleja Hiawathan kvartsikiteessä (Adam Garde, GEUS)

Hiawatha ei otsikoista huolimatta ole valtava tai jättimäinen, vaan ainoastaan suuri, 31-kilometrinen. Eli noin puolitoista kertaa Lappajärven kokoinen.

Hiawathasta tulee näin 25. suurin planeetaltamme löydetty kraatteri, kivuten juuri ja juuri Keurusselän eli Suomen suurimman kraatterin ohi. (Keurusselän läpimitta lieni alunperin jotakuinkin 30 kilometriä - ennen sen kokemaa mittavaa eroosiota. Nykyisin jäljellä on vain 14 kilometrin levyisellä alueella olevia rippeitä.)

Villiä spekulaatiota harvinaisen hatarilla todisteilla

Kraatteri on säilynyt poikkeuksellisen hyvin, mikä kertoo sen varsin nuoresta geologisesta iästä. Tutkijoiden mukaan Hiawatha lieneekin enintään 2,588 miljoonaa vuotta vanha eli se olisi syntynyt pleistoseeniepookin aikana. Tutkijoiden mukaan tuokin on yläkanttiin, sillä Grönlannin mannerjäätikön aiheuttama eroosio tuhoaisi kraatterin reunavuoret ja täyttäisi keskustasangon hyvin nopeasti.

He heittävät siksi ilmaan idean, jonka mukaan kraatteri saattaisi olla ainoastaan 12800 vuotta vanha. Näin se sopisi kiehtovasti syypääksi jääkauden lopun kylmään vaiheeseen, joka tunnetaan nuorempana Dryas-kautena. Tämän kylmenemisjakson ja sen lieveilmiöiden syyksi on esitetty asteroiditörmäystä jo vuosien ajan, mutta sopivaa kraatteria ei vain ole löytynyt. Hiawathan löydön tehneet tutkijat vihjailevat kutkuttavasti, mikä saa asiaa sensationalisoivan median puhumaan "savuavasta aseesta".

Pahaksi onneksi tutkijoiden tarjoamat todisteet erityisen nuoresta iästä ovat kuitenkin vain geofysikaalisten mittausten pohjalta tehtyjä hajatelmia jäätikön oudosta toiminnasta Hiawathan alueella. Ilman selkeää mallinnusta jäätikön ja sen sulavesien virtauksista nyt ja jääkauden aikana niiden todistusarvo jää kuitenkin lähes olemattomaksi.

Tutkijoilta sietäisi myös kysyä, kuinka esimerkiksi Suomen nuorimmat kraatterit ovat kestäneet ajan hampaat ja toistuvat jäätiköitymiset niin hyvin. Sekä Lappajärvellä että Söderfjärdenillä kun on ikää reippaasti yli 70 miljoonaa vuotta, mutta niinpä ne reunavuoret ovat yhä selvästi näkyvillä.

Pohdinta Hiawathan törmäyksen vaikutuksista jääkauden lopun olosuhteisiin on täysin ennenaikaista, sillä kraatterin iästä ei ole käytännössä mitään oikeaa tietoa. Sen piirteiden pyöristymisen perusteella voidaan toki laskeskella, että erityisen nopea eroosio olisi onnistunut syömään ne nykyiselleen jo 5000 vuoden aikana - mutta aivan yhtä hyvin siinä on voinut kulua myös 50 miljoonaa vuotta, tai kauemminkin. Kraatterin minimi-ikä on siis hyvin liukuva.

Kraatterin iän voi määrittää tarkasti vasta löytämällä törmäyksen sulattamia ja uudelleen kiteytyneitä kiviä, olettaen että kivistä löytyy analysoitavaksi sopivia isotooppeja tai radioaktiivisia alkuaineita. Toinen vaihtoehto on toki selvittää vanhempien ja tuoreempien muodostumien avulla ikähaarukka, johon kraatterin synty sopisi. Tällä hetkellä selvänä on kuitenkin ainoastaan haarukan takaraja: Hiawatha on nuorempi kuin alueen 1,74 - 1,985 miljardia vuotta vanha peruskallio ja vanhempi kuin sitä peittävä Hiawatha-jäätikkökieleke. Ilman kairauksia jäätikköön ja törmäyksen synnyttämiin kiviin ei asiasta ei voida sanoa varmasti yhtään enempää.

Lopuksi: Toisin kuin joistain tiedotteista ja uutisista voi ymmärtää, Hiawathasta 300 km etelälounaaseen löytyneillä Cape Yorkin rautameteoriiteilla ei tiettävästi ole yhteyttä Hiawathaan. Ne kun lienevät peräisin pienehkön rauta-asteroidin hajoamisesta ja hidastumisesta ilmakehässä - juuri tämän vuoksi ne selvisivät pinnalle kymmenien tonnien lohkareina eivätkä hajonneet pienemmiksi. Hiawathan kaltaisia suuria törmäyskraattereita "tehtäessä" kyse on aivan eri luokan tapahtumasta: asteroidi törmää tuolloin maanpintaan niin suurella vauhdilla, että siitä jää jäljelle enintään mikroskooppisia murusia tai ehkä pelkkä alkuaineanomalia. Näennäinen lähietäisyys ei siis kerro yhtään mitään syy-seuraussuhteesta.

Yhtä hyvin voisi väittää, että Haminan pohjoispuolelta löytynyt Metsäkylän meteoriitti olisi jäänne 200 kilometrin päässä sijaitsevan Keurusselän kraatterin törmääjästä. Uskoisiko tätä asiaa kukaan, on sitten täysin eri juttu.

Suomessa aiheesta uutisoi ensimmäisenä Tekniikan Maailma.

Kirjoittaja on kraattereitakin tutkinut planetologi.

Lähteet: Kjær ja kumpp.: A large impact crater beneath Hiawatha Glacier in northwest Greenland (Science Advances 2018), Voosen: Massive crater under Greenland’s ice points to climate-altering impact in the time of humans (Science News, 2018)

Otsikkokuva: NASA scientific visualization studio

Tutkimus julkaistiin viime kuussa JGR - Earth Surface -tiedejulkaisussa.

Havainto ei missään nimessä tarkoita, että mannerjäätikkö olisi kartalla punaisella näkyviltä osiltaan nyt sulamassa, sillä sulavedet liittyvät aivan normaaliin jäätikön toimintaan. Kartta kertoo ennemminkin nopean ja hitaan jään alueista. Pidemmän päälle löytö auttaa tutkimaan ja ennustamaan, kuinka mittavia jäämääriä tulee missäkin sulamaan ja liikkumaan, sekä seuraamaan, kuinka tilanne muuttuu. Mitä nopeammin jää virtaa, sen vauhdikkaammin se myös reagoi lämpenevään ilmastoon.

Jäätiköt luokitellaan kylmäpohjaisiin ja lämminpohjaisiin. Yksittäisenkin jäätikön alueella voi olla kummankin tyypin alueita.

Lämminpohjaisissa jäätiköissä niiden alla vallitseva lämpötila ja paine mahdollistavat jään sulamisen, ja näin jäätikön ja maanpinnan väliin muodostuu vesikerros. Vesi liukastaa ja nopeuttaa jään liikkeitä, ja aiheuttaa samalla jään alla hyvin voimakasta maanpinnan muokkausta.

Pohjaa lämmittävät maasta huokuva lämpö sekä jääkerroksen aiheuttama paine. Myös jäätikön leveysaste vaikuttaa huomattavasti pohjankin lämpötilaan, eristävästä jääkerroksesta huolimatta.

Kylmäpohjaisten jäätiköiden pohjalla ei sulavettä ole. Ne ovat käytännössä jäätyneet kiinni maanpintaan, ja liikkuvat varsin hitaasti lähinnä jään sisäisten muodonmuutosten ansiosta. Tällaiset jäätiköt eivät myöskään aiheuta kovinkaan mittavaa eroosiota jään ja maan rajapinnassa.

Kaikki jäätiköt ovat aina ja kauttaaltaan alituisessa liikkeessä. Liike on paksun keskiosan alueella yleensä hyvin hidasta ja ohuiden reuna-alueiden tienoilla taas varsin nopeaa. Grönlannin jäätikkö on tästä oiva esimerkki: jäänjakaja-alueet ovat jäätyneet pohjaan kiinni ja reunaosat virtaavat vauhdilla ulospäin.

Grönlannista 80 prosenttia on mannerjään peitossa. Tuon maailman toiseksi suurimman jäätikön tilavuus on noin 2,85 miljoonaa kuutiokilometriä, minkä sulaminen nostaisi merenpintaa arviolta seitsemällä metrillä.

Grönlanti on Tanskalle kuuluva maailman suurin saari.

Tästäkin asiasta kertoi Suomessa ensimmäisenä Tiedetuubi. Artikkeli pohjautuu NASAn Jet Propulsion Laboratoryn tiedotteeseen sekä tutkimusartikkeliin (maksumuurin takana).

Kuvat: NASA Earth Observatory / Jesse Allen

Tilanteelle ei ole selvää selitystä. Yksi mahdollisuus löytyy maaliskuussa Nature Climate Change -julkaisussa olleesta artikkelista. Siinä Stefan Rahmstorf Potsdam-instituutista ja Michael Mann Penn Staten yliopistosta epäilevät Atlantin merivirtojen olevan heikkenemässä. Kyseessä olisi niin sanottu AMOC, Atlantin keskialueiden lämpösuolavesikierto, jonka osana on lämmintä, vähäsuolaista merivettä pinnalla etelästä pohjoiseen kuljettava Golfvirta ja syvemmällä tapahtuva kylmän, suolaisemman veden liike pohjoisesta kohti etelää.

Mannin ja Rahmstorfin mukaan Grönlannin jäätiköiden normaalia kiihkeämmästä sulamisesta mereen valuva makea vesi häiritsisi kiertokulkua, koska viilennyt ja suolapitoisuudeltaan kasvanut pintavesi ei pääse vajoamaan aiempaan tapaan syvyyksiin virratakseen takaisin eteläisimmille alueille jälleen pintaan noustakseen ja lämmetäkseen.

Tätä teoriaa tukee myös viime vuonna Nature Geoscience -lehdessä ollut artikkeli, missä Readingin yliopiston tutkija Jon Robson työryhmineen esitteli mittauksiaan, joiden mukaan syvällä Labradorin meressä ja Grönlannin lounaispuolella syvällä meressä olevan veden tiheys ei ole yhtä tiheää kuin aikaisemmin. Siinä on siis vähemmän suolaa. Artikkelissa todettiinkin, on AMOCissa on meneillään selvä ja huomattava muutos.

Toisaalta nyt havaitut muutokset pohjoisessa mahtuvat vielä epävarmuuden ja mahdollisen luontaisen vaihtelun rajoihin; kunnollisia mittauksia lämpötioista pohjoisessa on alle sadalta vuodelta ja merivirtojen käyttäytymistä ei tunneta kunnolla.

Mutta se on varmaa, että lähinnä koomisen kuvan ilmastotutkimuksesta antaneen The Day After Tomorrowin kaltaistesta kylmän ilman virtausta stratosfääristä alempaan ilmakehään ei ole kyse. Sellainen on luonnolakien vastainen, ja kuten yleensä luonnossa oikeasti, on tässä merivirtojen muutoksessa ja pohjoisen kylmässä alueessa kyse hitaasti kehittyvästä ilmiöstä. 

Tosin aiempaan kehitykseen verrattuna tilanne on selvästi muuttumassa nyt nopeasti...

Vinland on usein tulkittu nykyiseksi Newfoundlandin saareksi Labradorin edustalla. Sen pohjoispäästä löytyy ainoa tunnettu viikinkien asutuspaikka Pohjois-Amerikasta, nykynimeltään L'Anse aux Meadows. Kukaan ei kuitenkaan tiedä, kuinka kauas etelään Amerikan rannikkoa viikingit seilasivat. Vinland voi myös tarkoittaa mantereen Uutta Englantia.

Seuraavien muutamien kymmenien vuosien kuluessa viikingit koettivat asuttaa Vinlandia, ehkä muutamien satojen ihmisten voimin. Intiaanit kuitenkin ajoivat uudisasukkaat tiehensä tehokkaasti. Asutushalu lopahti tykkänään.

Kaupankäynti alkuperäisväestön kanssa kuitenkin ilmeisesti jatkui. Samoin puutavaran hankkiminen läntisistä metsistä. Muutamat arkeologiset löydöt ja historialliset tekstit vihjaavat, että viikingit saattoivat jatkaa kauppamatkojaan Viinimaahan jopa 100-400 vuoden ajan.

Esiäidin tarina

Mitokondrio-DNA:n perusteella voidaan määrittää vain äidin sukulinja. Isältä tulevien siittiöiden mitokondriot palavat loppuun kisatessaan munasolun hedelmöittämisestä. Miehen mitokondriot eivät siis periydy.

Mitokondrioiden perimässä tapahtuvat mutaatiot ovat varsin pysyviä. Äidillä tapahtunut satunnainen mtDNA-mutaatio siis periytyy sekä pojille että tytöille, mutta vain tytöt jatkavat sen levittämistä. Tutkimalla ihmisryhmän mtDNA:n eri muotojen levinneisyyttä voidaan siis rakentaa selkeä äitilinjan sukupuu.

Perimätutkimuksissa on havaittu, että Aasiassa tapahtui mtDNA:n mutaatio noin 60000 vuotta sitten. Sen kaikki jälkeläiset asuvat joko Siperiassa tai Amerikassa. Ja lisäksi ainakin 11 ihmistä Islannissa.

Sukututkimuksen perusteella tätä erikoista mtDNA:ta kantavilla islantilaisilla ei ole ollut yhteistä esiäitiä ainakaan 1700-luvun jälkeen. Todennäköisin ajankohta on paljon kauempana, noin 1000-luvulla.

Vaikka asia ei olekaan täysin varma, sitä pidetään varsin todennäköisenä. Viikingit Vinlandista toivat mukanaan useita intiaaninaisia vaimoiksi tai orjiksi. Ainakin yksi tuoduista naisista sai lapsia viikinkimiehen kanssa, ja ainakin yksi näistä lapsista oli tyttö. Tälle tytölle syntyi ainakin yksi tyttö, ja tälle... sukulinja jatkuu yhä.

Johtuiko intiaanien vihamielisyys uudisasukkaita kohtaan siis naistenryöstöistä? Sitä emme varmaan saa koskaan tietää.

Ketkä sitten löysivät "Uuden mantereen" ensimmäisenä?

Viikingit kävivät Amerikassa 500 vuotta ennen länsimaisia löytöretkiä. Myös muiden kansojen on ehdotettu ehtineen sinne meritse ennen Kolumbusta. Näille väitteille ei kuitenkaan ole löytynyt tieteellistä tukea. Kiinalaisten, arabien tai polynesialaisten Ameriikan reissuja ennen 1500-lukua ei ole tiedossa.

Pohjois-Amerikka on ollut asuttuna varmasti jo ainakin 10000, todennäköisesti ainakin 13500 vuotta. Tuolloin Pohjois- ja Keski-Amerikassa liikkui metsästäjä-keräilijöitä, jotka edustivat ns. Clovis-kulttuuria.

Clovisin ihmisten alkuperästä ei ole varmaa tietoa. Perinteisen selitysmallin mukaan heidän esi-isänsä vaelsivat Aasiasta Beringin maasillan kautta Alaskaan jääkauden maksimin tienoilla. Merenpinta oli nimittäin laskenut samalla kun jäätiköt kasvoivat. Muuttoliike alkoi ainakin 14000 vuotta sitten. Jään vetäydyttyä kansat jatkoivat eteenpäin uusille alueille.

Toisen teorian mukaan ainakin osa Amerikan asuttajista tuli Atlantin yli. Perusteena on käytetty kiisteltyä geneettistä yhteyttä muutamien nykyisten intiaaniheimojen ja baskien välillä, sekä näiden tarve-esineiden samankaltaisuutta Pyreneitten niemimaan vastaavien kanssa.

Mikäli jotkut intiaanien esi-isät tulivat Euroopasta, he taittoivat matkansa jäätä pitkin. Voi kuitenkin olla, ettei minkäänlaista pintayhteyttä Atlantin yli sittenkään ollut, ja geneettinen yhteys onkin myöhempää perua.

Myös palljon vanhempia jälkiä Uuden mantereen ihmisasutuksesta löytyy. Etelä-Amerikan länsirannikolla on muutamia paikkoja, joissa on asuttu ainakin 1000 vuotta ennen Clovisia. Hurjimmat (mutta myös tieteellisesti hatarimmat) väitteet sijoittavat ne yli 30000 vuoden ikäisiksi.

Japanin rannikolta pääsi meriteitse Etelä-Amerikkaan helposti. Jopa pienillä veneillä olisi voinut suhteellisen turvallisesti hyppiä Kuriileilta Kamtsatkan kautta Aleuteille, ohittaa Kanadan rannikon jäätiköt, ja seilata aina Peruun ja Chileen asti. Idean todistaminen on kuitenkin vaikeaa: silloiset rannat ovat nykyään satakunta metriä merenpinnan alla.

Oli vanhimman muuttoaallon ikä ja reitti mikä tahansa, näiden kulttuurien jatkumisesta ei juuri ole merkkejä. Kyse oli todennäköisesti epäonnistuneesta kolonisaatiosta. Suurin osa Amerikan alkuperäiskansoista tuli Aasiasta Beringin sillan yli.