Takaisin

Uutta tietoa jokien virtauksesta ja sedimenttien kuljetuksesta jääaikana

Tuore tutkimus osoittaa, että jääajan merkitys jokiuomien kehitykseen on suuri. Jääkannen alla jokien kuljettaman kiintoaineksen alueellinen vaihtelu sekä erot kasautumis- ja eroosiokohdissa lisääntyivät verrattuna jäättömään aikaan. Suurimmat eroosiota aiheuttavat virtauksen voimat sijoittuvat sekä sulan että jääkauden aikana matalan veden alueisiin. Jokijää kuitenkin kavensi virtausaluetta. Tutkimus ilmestyi Earth Surface Processes and Landforms -julkaisussa.

– Jäänalainen virtausjakso kestää subarktisilla alueilla vuosittain jopa kahdeksan kuukautta, joten se tulisi ottaa huomioon, kun analysoidaan sedimentin kulkeutumista joissa. Näin on kuitenkin toistaiseksi vain erittäin harvoin tehty, sanoo tutkija Eliisa Lotsari Itä-Suomen yliopistosta.

Itä-Suomen yliopiston ja Turun yliopiston tutkijat mallinsivat keskitalven jäänalaista virtausta kaksiulotteisella hydrodynaamisella mallilla Pohjois-Lapissa sijaitsevalla Pulmankijoella. Mallinnustulosten perusteella tarkasteltiin joen virtauksen piirteiden alueellista vaihtelua sekä verrattiin jäänalaisen virtauksen vaikutusta jokiuomien materiaalin eroosioon ja kasautumiseen jäättömänä vuodenaikana. Tähän saakka talviajan virtaus- ja sedimentin kuljetusolosuhteita on tutkittu pääasiassa laboratorio-olosuhteissa. Tutkimuksissa on lisäksi keskitytty usein vain suuriin tulvatilanteisiin tai jäättömiin ajanjaksoihin.

– Vuodenaikaisten pakkaslämpötilojen ja jokijään tulevaisuuden muutokset voivat oleellisesti vaikuttaa jokien morfologiaan kylmän ilmanalan ympäristöissä, sillä virtaus, sedimentin kuljetus ja sen lähtöalueet voivat muuttua. Näillä muutoksilla voi olla pitkän ajan ekologisia vaikutuksia myös jokien kasvillisuuteen ja eliöstöön, Lotsari toteaa.

Tutkimuksen perusteella jääkansi vaikutti muun muassa siihen, missä kohdissa esiintyi takaisinvirtauspyörteitä. Jääkansi myös lisäsi pienten pyörteiden esiintymistiheyttä. Näiden pyörteiden alhaiset virtausnopeudet mahdollistavat sedimentin kasautumista. Avovesiaikana kriittiset raja-arvot sedimentin liikkeellelähtöön kuitenkin ylittyivät useammin kuin jääkannen alla.

Tutkimusta ovat rahoittaneet Suomen Akatemia, Maj ja Tor Nesslingin säätiö sekä British Society for Geomorphology.

Tutkimusartikkeli:

Eliisa Lotsari, Tiia Tarsa, Maria Kämäri, Petteri Aho, Elina Kasvi. Spatial variation of flow characteristics in a subarctic meandering river in ice-covered and open-channel conditions: A 2D hydrodynamic modelling approach. Earth Surface Processes and Landforms. 2019. https://doi.org/10.1002/esp.4589

Lisätietoja: Eliisa Lotsari, puh. 050 575 8297, eliisa.lotsari(at)uef.fi