Suomalaisinnovaation avulla uutta tietoa ikiroudan sulamisesta - yksinäinen myskihärkä yllätti tutkijat autiosaarella

Kansainvälinen tutkijaryhmä selvitti, miten arktinen ympäristö muuttuu ilmaston lämpenemisen, tulvimisen, ikiroudan sulamisen ja muiden ilmiöiden vaikutuksesta vertaamalla 60 vuoden takaisia ilmakuvia laserkeilaimella saatavaan dataan. Tutkimustulokset julkaistiin 12. syyskuuta Nature Communications -julkaisussa. Tutkimuksessa selvisi, että tutkitulla alueella ikiroudan sulamisen seurauksena sulamisvesien purkautumisiverkostojen syventyminen ja laajeneminen voi kiihdyttää kasvihuonepäästöjä entisestään.  

- Tuotimme laaksosta digitaalisen mallin ja huomasimme virtaussimulaatioon perustuen, että tulvavesien kulkeutuminen jäätymisen ja sulamisen seurauksena syntyneiden polygonimuodostelmien läpi lisää eroosion ja kanavien kehittymisen todennäköisyyttä, kertoo Simon Fraser Universityn apulaisprofessori Shawn Chartrand.  

Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen tutkimusprofessori Antero Kukko osallistui vuonna 2019 retkikunnan tutkimukseen Axel Heibergin saarella Kanadan arktisessa osassa Myskihärkälaaksoksi (Muskox Valley) nimetyllä alueella. Kukon roolina oli mahdollistaa maaston tarkka mallinnus kannettavalla laserkeilaustekniikalla.

- Reppukeilaimen tuottamalla tiedolla voi tehdä tutkittavasta ympäristöstä tarkan kartan ja 3D-mallin. Käytössämme olleella kaksikanavaisella laserkeilaimella voi analysoida myös pinnan koostumusta ja materiaaleja. Tarkoituksena on tuottaa tutkittavasta kohteesta mahdollisimman täydellinen ja aukoton kolmiulotteinen kuva. Liikkuva keilaustapa mahdollistaa tämän, Antero Kukko kertoo. 

Laserkeilausreppu keksittiin tutkimuksen tarpeisiin – nyt käytössä ympäri maailmaa 

Alun perin laserkeilausrepun ensimmäisen version kehittivät vuonna 2011 Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksen tutkimusprofessorit Antero Kukko ja Harri Kaartinen, jotka tarvitsivat ratkaisun maaston muotojen mittaamiseen tehokkaasti laajoilta alueilta vaikeakulkuisessa maastossa.  

Sittemmin reppukeilaimesta on kehitetty maailmalla erilaisia versioita ja se on levinnyt myös kaupalliseen käyttöön, muun muassa rakentamisen ja kaupunkiympäristön suunnitteluun.   

Reppukeilaimen käyttö tutkimukseen eri kohteissa maailmalla antaa tutkijoille hyödyllistä tietoa esimerkiksi mittausjärjestelmien suorituskyvystä ja kehitystarpeista eri sovellusalueilla.  

- Tällä hetkellä teemme tutkimusta esimerkiksi kuusen kirjanpainajatuhojen havaitsemisessa ja metsäpaloriskien arvioinnissa yhdessä eurooppalaisten yliopistojen ja tutkimusryhmien kanssa Espanjassa, Portugalissa, Itävallassa ja Tsekin tasavallassa. Kehitämme myös laserkeilausmenetelmää lumen ja jäätiköiden pinnankarkeuden määrittämiseksi Etelämantereella satelliittihavaintojen tulkintaa varten yhdessä Ilmatieteen laitoksen kanssa. Suunnittelemme myös uutta matkaa pohjoiseen Ellesmeren saarelle ensi kesänä, Kukko kertoo. 

Paikkatietokeskuksen laserkeilaustutkimus on alansa viitatuimpia maailmassa. Reppukeilaimen myötä avautuvat yhteistyömahdollisuudet edistävät alan tutkimusta Suomessa.  

Myskihärkä seurasi tutkijoiden työtä 

 
Tutkimusretki arktisella alueella onnistui hyvin. Kenttätöissä voi kuitenkin tulla vastaan yllättäviäkin tilanteita, jotka ratkaistaan paikan päällä.  

- Myskihärkälaaksoa mitatessamme teimme työtä sananmukaisesti myskihärän olohuoneessa. Jäätikön ja lumen sulamisvesi virtaa ajoittain laakson pohjalla, jonka ansiosta siellä on paikoin tuoretta ruohoa. Erään kumpareen takana törmäsimme kiinnostuneeseen myskihärkään, joka lopulta onneksi pysytteli riittävän kaukana, että saimme työt tehtyä - tosin jouduimme odottelemaan helikopterin saapumista, jotta saimme tavaramme noukittua, ne kun jäivät vähän turhan lähelle myskihärkää, Kukko sanoo. 

 
Lisätiedot  

Antero Kukko, tutkimusprofessori, kaukokartoituksen ja fotogrammetrian osasto, Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus FGI   
etunimi.sukunimi@nls.fi 
+358 5040 94696 

Tutkimusmatka 2019 tehtiin Suomen Akatemian rahoittaman laserkeilauksen huippuyksikön rahoittamana. Laserkeilausrepun kehitykseen ja tutkimukseen tehty työ on rahoitettu Akatemian tutkijatohtoriprojektissa “ Multi-spectral personal laser scanning for automated environment characterization” (300066).