Lumi

Pohjoisten alueiden ekosysteemeille on ominaista ilmaston selvä vuodenaikainen vaihtelu. Kylmään talvikauteen kuuluu oleellisesti myös lumipeite, joka vaikuttaa niin kasvien kuin eläintenkin talvehtimiseen. Pohjois-Suomessa pysyvän lumipeitteen kausi alkaa keskimäärin lokakuun lopussa, Etelä-Suomessa vasta joulukuun puolivälin jälkeen. Paksuimmillaan lumipeite on kevättalvella. Lounaissaaristossa lumipeitteisiä päiviä on alle sata, mutta Pohjois-Suomessa luminen jakso kestää yli puolet vuodesta. Lumen määrä ja ominaisuudet vaihtelevat paikallisesti esimerkiksi aukean maan ja metsän välillä. Lumen paksuuden ja lumipeitteen keston lisäksi lumen fysikaalisesti ominaisuudet, esimerkiksi tiheys, vesiarvo ja hangen kerroksellinen rakenne vaikuttavat lumen suojassa talvehtiviin kasveihin.

Suuri osa lumiekologisista tutkimuksista on tehty puuttomalla tundralla tai metsänrajan yläpuolella tunturipaljakalla. Puuttomassa ympäristössä tuuli kuljettaa tehokkaasti lunta, jolloin muodostuu sekä pysyvästi lumettomia deflaatioita että lumenviipymiä, joista lumi sulaa myöhään kesällä. Näiden ääripäiden kasvillisuus eroaa huomattavasti toisistaan, ja lumi onkin keskeinen luonnon monimuotoisuuteen vaikuttava tekijä tunturiluonnossa. Lumen merkitys ekologisena tekijänä pohjoisissa havumetsissä tunnetaan puutteellisesti: puuttomalla paljakalla tehtyjä tutkimuksia ei sellaisenaan voi soveltaa puustoisiin elinympäristöihin.

Lumi koostuu paitsi jääkiteistä, myös ilmasta ja nestemäisestä vedestä.  Uudessa kuohkeassa lumessa ilman osuus voi olla jopa 90 % tilavuudesta. Koska ilma johtaa huonosti lämpöä, erityisesti uuden lumen lämmöneristyskyky on hyvä.

Lämpötila ja lumen syvyys. Kuva: Kasvien talvi / Timo Saarinen

Oheinen ilman ja maanpinnan lämpötiloja sekä lumen syvyyttä esittävä kuva havainnollistaa, kuinka tehokkaasti lumi suojaa pakkasilta. Havainnot on tehty Helsingin Viikissä talvella 2012-2013, joka oli etelärannikolla melko runsasluminen ja kylmähkö pakkastalvi. Joulu-tammikuussa lunta oli pääosin alle 20 cm, ja tuolloin kovat pakkasjaksot näkyvät vähäisenä lämpötilan vaihteluna maanpinnan tasossa. Myöhemmin kevättalvella lunta oli 30-40 cm, mutta kovienkaan pakkasten aikana lämpötila ei vaihdellut maanpinnassa juuri lainkaan, vaan lämpötila pysyi tasaisesti nollan lähellä. Tällainen ”lämmin” ja samalla myös kostea lumi on kasveille vakaa talvehtimisympäristö

Ensilumen satamisen ajoittuminen alkutalvella vaikuttaa oleellisesti maan routaantumiseen. Jos alkutalvesta on kovia pakkasia ennen paksun lumipeitteen muodostumista, maa routaantuu. Vastaavasti jos lunta sataa riittävästi ennen kovia pakkasia, routaa ei juurikaan muodostu – ei vaikka myöhemmin talvella olisi kireitäkin pakkasia.