Uusi tutkimus perustuu 120 tuhannen vuoden takaisen Eem-lämpökauden tutkimukseen. Eem-kausi tarjosi tutkijoille tärkeän vertailukohdan, sillä tämä oli viimeisin nykyistä muistuttava ilmastovaihe, jolloin nykyihminen ei ollut vielä saapunut Eurooppaan. Suomessa Eem-kautta on tutkittu Lapin Soklissa, jossa Helsingin yliopiston tutkijat ovat analysoineet arktisella alueella harvinaista Eem-kautista kerrostumaa.
“Uusi tutkimus asettaa Soklin aineistomme äärimmäisen kiinnostavaan eurooppalaiseen kontekstiin. Näyttää silti, että luonnollinen kasvillisuus ajalla ennen ihmisen saapumista oli hyvin erilainen kuin on yleisesti ajateltu, aina Välimereltä Arktikselle”, sanoo uuteen tutkimukseen osallistunut akatemiatutkija J. Sakari Salonen Helsingin yliopiston Geotieteiden ja maantieteen osastolta.
Biologian ja metsätieteen oppikirjat opettavat, että laajat osat Euroopasta olivat luonnontilassa sankkojen metsien peitossa. Perinteisen käsityksen mukaan esi-isämme kaatoivat metsät, kuivattivat suot ja synnyttivät nummien ja niittyjen leimaaman maiseman, josta muodostui keskeinen eurooppalainen kulttuuriympäristö ennen modernin maatalouden aikakautta.
Århusin yliopiston uusi tutkimus kuitenkin muuttaa tätä käsitystä. “Ajatus siitä, että maisema olisi ollut halki mantereen sankan metsän peitossa on yksinkertaisesti väärä. Tuloksemme osoittavat, että meidän täytyy uudelleenarvioida käsitystämme Euroopan luonnosta, kertoo tutkimuksen pääkirjoittaja Elena Pearce, postdoc-tutkija Århusin yliopiston Biologian laitokselta.
Pearcen kollega ja kanssakirjoittaja, professori Jens-Christian Svenning jatkaa: “Luonto Eem-kaudella, joka oli nykyisen lämpökauden tapaan lauha, oli täynnä vaihtelua. Maisemassa oli erityisesti paljon avointa ja puoliavointa kasvillisuutta – mukaan lukien varpuja, heinävartisia kasveja ja valoisia kasvupaikkoja vaativia puita – mutta toisaalta myös varjoisia, korkeakasvuisia metsiköitä.”
Muinaiset siitepölyt kertovat menneiden aikojen kasvillisuudesta
Analysoimalla maanäytteissä säilyneitä muinaisia siitepölyjä tutkijaryhmä pystyi tunnistamaan Eem-kaudella yli 100 tuhatta vuotta sitten kasvaneita kasveja.
Tutkijaryhmä kokosi tällaisia siitepölynäytteitä isosta osasta Eurooppaa. Näytteiden perusteella havaittiin, että iso osa Eem-kauden kasveista oli lajeja, jotka eivät menesty tiheässä metsäympäristössä.
“Korkeaksi kasvavat, ympäristöään tehokkaasti varjostavat puut kuten kuusi, lehmus, pyökki ja valkopyökki ovat yleisimpiä tiheissä metsissä. Tuloksemme kuitenkin osoittavat, että isoa osaa maisemasta peitti pähkinäpensas, joka ei kasva laajamittaisesti tiheässä metsässä”, sanoo Jens-Christian Svenning.
Kasvit käyvät luonnossa kiivasta kilpailua auringonvalosta. Puut, joiden latvat ulottavat korkeimmalle, kaappaavat suurimman osan auringonvalosta ja voittavat kilpailun. Pyökkimetsissä puut rohmuavat lähes kaiken auringonvalon, ja tästä johtuen pienet puut ja pähkinäpensaan kaltaiset pensaat eivät voi kasvaa pyökkimetsässä.
“Pähkinäpensas kukoistaa aukeassa maastossa ja avoimessa tai häiriintynessä metsässä. Lisäksi se sietää myös suurten kasvinsyöjäeläimien läsnäoloa. Siinä missä pyökin tai kuusen kaltaiset puulajit kärsivät tai häviävät helposti puiden kaatamisen tai kasvinsyöjien laiduntamisen johdosta, pähkinäpensas sietää sitä hyvin. Vaikka pähkinäpensaan kaataisi, se tuottaa silti paljon uusia versoja. Tämän vuoksi pähkinäpensas on ollut hyvin yleinen vesakoissa”, kertoo Svenning.
Suuret eläimet pitivät maiseman avoimena
Tutkijat ovat siis päätelleet, että Eurooppa ei ollutkaan sankkojen metsien peitossa ennen nykyihmisen saapumista. Mutta miltä maisema sitten näytti?
Uudessa tutkimuksessa tehtyjen laskelmien mukaan noin 50:stä 75:een prosenttia maa-alasta peitti avoin tai puoliavoin kasvillisuus. Tämän todennäköisimmin aiheutti Eurooppaa tuolloin asuttaneet suuret nisäkkäät, selittää Jens-Christian Svenning.
“Tiedämme että Euroopassa esiintyi tuolloin monia suuria nisäkkäitä: alkuhärkiä, hevosia, biisoneita, elefantteja ja sarvikuonoja. Niiden on täytynyt kuluttaa suuria määriä kasvien biomassaa ja siten ne saattoivat hillitä puiden kasvua”, sanoo Svenning ja jatkaa: “On toki myös todennäköistä, että tulvien ja metsäpalojen kaltaiset muut tekijät vaikuttivat myös kasvillisuuteen. Mutta ei ole todisteita siitä, että näiden tekijöiden vaikutus olisi ollut merkittävä. Esimerkiksi metsäpalojen voisi odottaa johtavan mäntyvaltaiseen kasvillisuuteen, mutta Eem-kaudella mänty ei näytä tyypillisesti olleen metsien valtalaji.”
Vaikka tutkijaryhmä ei voikaan olla sataprosenttisen varma siitä, missä määrin juuri suuret nisäkkäät olivat kasvillisuuden avoimuuden takana, tästä on kuitenkin vahvoja todisteita. On esimerkiksi havaittu, että suurilla eläimillä kuten biisoneilla on juuri tällainen vaikutus metsäkasvillisuuteen niillä alueilla Euroopassa, jossa ne yhä elävät. Toiseksi myös Eem-kautiset kovakuoriaisten fossiilit viittaavat siihen, että metsissä eli paljon suuria nisäkkäitä.
“Olemme tarkastelleet laajasti Britanniasta löydettyjä tämän aikakauden kovakuoriaisten fossiileja. Jotkin kovakuoriaislajit kukoistavat metsissä, joissa esiintyy taajaan metsäpaloja, mutta emme löytäneet näistä ainuttakaan fossiiliaineistoissa. Sen sijaan löysimme suuria määriä lantakuoriaisten fossiileja, mikä osoittaa, että alueella eli tiheä kasvinsyöjien populaatio”, sanoo Svenning.
Siitepölyä sarvikuonon hampaissa
On monia merkkejä siitä, että juuri suurten eläimien läsnäolo ennen ihmisen saapumista johti Euroopan vaihtelevaan kasvillisuuteen, jossa metsät vuorottelivat avoimen ja puoliavoimen kasvillisuuden kanssa.
Poikkeuksellisen merkittävä tutkimus Puolasta vahvistaa tätä tulkintaa, sanoo Jens-Christian Svenning.
“Puolassa tutkijat ovat analysoineet Merckinsarvikuonon fossiileja analysoidakseen tämän suuren eläimen ruokavaliota. He tarkastelivat siitepölyjen ja pienten oksien jäämiä eläimen hampaiden välissä ja huomasivat, että näistä suuri osa oli peräisin pähkinäpensaasta”. Svenning jatkaa: “Sarvikuono on siis tarponut ympäriinsä syöden oksia ja lehtiä pähkinäpensaista. Tämä tukee teoriaa siitä, että suuret nisäkkäät ovat vaikuttaneet kasvillisuuteen samaan tapaan kuin historiallisen aikakauden vesakoissa. Samalla jäljet sarvikuonon hampaissa kertovat sen syöneen suuria määriä heinää ja sarakasveja elämänsä aikana.”
Oppeja luonnon ennallistamiseen
Uudet tulokset muovaavat biologian peruskäsityksiä, mutta antavat myös tärkeää uutta tietoa monimuotoisten ekosysteemien ennallistamiseen. Tulokset osoittavat, että suurilla eläimillä on tärkeä rooli ennallistamishankkeissa, selittää Elena Pearce.
“Tiedämme nyt, että Euroopan maisema oli hyvin moninainen. Kaikki viittaa siihen, että tämä vaihtelevuus syntyi suurten eläimien vaikutuksesta. Monet Eem-kauden suurista eläimistä ovat kuolleet sukupuuttoon, mutta joitakin on yhä jäljellä: biisoni, hevonen ja nauta”, sanoo Pearce ja päättää: “Ilman suuria eläimiä luontoalueita alkaa dominoida tiheä kasvillisus, jossa esimerkiksi monet kasvien ja perhosten lajit eivät menesty. Siksi olisi tärkeää palauttaa myös suuret eläimet ekosysteemeihin, jotta voisimme parhaiten tukea luonnon moninaisuutta.”
Muutokset maapallon kiertoradassa Auringon ympäri ja mannerlaattojen liikkeet ovat johtaneet siihen, että planeettamme on ollut pitkiä aikoja selvästi nykyistä kylmempi. Näitä kylmiä ilmastovaiheita kutsutaan jääkausiksi.
Tutkijat ovat yksimielisiä siitä, että maapallolla on ollut sen neljän miljardin vuoden historian aikana ainakin viisi suurta jääkautta. Varhaisin jääkausi vallitsi noin kaksi miljardia vuotta sitten ja kesti noin 300 miljoonaa vuotta.
Elämme tälläkin hetkellä tällaisen pitkän jäätiköitymisvaiheen aikaa. Tutkijat jakavat maapallon pitkät, miljoonia vuosia kestävät jäätiköitymisjaksot vuorotteleviksi verraten kylmän tai lämpimän ilmaston vaiheiksi. Lyhyitä kylmiä vaiheita kutsutaan jääkausiksi ja niiden väleihin sijoittuvia lämpimiä vaiheita interglasiaalikausiksi.
Nykyinen pitkä jäätiköitymiskausi on kestänyt lähes 2,6 miljoonaa vuotta, mutta paraikaa elämme lämmintä interglasiaalivaihetta, jota nykyään voimistavat ja todennäköisesti myös pidentävät ihmiskunnan ilmankehään vapauttamat kasvihuonekaasut. Uusi tutkimus kuvaa nykyistä lämpökauta edeltävää interglasiaalikautta, jota Euroopassa kutsutaan myös Eem-kaudeksi. Eem-kausi alkoi noin 129 tuhatta vuotta sitten ja päättyi 115 tuhatta vuotta sitten.
Lähteet: Space.com ja National Geographic
Lähes kaikki puut, kukat ja varvut tuottavat siitepölyä, joka on kasvien vastine eläimien siittiöille. Jotta kasvi voi tuottaa siemenen, sen munasolun täytyy pölyttyä.
Kasvien siitepöly leviää ympäristöön joko tuulen tai hyönteisten välityksellä. Iso osa siitepölystä laskeutuu maahan, missä se ei voi pölyttää muita kasveja vaan päätyy joko hyönteisten ruoaksi tai mikro-organismien hajottamaksi. Pieni osa siitepölystä laskeutuu kuitenkin järviin, soihin tai puroihin, missä se lopulta vajoaa veden pohjaan. Pinnan alla olosuhteet ovat usein hapettomia ja elottomia, ja siitepöly voi näin säilyä maakerroksissa satoja tuhansia vuosia.
Tutkimalla näiden maakerroksien säilömiä muinaisia siitepölyjä tutkijat voivat päätellä, minkälaista yli 100 tuhannen vuoden takainen kasvillisuus on ollut.