Väitös: Jäämeren kerrostumat kertovat Arktisista jäätiköitymisistä

Väitöstutkimuksessa havaittiin, että merisedimenttien kvartsirakeiden pintamuodot ilmentävät hyvin läheisten mantereiden ympäristöolosuhteita. Tutkimuksen tulokset antavat uutta tietoa jäätiköiden esiintymisestä Arktisella alueella sen ilmastohistorian eri aikoina. Tulosten avulla voidaan tarkentaa tulkintoja jäätiköiden levinneisyydestä ja dynamiikasta, sekä arvioida kahden eri jäätyypin – jäävuorien ja merijään – osallisuutta sedimentin kuljetuksessa mantereelta merelle.

Jäävuori. Kuva: Pixabay

Työssä tutkittiin Jäämeren keskiosassa sijaitsevan merenalaisen Lomonosovin harjanteen sedimenttirakeiden pintatekstuuriominaisuuksia pyyhkäisyelektroni-mikroskopian avulla. Jokaisesta tutkittavasta kvartsirakeesta kuvattiin ja laskettiin mekaanisesti ja kemiallisesti syntyneet pintatekstuurit sekä niiden esiintyminen eri näytteissä. Pintatekstuuri- ja tilastollisten analyysien avulla määritettiin jäätikköprosesseissa syntyneet pintatekstuurit, niiden luonne ja suhteellinen osuus tutkimusaineistossa.

Jäätiköt ja merijää vaikuttavat ilmastoon eri tavoin. Siksi on tärkeää selvittää niiden osallisuudet tutkittaessa menneitä ilmastotapahtumia. Jäätikköperäistä sedimenttiainesta voi kerrostua syvän meren pohjaan ainoastaan silloin, kun jäätikkö virtaa riittävän syvään veteen ja siitä irtoavat jäävuoret kuljettavat sen pohjaosiin kiinnittynyttä sedimenttiä mukanaan avomerelle. Myös merijää voi kuljettaa matalalle mannerjalustavyöhykkeelle kerrostunutta sedimenttiä. Merijään kuljettama sedimentti kuitenkin eroaa pintatekstuuriominaisuuksiltaan jäävuorien kuljettamasta sedimentistä. Sekä merijää että jäävuoret kulkeutuvat merellä pääsääntöisesti meren pintavirtausten mukaisesti. Jään sulaessa siihen kiinnittynyt sedimenttiaines kerrostuu merenpohjaan.

Väitöstyössä tarkasteltiin jään kuljettaman sedimenttiaineksen laadullista ja määrällistä vaihtelua Arktisen alueen ilmastohistorian eri vaiheissa viimeisen 65 miljoonan vuoden aikana. Erityisenä tarkastelun kohteena oli viimeinen jääkausi, jolloin jäätiköiden levinneisyydessä oli suuria vaihteluja. Väitöskirja osoittaa pintatekstuurianalyysin soveltuvan hyvin jäätiköitymishistorian tutkimukseen. Tuloksia voidaan hyödyntää moniaineistotutkimuksissa rekonstruoitaessa menneitä ilmastotapahtumia ja arvioitaessa tulevaisuuden ilmastoa.

Filosofian maisteri Ninna Immonen väittelee Oulun yliopistossa 28.11.2014. Geologian alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Glaciations and climate in the Cenozoic Arctic. Evidence from microtextures of ice-rafted quartz grains (Arktisen alueen jäätiköitymiset ja ilmasto kenotsooisena maailmankautena. Todisteita jään kuljettamien kvartsirakeiden mikrotekstuureista). Vastaväittäjänä toimii professori Martin Jakobsson Tukholman yliopistosta ja kustoksena tutkimusprofessori Kari Strand.