Veden sormenjäljet paljastavat lumen merkityksen ekosysteemillemme – Oulun yliopisto hankki analysaattorin, joka kasvattaa snow-how’ta

Pohjavetemme ja muut vesivarantomme, kuten järvien ja jokien vedet, saattavat olla luultua riippuvaisempia lumesta ja sen sulamisvedestä.

Näin sanovat Oulun yliopiston tutkijat, jotka jäljittävät vesimolekyylien liikkumista paitsi lumipeitteessä myös läpi koko hydrologisen järjestelmän.

Tutkimusta johtaa apulaisprofessori Pertti Ala-aho, jonka ryhmän uusin lumenmittausasema on perustettu yliopiston takapihalle.

Veden sormenjälkinä toimivat molekyylien isotoopit. Raskaampien ja kevyempien isotooppien suhde paljastaa esimerkiksi sen, mistä talvimyrskyjen vesi on peräisin ja minne se lopulta päätyy.

Osa kesäsateista voi olla peräisin talven hangista

Vastasataneella lumella on tutkijoiden mukaan tietynlainen, melko kevyt isotooppijälki. Talvella veden haihtuminen on hidasta, koska talviauringon vähäinen energia ei riitä muuttamaan raskaita, hitaita isotooppeja nesteestä vesihöyryksi.

Kesäsateen isotooppijälki on paljon raskaampi, koska haihduntaa tapahtuu paljon. Näin myös raskaammat vesimolekyylit päätyvät ilmakehään ja sieltä aikanaan sateena maahan.

Ala-aho uskoo, että osa kesäisistä sateista saattaa olla alun perin lähtöisin lumesta ja tutkii nyt sitä, muuttuuko hangen isotooppijälki raskaammaksi talven aikana esimerkiksi lumen, ilmakehän ja maaperän rajapinnoissa tapahtuvissa reaktioissa.

Tutkimuksen työkaluna huippulaite

Vesien mittaustekniikkaa kehittää suomalaisten yliopistojen ja tutkimuslaitosten yhteinen Vesistötutkimuksen osaamiskeskus, jonka Hydro RI Platform -projekti on mahdollistanut Pertti Ala-ahon ryhmälle uuden isotooppianalysaattorin hankinnan.

Picarro-laite hyödyntää Freiburgin yliopiston kehittämää näytteenottosysteemiä ja tekee lumen isotooppianalyysit automaattisesti.

Ala-ahon ryhmä pyrkii järjestämään ja käsittelemään keräämänsä datan niin, että se on käyttökelpoista myös muille tutkijoille ja tulevaisuudessa kehitettäville malleille.

Lumen ja sulamisvesien määrän tiedetään ilmastonmuutoksen myötä vähenevän. Tutkijoiden mukaan on tärkeää selvittää, millaisia vaikutuksia tällä on vesivaroille, metsille ja muulle kasvillisuudelle ja lopulta myös ihmiselle. Tutkimusta rahoittaa muun muassa Suomen Akatemia.

Teksti: Päivi Ikonen/ Kemiamedia.fi

Kuva: Annukka Pekkarinen. Lumen mittausta Oulun yliopiston takapihalla. Vesimolekyylien isotoopit kertovat tutkijoille uutta tietoa veden liikkeistä ekosysteemissä.