Säätutkat näkevät sateen lisäksi linnut ja hyönteiset – muuttolintujen virrat ovat ennustettavissa tunnintarkasti sään tavoin
Säätutkan kuvaan ilmestyy värikäs läiskä. Rankkasadetta? Hellettä ja hyönteisiä, vastaa tutkija.
– Oletettavasti kirvoja, tosi pieniä, mutta niitä on paljon, keskimäärin kuusi miljoonaa kuutiokilometriä kohden, Ilmatieteen laitoksen vanhempi tutkija Jarmo Koistinen täsmentää.
Ilmatieteen laitos on ollut mukana kansainvälisessä GloBAM-projektissa (siirryt toiseen palveluun), jossa on tutkittu säätutkien avulla sitä, miten lentävät eläimet liikkuvat – myös hyönteiset mutta täällä meidän kulmillamme ennen kaikkea linnut muuttomatkoillaan. Lepakot ovat osoittautuneet projektille hieman pulmallisiksi Euroopassa.
Muuttolinnuilla on ekosysteemeissä oma tärkeä roolinsa. Ilmastonmuutos, kaupungistuminen ja elinympäristöjen pirstoutuminen kuitenkin pakottavat ne uusiin ratkaisuihin, ja muutosvauhti oletettavasti vain kiihtyy.
Lajit muun muassa siirtyvät lämpötilavyöhykkeiden mukana kohti pohjoista. Suomessa eteläiset lajit runsastuvat ja pohjoiset harvinaistuvat, mikä on nähtävissä pitkän ajan havaintoaineistoista.
Säätutkien ansiosta tutkaornitologialla on nyt käytössään valtavasti uutta havaintoaineistoa.
Mikä nykymaailmassa saa muuttajat liikkeelle, ja mitkä tekijät vaikuttavat muuttojen runsauteen? Tällaisiin kysymyksiin tutkijat etsivät vastauksia yhdistämällä lintujen määriä ja aikatauluja ilmakehän ja ympäristön muuttujiin.
Ensin pitää kuitenkin olla dataa, jolle tutkimuksia voidaan rakentaa. Säätutkista dataa kertyy, mutta eläimistä johtuvien kaikujen erottaminen kaikesta muusta informaatiosta onkin sitten toinen juttu.
– Säätutkan mittaama alue on yleensä noin 200–300 kilometriä, ja mittaustilavuudessa on mukana kaikenlaista, mitä emme halua mukaan analyysiin, kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkija Nadja Weisshaupt.
Toisen roska on toisen aarre, tuumii Jarmo Koistinen. Sade-ennusteiden tekijät haluavat suodattaa pois linnut ja hyönteiset.
Uuden sukupolven tutkat tekevät siivoamisesta aiempaa helpompaa, sillä ne antavat paljon enemmän tietoa kohteiden ominaisuuksista kuin edeltäjänsä.
– Vanhanaikaisilla säätutkilla on jo tehty aika paljon lintumuuttotutkimusta, mutta niillä saadaan vain muutamia suureita. Näillä uusilla pystytään mittaamaan kymmenen. Se auttaa ihan valtavasti kohteiden tunnistamisessa, kertoo Koistinen kaksoispolarisaatiotutkista, jotka olivat ensi kertaa käytössä lintujen ja hyöteisten tutkimuksessa.
llmatieteen laitoksen työnä syntynyt luokittelumenetelmä julkaistiin Journal of Atmospheric and Oceanic Technology (siirryt toiseen palveluun) -lehdessä viime syksynä.
Luokitin on Weisshauptin ja Koistisen kouluttama. He lajittelivat käsin yli kahdentuhannen tutkakuvan kaiut 19 luokkaan muun muassa nopeuden ja voimakkuuden sekä polarimetristen suureiden perusteella. Koulutuksen pohjalta tehtiin luokitteluohjelma.
– Tämä on ollut aika arvokasta työtä, koska maailmassa ei ole vielä kattavaa luokittelua, joka toimisi myös operatiivisessa käytössä. Meillä se on toivon mukaan pian käytössä, Weisshaupt kertoo.
Suomessa ei tarvittaisi enää kovin paljon lisärahoitusta, jotta tutkimuksellinen prototyyppi saataisiin operatiiviseksi, lisää Jarmo Koistinen.
GloBaM-projekti päättyi viime vuoden lopussa, ja jatko on kaikkien maiden omissa käsissä. Hankkeessa olivat Suomen lisäksi mukana Sveitsi, Belgia, Hollanti, Britannia ja Yhdysvallat.
Maailmassa noin tuhat säätutkaa, joiden suuri etu on niiden toiminnan tauottomuus.
– Joku tutkija voi laittaa tutkan tiettyyn kohtaan mittaamaan ehkä kuukaudeksi. Sitten hän menee kotiin, ja datan keräys loppuu siihen. Säätutkat keräävät dataa jatkuvasti, ja saamme tosi pitkiä aikasarjoja, kertoo Nadja Weisshaupt.
Jos Euroopan koko säätutkaverkosto toimisi yhtä hyvin kuin Suomen 11 tutkan verkosto, mahdollisuus muuttolintuvirtojen seuraamiseen päästä päähän yksittäisten pisteiden sijaan olisi hänen mukaansa loistava.
– Euroopassa on suunnilleen 200 säätutkaa. Niillä voisi kattaa eläinten seuraamisessa aika ison alueen. Niillä on iso potentiaali myös monimuotoisuuskriisin monitoroinnissa, Weisshaupt sanoo.
Säätutkien avulla voisi tutkia myös ekologisia kysymyksiä. Pitkissä aikasarjoissa voi näkyä eläinten kantojen kehitys. Yksilöiden määrät voivat vaihdella myös vuodesta toiseen.
Nadja Weisshaupt
Tuulivoima ja ilmailu ovat olleet todella kiinnostuneita mahdollisuudesta saada varoituksia muuttolinnuista, kertoo Jarmo Koistinen. Tuulipuistojen yleistyminen lisää tarvetta vuosi vuodelta.
EU:n tavoitteena on, että tämän vuosikymmenen lopussa 43 prosenttia jäsenmaiden sähköntarpeesta katetaan tuulivoimalla. Suomessa otettiin viime vuonna käyttöön lähes 450 uutta tuulivoimalaa.
Jotta uusiutuva energia ja muuttolinnut eivät joutuisi törmäyskurssille, tarvitaan paljon nykyistä enemmän tietoa sekä muuttoreiteistä että siitä, miten tuulivoimalat vaikuttavat lintujen käyttäytymiseen, kuten ruokailualueiden hyödyntämiseen.
Tiedonkeruu satojen metrien tai jopa kilometrien korkeudessa usein öiseen aikaan ja merellä etenevistä muuttovirroista ei onnistu kiikareilla.
GPS-paikantimien avulla saatu tieto puolestaan on kyllä hyvin tarkkaa, mutta sen kerääminen on erittäin työlästä, kuten Journal of Applied Ecology (siirryt toiseen palveluun) -lehdessä viime vuonna julkaistu mittava kansainvälinen tutkimus vahvisti.
Tuuliturbiinien lapojen lisäksi ilmatilalla on muitakin käyttäjiä, joiden takia takia tieto muuttolintujen liikkeistä on hyödyllistä. Lentomatkustajan todennäköisyys kuolla lintuosuman vuoksi on häviävän pieni, mutta kaupallisten lentoyhtiöiden julki antamat kulut ovat yli miljardi euroa vuodessa.
Suomalaisiin sotilaskoneisiin törmää lintu 20–30 kertaa vuodessa. Yleensä koneeseen jää vain veritahra, mutta vuonna 1999 kuikka teki ison reiän hävittäjään nokkaan ja vuonna 2006 hävittäjä putosi lennettyään haapanaparveen.
”Jos suihkukone lentää tuhat kilometriä tunnissa ja eteen tulee iso vesilintu, se on kuin tykinammus”, kommentoi ilmavoimien koelentäjä Jyrki Laukkanen Ylen uutisessa vuonna 2018, kun Ruotsissa oli sattunut vastaava onnettomuus.
Jotta törmäyksiltä vältyttäisiin, Ilmatieteen laitokselta on tulevaisuudessa luvassa lisä perinteiseen lentosääpalveluun, kertoo Jarmo Koistinen.
– Olemme kehittäneet sumean logiikan muuttomallin, joka on kytketty säänennustusmalliin. Siellä ovat kaikki ilmakehän asiat: lämpötila, tuuli, pilvisyys, sade, ja sitten me laskemme peninkulmaruuduissa 114 lintulajin muuton jokaiselle tunnille aina 2,5 vuorokauden päähän.
Ennuste voisi olla esimerkiksi, että ”huomenna Uudellamaalla kello 18–20 on erittäin voimakasta lintujen muuttoa”, jolloin siihen voisi varautua – ainakin sotilasilmailussa, jossa ei ole pakko lentää aikataulun mukaan.
Jarmo Koistinen
Muuttojen kulkua ennustavan mallin lintulajit ovat Suomen runsaslukuisimpia. Levinneisyys tiedetään Luonnontieteellisen keskusmuseon linjalaskentojen perusteella. Päälle arvioitiin poikastuotto ja kuolleisuus, jotta syksyllä muuttavien yksilöiden määrä saatiin suunnilleen kohdilleen, kertoo Jarmo Koistinen.
Koska pohjoisessa on vastassa Jäämeri, Suomeen lentävien lintujen tiedetään myös pesivän täällä, mikä tekee juuri Suomesta hyvän paikan muuttomallille. Ohikulkumatkalla ovat vain Siperian arktiset linnut, joiden muutto on pienempi ja tunnetaan havaintojen perusteella aika hyvin, Koistinen lisää.
Mallin pohjana on myös lintujärjestö BirdLife Suomelta ostettu Tiira-lintutietopalvelun havaintoaineisto 400 miljoonasta lintuyksilöstä kymmenen vuoden ajalta. Siten saatiin selvitettyä kevätmuuton keskimääräinen ajoittuminen jokaiselle 114 lajille viiden päivän jaksoissa.
Muuttosuunnat otettiin Suomen rengastusatlaksesta, ja lentonopeudet kaivettiin kovalla työllä muusta tutkimuskirjallisuudesta, Koistinen kertoo.
Sää – juuri ne sateet, pilvet, tuulet ja lämpötilat, joita Ilmatieteen laitos ennustaa meille ihmisille – on myös lintujen muuttoennusteelle ydinkysymys. Sää määrää täysin, nousevatko muuttajat kunakin päivänä tai yönä siivilleen vai jäävätkö odottamaan laskentaruutuihin, joihin Suomi on mallissa jaettu.
– Jos yksikin noista tekijöistä jää alle minimin, muutto lamaantuu. Päivämuuttajat eivät pidä lainkaan esimerkiksi hyvin matalalla olevista paksuista pilvistä, koska lintu ei pääse kohoamaan tarpeeksi ylös nähdäkseen suunnistaa rannikolta toiselle, kertoo Jarmo Koistinen.
Tuuli puolestaan voi painaa linnun syrjään reitiltä, jota se haluaisi lentää päästäkseen kohteeseensa. Malliin on laskettu myös nuo poikkeutusvaikutukset, kuten sekin, onko muuttajilla suotuisaa myötä- vai jarruttavaa vastatuulta.
Jos tuuli on liian voimakasta tai väärästä suunnasta, linnut eivät lähde liikkeelle. Niillä on kuitenkin omat kykynsä, joiden ansiosta tuulen ei tarvitse aina olla täydellistä.
– Tähtien avulla suunnistavalle yömuuttajalle on ihan ok, jos se ajautuu 20 astetta sivuun. Virheen voi korjata myöhemmin, tai sen voi jopa kompensoida. Jos lintu haluaisi Berliiniin mutta tuuli painaa sitä kohti Kööpenhaminaa, nokan voi kääntää kohti Tallinnaa, jolloin tuuli auttaa linnun Berliiniin. Linnut pystyvät jopa sellaiseen, Koistinen kertoo.
Nadja Weisshaupt on iloinen siitä, että säätutkatyön tulokset ovat jatkossa hyödynnettävissä energiasektorin ja ilmailun lisäksi myös biologisissa tutkimuksissa.
Suomessa, lintuharrastajien luvatussa maassa, on kertynyt muuttolinnuista paljon näköhavaintoja pitkältä aikaa, mutta aineistoa on Weisshauptin mukaan käytetty harvoin tieteellisiin tutkimuksiin.
Massamuuton kysymyksissä on hänen mukaansa paljon tutkittavaa.
Erityisen vähän tiedetään yömuuttajista, vaikka kyse ei ole pienistä porukoista. Suurin osa Suomen pikkulinnuista on yömuuttajia. Syysmuuton aikana Suomesta arvioidaan lähtevän yön selkään sata miljoonaa lintua.
Ilmatieteen laitoksen kymmenvuotiaasta tutkadata-arkistosta olisi ammennettavaa myös taaksepäin katsoviin tutkimuksiin nyt tehdyn työn avulla. Kaikki koodit toimivat myös vanhassa aineistossa, kertoo Nadja Weisshaupt.
– Täydellinen tilanne olisi, jos voitaisiin katsoa, onko Suomen ilmatilassa yhä sama määrä lintuja vai ovatko ne vähentyneet. Riippuu kuitenkin laitteista, miten ne ovat määriä mitanneet.
Ilmastontutkijatkin ovat kiinnostuneet muuttomallista huomattuaan, että sen avulla on testattavissa, miten ilmastonmuutos vaikuttaa lintujen muuttoon tulevaisuudessa, lisää Jarmo Koistinen.
Lintuharrastajille säätutkista puolestaan voi tulla ikään kuin ikkuna, josta muuton etenemistä voi seurata kotoa, sanoo Weisshaupt.
Demoversio on työn alla. Vielä tänä vuonna ohjelma ei aukea lintuharrastajan kännykässä, mutta ehkä jo ensi vuonna tai viimeistään kahden vuoden päästä, Weisshaupt arvelee.