Kun jääkausi alkoi antaa periksi Pohjolassa, paljastuneelle maalle levisivät ensin vähään tyytyvät tundrakasvit. Niiden perässä tulivat kasvinsyöjäeläimet, joita puolestaan seurasivat saalistajat, myös ihminen.
Peuranpyynnin on päätelty olleen keskeinen elinkeino arktisilla alueilla jo mesoliittisella kivikaudella.
Oulun yliopistossa on meneillään tutkimusprojekti, jossa pyritään selvittämään, mitä ihmisen läsnäolo on tarkoittanut pitkällä aikavälillä Pohjois-Lapin luonnolle.
Tutkimuksen sedimenttinäytteet on kairattu Saanatunturin seudulta Tsahkaljärven pohjasta ja lähistön turpeesta. Tienoon vanhimmat merkit asutuksesta ovat runsaan kolmen vuosituhannen takaa. Kilpisjärven alue laajemmin asutettiin jo kauan sitä ennen.
Vastauksia etsitään näytteiden siitepölystä ja ympäristö-DNA:ta, joka on sitoutunut sedimenttipartikkeleihin, niin kutsutusta sedimentti-muinais-DNA:sta eli sedaDNA:sta.
– Jos havaitsemme muutoksia kasvistossa ja eläimistössä, voimme verrata, tapahtuiko samaan aikaan jotakin myös arkeologisessa aineistossa tai siinä, mitä tiedämme ilmastosta, kertoo tutkimusta johtava arkeologian professori Anna-Kaisa Salmi.
Oulun yliopiston hanke on pilottitutkimus sekä Suomessa että koko Fennoskandiassa, eikä sedimentti-DNA:ta ole muuallakaan maailmassa vielä paljon hyödynnetty eliöyhteisöjen ajallisten muutosten tutkimisessa.
– Tällaista pitkän aikavälin kartoitusta ei ole näin pohjoisessa tehty. Ajattelimme, että aloitetaan pienialaisesti ja katsotaan sitten tarkemmin, miten meidän menetelmämme ylipäätään toimii arktisella alueella, kertoo Anna-Kaisa Salmi.
Hänen oman uransa keskiössä ovat porot. Niillä on merkitystä tässäkin projektissa. Ei olisi yllätys, jos ihmisen vaikutus biodiversiteettiin alkaisi näkyä juuri aikana, jolloin metsästäjä-kalastaja-keräilijöiden elämäntyyli alkoi antaa sijaa porojen laiduntamiselle.
Mitä kuuluu tutkimukselle, josta Salmi kertoi joitakin vuosia sitten Ylen jutussa; joko on selvinnyt, milloin peurasta kesytettiin poro? Yhtä tiettyä ajankohtaa ei ole, kehityskulku oli pitkä, mutta kronologia selkiytyi paljon, kertoo Salmi tuloksistaan.
Niiden perusteella pienimuotoinen poronhoito alkoi kehittyä 600–800-luvuilla ja yleistyi poropaimentolaisuudeksi 1400–1500-luvuilla.
Suomen kallioperän ominaisuuksien ja ilmaston vuoksi täkäläinen maaperä on enimmäkseen hapanta. Muinaisuuden tutkimukselle se on iso haitta, sillä eloperäinen aines kestää happamuutta huonosti.
Aivan kaikki ei kuitenkaan katoa. Vaikka silmin nähtäviä makrofossiileja ei löytyisikään, maaperässä ja vesistöjen pohjissa on mikroskooppisia muistoja menneestä.
Luonnontieteellisten tutkimusmenetelmien kehittyminen antaa uusia keinoja päästä tutkimaan sedimenteissä säilynyttä luonnon biomolekyylipankkia.
Sedimenttikerrosten läpi kairatusta pötkylästä on parhaassa tapauksessa sekvensoitavissa ja analysoitavissa pitkä aikajana muutoksista, joita on tapahtunut lajeissa, niiden runsaudessa ja koko biodiversiteetissa.
Oulun yliopiston tutkimuksessa lajeja jäljitetään sedimenttinäytteiden muinais-DNA:ta metaviivakoodauksella, ja tuloksia tarkastellaan rinta rinnan sen kanssa, mitä siitepölyanalyysit kertovat samalta ajalta.
DNA-viivakoodaus perustuu niihin perimän ominaisuuksiin, jotka kullakin lajilla yhtäältä vaihtelevat mahdollisimman vähän yksilöiden välillä, toisaalta poikkeavat muista lajeista mahdollisimman paljon. Tutkijoiden on tiedettävä, mitä lajia he ovat etsimässä.
Metaviivakoodauksella sitä rajoitusta ei ole. Siinä missä viivakoodauksella voi tunnistaa yksittäisiä lajeja, metaviivakoodauksella löytyy kokonaisia eliöyhteisöjä.
Parhaimmillaan metaviivakoodaus toimii jopa silloin, kun muinais-DNA on ajan pilkkomaa.
Tsahkaljärven näytteistä DNA:ta on eristetty kolmella eri menetelmällä. Analyysit näyttävät, miten hyvin siinä onnistuttiin, sanoo väitöskirjatutkija Petra Oranen.
Tsahkaljärven näytteissä kairasydän ulottuu kolmen vuosituhannen taakse. Jos resursseja riittäisi, Tsahkaljärvellä voitaisiin kenties kairata aina mesoliittiselle kivikaudelle asti, ensimmäisten peurastajien aikaan.
Millaiset tutkimukset Anna-Kaisa Salmi alueella ja sen näytteistä maalailisi, jos rahoituksella ei olisi rajoja?
– Ensiksi tekisimme perusteelliset arkeologiset tutkimukset kaikista lähimaaston asuinpaikoista ja teetettäisiin niiden luista ja keramiikasta ja lipideistä kaikki mahdolliset analyysit. Olisi hienoa saada sellaiset yhdestä alueesta hyvin tarkasti.
Isosta materiaalimäärästä olisi mahdollista katsella laajasti, mitä eri lähteet kertovat eläimistön, ihmisten elinkeinojen ja kulttuurin muutoksista, Salmi sanoo.
– Minä haluaisin sieltä paljon sedimenttinäytteitä, monista järvistä ja ihan vaikka metsästä. Kuivuneita jääjärviä saattaa olla laajemmallakin alueella, lisää tutkijatohtori Johanna Honka.
Petra Oranen haluaisi kasvien, nisäkkäiden ja lintujen joukkoon mielellään myös muut eliöt, kuten hyönteiset ja mikrobit, jotka ovat väistämättä vaikuttaneet osaltaan luonnon kokonaiskuvaan.
Tieto menneisyydestä on arvokasta sekä tieteelle ja siitä kiinnostuneille että tässä tapauksessa Kilpisjärven muillekin asukkaille, etenkin poronhoitajille, joiden elinkeinojen historiaa tunnetaan vanhastaan huonosti.
Samalla lisääntyvät mahdollisuudet arvioida nykyisiä maankäyttötapoja luonnon kannalta, sanoo Anna-Kaisa Salmi.
– Me tiedämme, miten dramaattisesti tämän päivän ihmisten toiminta vaikuttaa. Menneisyyden ihmisistä on helppo ajatella, että hehän olivat jaloja villejä, jotka vain elivät luonnossa vaikuttamatta siihen mitenkään. Minä en usko, että se pitää paikkansa.
Tieto menneestä voi antaa toivoa, Salmi sanoo.
– Täällä on kuitenkin oltu tuhansia vuosia ja pärjäillään, kun toimitaan yhdessä, hän sanoo.
Menneisyyttä tuntemalla voi varautua tulevaan, lisää Johanna Honka.
Pystymme ehkä ennustamaan tulevaisuutta, kun saamme selville, miten eliö yhteisöt ovat ennen reagoineet ilmaston lämmetessä tai kylmetessä,hän sanoo.
– Mitä enemmän saadaan tietoa, sitä enemmän tulee niitä, jotka alkavat kiinnittää huomiota näihin asioihin ja tekevät tulevaisuuden kannalta oikeita päätöksiä, toivoo Petra Oranen.
Yle Areenassa pääset luontoretkelle Kilpisjärvelle Juha Laaksosen kanssa.