Naturvetare mäter naturfenomen av olika slag och samlar in prover för sina undersökningar. Som redskap behöver de utrustning, mätare och behållare. För att fira sommaren valde vi ett mätinstrument, en kyvett, som används inom skogsforskning. Föremålet utvecklades av en bysmed i Juupajoki.
Vad är en kyvett?
Ordet kyvett kommer från det franska ordet cuvette, som betyder ”liten skål”. Kyvetter ser ut på olika sätt beroende på deras användning. Kyvetter har använts till exempel i laboratorier vid optiska mätningar eller inom fältforskningen som genomströmningskyvetter som liknar den som presenteras i den här artikeln. Vid optiska mätningar riktas strålning mot ett prov som lagts i kyvetten. En detektor i utrustningen tolkar den absorption som provet orsakar. En genomströmningskyvett har en in- och utloppsslang som gör det möjligt att tvätta kyvetten och införa ett nytt prov under pågående körning, dvs. under en undersökningssekvens. I vetenskaplig litteratur kallas kyvetter också för mätkammare.
Inom skogsforskning har kyvetter använts för att mäta trädens gasutbyte, dvs. den koldioxid som de binder vid fotosyntes. Kyvetten fästs vid ett träd och till exempel en trädgren placeras innanför kyvetten. Kyvetten är öppen största delen av tiden, varvid förhållandena innanför den i stort sett motsvarar förhållandena utanför den. Luften i kyvetten blir således inte för varm. Kyvetten stängs med regelbundna intervaller, och då utförs mätningen. När kyvetten är stängd, förändras gashalterna innanför dem, och utifrån dessa förändringar är det möjligt att beräkna bland annat assimilations- och avdunstningshastigheterna hos de löv eller barr som finns inne i kyvetten. Den fortlöpande mätningen som sker automatiskt gör det möjligt att göra mer exakta bedömningar av trädets koldioxidomsättning. Med hjälp av kyvetter har det således varit möjligt att förstå vilken roll skogarna spelar i relation till klimatförändringen.
Kyvetter från bysmeden i Hyytiälä
På Helsingfors universitets forststation i Hyytiälä, Juupajoki, kan man se kyvetter som är fästa vid trädgrenar. Andra kyvetter har placerats bland undervegetationen, nära markytan. Urvalet av kyvetter som används i Hyytiälä bygger på ett flera årtionden långt utvecklingsarbete som utfördes av experten inom metallbearbetning Toivo Pohja. Kyvetter av samma typ som vårt månadens föremål har använts sedan 1970-talet, och väldigt många skogsforskare har fått bekanta sig med dem på sina fältkurser och i sin forskning.
Bysmeden och amatörmusikern Toivo Pohja bodde i Juupajoki. När han besökte forskningsstationen på en spelning år 1975, lärde han känna skogsforskare som visade sina mätutrustningar i skogen. ”Det fanns en glasfiberkoja och en alldeles fantastisk röra av slangar och ledningar i skogen”, beskriver Pohja synen i en artikel som publicerades i tidskriften ET år 2020. Pohja är i dag pensionerad. Pohja hade alltid varit intresserad av att konstruera tekniska anordningar, och nu började han reda ut forskarnas härvor som stod i skogen. Teoretiskt bakgrundsstöd fick han av professor Pertti Hari. Toivo Pohja visade sig vara så skicklig som konstruktör av mätstationer att han fick bygga dem både i Hyytiälä och på Värriö forskningsstation i Lappland. Som belöning för sitt arbete för vetenskapen promoverades Pohja till hedersdoktor vid agrikultur-forstvetenskapliga fakulteten år 1996.
Hyytiälä forststation
År 1910 överläts statliga marker som låg i närheten av Hyytiälä by i Juupajoki för att användas som övningsområde för forststudenter. Till en början inkvarterades studenterna i närliggande gårdar och i Kallenautio gästgiveri. Byggnaderna i forststationens gamla gårdsområde byggdes färdiga år 1912, och de är fortfarande i användning. Byggnaderna representerar den nationalromantiska stilen, och Museiverket har utsett gårdsmiljön som de bildar till en byggd kulturmiljö av riksintresse i Finland. Byggnaderna ritades av överdirektör Ernst Theodor Granstedt och arkitekt Carl Ricardo Björnberg. Den största byggnaden är inkvarteringen för forststudenter. I gårdsmiljön finns också en köksbyggnad med en stor matsal, gårdskarlens bostad samt ett par magasin och ekonomibyggnader. Mitt på gården står en vällingklocka. Den fanns inte i de ursprungliga planerna, men som på tunet på förslag av stationens föreståndare, universitetets forstmästare Benjamin Helander. En bit bort från gårdsmiljön står föreståndarens bostad, som kallas för Pilvilinna (Molnslottet, Luftslottet). Namnet kommer från det gamla ordstävet från skogsarbetsplatser ”Pilvi nousee” (Molnet stiger), vilket betyder att föreståndaren är på väg för att inspektera arbetsplatsen.
På 1950- och 1970-talen byggdes fler hus i området, och år 1995 fick forststationen mätstationen SMEAR II (Station for Measuring Ecosystem-Atmosphere Relations). SMEAR verkar som en del av många internationella mätningsnätverk. I dess forskningsskog mäts trädens ekofysiologi och tillväxt, jordmånens vattenbalans, väderleksfaktorer, solens strålning och dess återspeglingar, ämnesströmmar, ämneshalter, aerosoler i atmosfären och ackumuleringen av förna. I forskningsskogen finns en 128 meter hög mätningsmast och flera mätningstorn som når upp till trädtopparna eller högre.
Från bygget av industristaten till atmosfärforskning
I 1800-talets slut blev målet att utveckla Finland till en industristat med hjälp av landets skogar. Den forstvetenskapliga undervisningen och forskningen stärktes år 1907, då den högsta forstundervisningen flyttade från forstinstitutet i Evois till Kejserliga Alexanders Universitetet i Helsingfors. Samtidigt inrättades de första professurerna i skogsvård och skogstaxering vid universitetet. År 1924 skildes den agrikultur-ekonomiska sektionen från filosofiska fakulteten och blev en självständig agrikultur-forstvetenskaplig fakultet. Målet var bland annat att effektivisera skogsbruket genom vetenskaplig forskning och undervisning.
Efter andra världskriget har skogsforskningen i allt högre grad strävat efter att utreda de förändringar som sker i miljön samtidigt som den samhälleliga spänningen mellan ekonomi och natur har ökat. På 1960-talet började forskare undersöka trädens biologi och växternas produktivitet i relation till miljöförhållandena, dvs. produktionsekologi, med omsorgsfulla mätningar och modelleringar. På 1980-talet undersöktes bland annat miljöförsurning till följd av luftföroreningar. På 1990-talet nådde forskningen kring aerosolfysik och skogsekologi en hög nivå vid Helsingfors universitet. I dag representerar den finländska atmosfärvetenskapen som bygger på analys av skogsvegetationen toppnivån i världen.
Detta föremål kommer att ställas fram på vårt museums nya kärnutställning, som öppnas hösten 2023 i Helsingfors universitets huvudbyggnad.
Jaana Tegelberg, samlingschef
Översättning: Acolad Finland Oy
Källör och litteratur
Halonen, Tero. Maasta ja puusta pidemmälle. Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisen tiedekunnan historia. I osa. Hyödyn aikakaudesta vuoteen 1945. Vammala 2008.
Hari, Pertti; Korpilahti, Eeva; Pohja, Toivo; Räsänen, Pentti K. A field system for measuring the gas exchange of forest trees (Metsäpuiden kaasujenvaihdon mittausjärjestelmä). Silva Fennica, 24 (1): 21‒27. 1990.
Hatakka, Heimo. Itseoppinut seppä Toivo Pohja – Pikkukylän moniosaajaan luottavat ilmastotutkijat ja Ruotsin hovi. Artikel i tidskriften ET 17/2020. https://www.etlehti.fi/artikkeli/ihmiset/itseoppinut-seppa-toivo-pohja-pikkukylan-moniosaajaan-luottavat-ilmastotutkijat-ja [hämtad 12.4.2023]
Hyytiälä. https://www.helsinki.fi/fi/tutkimusasemat/hyytialan-metsaasema/historia [hämtad 27.3.2023]
Kyvetti. https://fi.wikipedia.org/wiki/Kyvetti [hämtad 27.03.2023]
Leikola, Matti; Kallio, Minna. Hyytiälä. Helsingin yliopiston metsäasema v. 1910–1990. Jyväskylä 1990.
Leikola, Matti. Metsätieteet. I verket: Tommila, Päiviö (red.). Suomen tieteen historia 3. Luonnontieteet, lääketieteet ja tekniset tieteet. Borgå 2000.
Otavan iso tietosanakirja, osa 5. Keuru 1958.
Paaskoski, Leena. Herrana metsässä. Kansatieteellinen tutkimus metsänhoitajuudesta. Suomalaisen Kirjallisuuden Seuran Toimituksia 1170. Helsingfors 2008.
Pohjonen, Veli. Fotosynteesin kyvettimittauksen kehittäjä – Developer of couvette photosythesis measurement. Blogg: Värriön luontopäiväkirja – Varrio Nature Diary. http://varrio.blogspot.com/2018/05/fotosynteesin-kyvettimittauksen.html [27.4.2023]
Puttonen, Pasi. Suullinen ja sähköpostitse saatu informaatio 2022-2023.
Sahi, Liisa (red.) Helsingin yliopiston metsäasema Hyytiälä 75 vuotta. Helsingfors 1985.