Kuudennen kurssikerran keskeisenä aiheena oli pistemäisen datan käsittely. Tätä harjoiteltiin QGIS:llä aineiston kanssa, joka kerättiin itse ulkona kurssikerran alussa. Lisäksi tehtävinä oli tuottaa luonnonmaantieteellisiä hasardikarttoja (jes), joiden periaatteena oli opetuskäyttöön soveltuminen.
Kurssikerralla tehdyssä tehtävässä tutkittiin kerätyn aineston lisäksi katunäkymäkartan kautta tehtyä aineistoa valitun kadun kaupallisuudesta. Kohteille annetut arvot interpoloitiin, jolloin saatiin aikaan varsinaisten arvojen lisäksi myös useita väliarvoja. Kartta esitti korkeimmat arvot saaneet alueet tummempina ja vastaavasti pienemmän arvon saaneet arvot vaaleina. Näin kartta esitti varsin havainnollistavasti alueiden välisiä eroja. Interpolointi onkin keino, jolla voidaan esittää paljon tarkemmin ilmiön voimakkuutta kuin vaikka eriväristen pisteiden avulla.
Itsenäistehtävässä päätin keskittyä seismisyyteen ja vulkanismiin käsittelemällä maanjäristysten ja tulivuorten sijainteja kartalla. Aloitin kokoamalla maanjäristysdatasta kaikki vuoden 2002 jälkeen tapahtuneet järistykset kartalle ja luokittelemalla ne väreittäin magnitudin mukaan (kuva 1). Tästä voidaan havaita, että erittäin merkittävä osa tapahtuneista järistyksistä sijoittuu litosfäärilaattojen saumakohtiin. Lisäksi eniten seismistä toimintaa ilmenee Tyynenmeren tulirenkaan alueella eli Uuden-Seelannin, Indonesian, Filippiinien, Japanin, Aleutien saarikaaren sekä Amerikan mantereiden länsirannikon kautta kulkevalla kehällä. Kyseinen rengas on Tyynenmeren laatan ja sitä ympäröivien litosfäärilaattojen saumakohta, joka on lähes kokonaan subduktiovyöhykettä. Tällöin kevyempi litosfäärilaatta eli esimerkiksi graniitista koostuva mantereinen laatta kohoaa raskaamman, eli basaltista ja gabrosta koostuvan mereisen laatan, päälle. Mereinen laatta puolestaan painuu mantereisen laatan alle, jolloin aiheutuu valtavia kitkavoimia laattojen hankautuessa ja kiilautuessa. Laattojen liike perustuu isostasiaan sekä erilaisiin saumakohtiin. Erkanemisvyöhykkeellä syntyy uutta laattaa rakopurkausten seurauksena. Esimerkiksi Atlantin keskiselänteellä muodostuu jatkuvasti uutta merenpohjaa, eli Atlantti laajenee. Törmäysvyöhykkeillä laattapinta-ala taas vähenee sen painuessa alas. Käytännössä laatat liikkuvat erkanemisvyöhykkeen työnnön ja törmäysvyöhykkeen vedon seurauksena. Vaipan konvektiovirtaukset edesauttavat liikettä. Isostasia eli laattojen pyrkiminen tasapainoon keskenään astenosfäärin päällä on myös merkittävä vaikuttaja.
Maanjäristysten taustalla on yleensä litosfäärilaattojen liike ja siihen liittyvät voimat. Joskus myös tulivuorenpurkaus voi vaikuttaa järistyksen syntyyn ja toisinpäin. Ne eivät kuitenkaan ole suorassa yhteydessä toisiiinsa (lähde: Earth Observatory of Singapore). Järistys voi vaikuttaa purkaukseen muun muassa sen vuoksi, että järistys muuttaa tulivuoren magmasäiliön ja purkauskanavien rakennetta, jolloin esimerkiksi kaasujen paine-erot laukaisevat purkauksen. Maanjäristyksellä on hyposentrumi eli keskus, jossa energian vapautuminen tapahtuu. Lisäksi suoraan hyposentrumin yläpuolella olevaa maanpinnan pistettä kutsutaan episentrumiksi. Täällä järistyksen tuhot ilmenevät. Mitä lähempänä pintaa hyposentrumi on, sitä enemmän vahinkoa se aiheuttaa magnitudista riippuen. Tuhoja voidaan määrittää Mercallin 12-portaisen asteikon pohjalta, joka kuvaa subjektiivisia havaintoja järistyksestä. Sen alimmat luvut kuvastavat ihmisten tuntemuksia, korkeammat lukemat aineellisia vahinkoja (lähde: U.S. Geological Survey). Tutumpi Richterin logaritminen asteikko puolestaan mittaa järistyksessä vapautuvan energian määrää magnitudeina. Esimerkiksi magnitudin <2,0-3,0 järistys havaitaan käytännössä vain mittalaitteilla, >6,0 järistys on voimakas ja vahinkoa aiheuttava.
Laattojen saumavyöhykkeillä esiintyy myös suuri osa tulivuorista. Erkanemisvyöhykkeillä purkaukset ovat lähinnä laattojen raosta tulevia rakopurkauksia. Alityöntövyöhykkeellä vaippaan painuva mereinen laatta sulaa ja kuuma kiviaines kohoaa konvektiovirtauksena kohti maan pintaa. Muodostuu magmasäiliö ja purkauskanava ja tulivuori on valmis. Tulivuoret sijaitsevat yleensä jonkin matkan päässä rantaviivasta kohdassa, jossa alle työntyvä laatta sulaa vähitellen.
No mutta takaisin niiden karttojen pariin. Tarkastelin maanjäristysten lisäksi vedenalaisia tulivuoria selvittääkseni, onko niiden sijainnilla yhteyttä järistyksiin (kuva 2). Suuri osa vedenalaisista tulivuorista sijaitsee litosfäärilaattojen saumakohdissa, vaikka etenkin Tyynellämerellä on myös erillisiä tulivuoria. Kokonaisuudessaan vedenalaisia tulivuoria on siellä missä mantereisiakin, eli laattojen saumakohtien aktiivisilla vyöhykkeillä. Erikoisuutena ovat todennäköisesti kuumien pisteiden kohdalla olevat erilliset vedenalaiset tulivuoret, jotka ovat vasta kehittymässä.
Sitten kokeilin vähän erilaisia esitystapoja maanjäristyksille. Näistä toinen oli järistysten esittäminen värin sijaan koon avulla, jolloin symbolista tuli sitä suurempi, mitä suurempi magnitudi on (kuva 3). Kartta kertoo voimakkaimpien järistysten esiintyneen erityisen runsaina Chilessä ja Indonesiassa. Sen sijaan esimerkiksi Australian eteläpuolella on ollut runsaasti 5,2-5,5 magnitudin järistyksiä. Pieniä 5,0 magnitudin järistyksiä esiintyy myös laattojen keskusalueilla saumakohtien lisäksi. Halusin esittää maanjäristyksiä myös vähän erilailla, joten päädyin kurssikerrallakin harjoiteltuun interpolointiin. Tuloksena syntyi kartta, joka esittää maanjäristyksiä lämpökarttatyyppisesti niiden magnitudin mukaan. Kartta vahvistaa tulkinnat Chilestä ja Indonesiasta aktiivisina seismisinä alueina, ne erottuvat värikkäästi. Siitä voi havaita myös tasaisempaa väritystä eli alemman magnitudin järistyksiä muissa laattojen saumakohdissa. Yllätyksenä itselleni tuli Argentiinan itäpuolella Eteläisellä jäämerellä näkyvä erillinen värikäs kohta. Pienen googlettelun tuloksena selvisi, että alueella on voimakaskin alityöntövyöhyke (kuva 5, lähde: Google Maps). Jälkeenpäin katsottuna se kyllä ilmenee aikaisemmissakin kartoissa, se vain korostui tässä.
Lisäksi päädyin käsittelemään tulivuoria ja maanjäristyksiä samallakin kartalla (kuva 6). Valitsin esitettäviksi yli 7,0 magnitudin järistykset sekä ihan vaan testinä ilman sen kummempia asiayhteyksiä korkeuden mukaan lajitellut tulivuoret. Kartan mukaan voimakkaimmat järistykset ovat tapahtuneet Uudessa-Seelannissa, Indonesiassa, Japanissa, Himalajan vuoristossa ja Perussa. Korkeimmat tulivuoret sijaitsevat Chilessä voimakkaan alityönnön ja vuorenpoimutuksen seurauksena, myös Turkin, Georgian, Armenian ja Himalajan alueilla tulivuoret ovat korkeita. Vedenalaiset eli korkeudeltaan negatiiviset tulivuoret näkyvät kartalla vaaleampana sävynä. Pakko myöntää, että tuli ehkä vähän ihmeteltyä mysteeritulivuorta Ruotsissa. Pettymykseksi se onkin Islannissa sijaitseva Lakagigar -tulivuori, jonka kohdalla on todennäköisesti tapahtunut vain koordinaattivirhe, kuten Eveliina Sirola selvitti blogissaan. Kartassa saattaa siten olla muitakin vähän seikkailevia tulivuoria.
Viimeisenä tein simppelin kartan kahden eri tulivuorityypin esiintymisalueista. Kartta esittää kerros- ja kilpitulivuorten sijainteja (kuva 7). Siitä on havaittavissa suhteellisen selkeä jakautuminen muuttujien välillä, sillä kerrostulivuoret vaikuttavat olevan enemmän sidoksissa laattojen saumakohtiin. Sen sijaan kilpitulivuoria on sekä saumakohdissa että erillisinä. Suuri osa näistä erikseen olevista kilpitulivuorista on saarikaaria, tunnettuna esimerkkinä Havaiji. Ne syntyvät usein kuumien pisteiden yläpuolelle. Kilpitulivuorten basalttinen, juokseva laava tulee syvältä Maan uumenista ja aiheuttaa tulivuoren laakean rakenteen. Sen sijaan kerrostulivuoresta purkautuva laava on peräisin maankuoresta usein sulavasta litosfäärilaatasta, joten se on andesiittista ja jähmeämpää saaden aikaan tulivuoren kartiomaisen rakenteen.
Näiden hasardikarttojen tukena voisi esittää tietysti myös litosfäärilaattojen rajoja esittävää aineistoa (kuva 8). Sen avulla lukija saisi selkeämmän käsityksen aiheesta ja huomaisi positiivisen korrelaation seismisyyden ja vulkanismin sijoittumisen sekä laattojen saumakohtien välillä. Lisäksi kuvassa näkyvät laattojen liikesuunnat, joiden kautta voidaan havaita esimerkiksi törmäys- ja erkanemisvyöhykkeet ja verrata niitä vaikkapa järistysten määrään.
Tällä kertaa tekninen puoli karttojen tekemisessä oli varsin selkeä, joten niiden valmistaminen oli nopeaa. Excel antoi lisää valmiuksia taulukkomuotoisen aineiston käsittelyyn. Kartat ovat mielestäni keskimäärin onnistuneita. Eniten häiritsee varsinkin kaikkia maanjäristyksiä esittävällä kartalla symboleiden päällekkäisyys, sillä siitä on vaikeaa erottaa eri voimakkuuksia. Olisi kyllä ollut paljon fiksumpaa rajata esitettävä magnitudi vaikka 6.5 magnitudista ylöspäin nykyisen viiden magnitudin sijaan, kuten esimerkiksi Vivi Tarkka teki omalla kartallaan. Näin olisi voitu välttää kartan sekavuus ja saada siitä visuaalisesti miellyttävä. Tyytyväisin olen interpolointikarttaan, vaikka taustakartta on vähän liian tumma, sekä kahta tulivuorityyppiä esittävään karttaan. Jälkimmäisessä symbolit erottuvat hyvin toisistaan ja kartta on helposti ymmärrettävä. Lähes kaikissa kartoissa olisi voinut tehdä vähän rajausta, sillä nyt osa symboleista tulee reunojen yli. Kaiken kaikkiaan olen karttoihin tyytyväinen. (:
Tykkäsin tosi paljon varsinkin itsenäistehtävästä. Olin ihan fiiliksissä aineistosta ja sillä tulikin kokeiltua vaikka mitä esitystapoja. Oli jotenkin paljon helpompaa toimia myös QGIS:in kanssa kun tiesi täsmälleen mitä halusi esittää ja aihe oli itselle tutumpi ja kiinnostavampi. Lempparikurssikerta tähän asti!
Lähteet ja viittaukset:
Earth Observatory of Singapore <http://www.earthobservatory.sg/faq-on-earth-sciences/are-earthquakes-and-volcanic-eruptions-related> Luettu 26.2.2018
U.S. Geological Survey <https://earthquake.usgs.gov/learn/topics/mercalli.php> Luettu 26.2.2018
Google Maps (2018) <https://www.google.fi/maps/@-56.8523581,-42.1455708,2625072m/data=!3m1!1e3> Luettu 26.2.2018
Sirola, Eveliina. Kurssikerta 6: Pakkassäässä reippailua ja pedagogisia karttasarjoja (26.2.2018). <https://blogs.helsinki.fi/evsirola/> Luettu 26.2.2018
Tarkka, Vivi. Vähän maanjäristyksiä ja pari tulivuorta (23.2.2018). <https://blogs.helsinki.fi/vivitark/> Luettu 12.3.2018
Earth’s tectonic plates <https://i.pinimg.com/originals/2c/37/66/2c3766ef8a47430fa9f0fde8f564e84e.gif>