Helsingin yliopisto
Suomen ensimmäinen seismografi alkoi toimia Helsingissä sata vuotta sitten. Se on huomionarvoinen tasaluku ja pitkä aika ihmisille.
Sata vuotta on kuitenkin lyhyt aika havaita maanjäristyksiä. Monilla seuduilla ei tapahdu ensimmäistäkään voimakasta maanjäristystä, toisilla alueilla ei ainakaan montaa, ja joka tapauksessa vuosisata ei riitä antamaan luotettavaa käsitystä pitkän aikavälin seismisyydestä. Vaikka seismologit eivät yleensä työskentele jopa miljoonista miljardeihin vuosiin ulottuvilla geologisilla ajanjaksoilla, kuuluu heidän työhönsä järistyshavaintojen sarjan pidentäminen mahdollisimman kauas menneisyyteen ja eteenpäin tulevaisuuteen.
Kauan sitten tapahtuneita maanjäristyksiä voidaan tutkia ei-instrumentaalisen seismologian menetelmillä. Mitä pidemmälle ajassa taaksepäin siirrytään, sitä enemmän kasvaa voimakkaiden maanjäristysten todennäköisyys. Hintana ajanjakson pidentymisestä on järistysten kokoluokan epävarmuuden kasvu, mutta epävarmuutta voidaan kuitenkin mallintaa.
Ennen mittauslaitteiden yleistymistä voitiin havaita maanjäristyksien seurauksia suoraan paljaalla silmällä. Etenkin järistysonnettomuuksien jälkeen tehtiin muistiinpanoja tapahtumasta viranomaisille ja muille aikalaisille ja joskus myös tieteellisiin päämääriin. Luotettavimmat tekstit pohjautuvat silminnäkijöiden tietoihin. Parhaissa tapauksissa yksityiskohtaisia kirjoituksia on säilynyt nykyaikaan ja tutkijat ovat ne löytäneet. Historian tutkimusmenetelmien avulla laaditaan jonkin kohdepaikkakunnan seisminen historia, joka näyttää, kuinka usein ja kuinka merkittäviä järistysvaikutuksia siellä on koettu vuosisatojen, joissakin maailmankolkissa jopa joidenkin vuosituhansien aikana.
Voimakkaiden maanjäristysten luontoon jättämät jäljet vievät yli kymmenen tuhatta vuotta ajassa taaksepäin. Maanjäristyksen äkillisyys ja rajuus jää jäljelle siirrosliikahduksina, maapohjan vajoamisena tai nousuna ympäristöön verrattuna, vanhoina maanvyöryminä, muinaisina veden kulkureitteinä maaperässä. Näiden jälkien paikannus ja ajoitus kartuttaa tietoa voimakkaiden maanjäristysten esiintyvyydestä. Voimakkaiden järistysten jälkien etsiminen luonnonympäristöstä on paleoseismologiaa.
Fennoskandian kilpialueella Pohjois-Euroopassa on ikivanhaa kallioperää ja maanjäristystoiminnan osalta aika rauhallista. Kirjallisia merkintöjä järistysvaikutuksista on Lappia myöten lähes kolmelta vuosisadalta, etelästä hieman pidemmältä ajanjaksolta. Viime jääkauden lopulla jäämassan perääntyminen muutti maankuoren jännitysoloja aiheuttaen voimakkaita maanjäristyksiä useissa Pohjois-Fennoskandian lounais-koillissuuntaisissa siirrosjyrkänteissä. Ne on ajoitettu 9–11 tuhannen vuoden taakse.
Korkearesoluutioiset laserkeilausaineistot, seismiset heijastustutkimukset ja kaivaukset ovat edistäneet paleoseismologiaa Fennoskandiassa 2000-luvulla. Merkkejä paleomaanjäristyksistä on löydetty järvisedimenteistä myös etelämmästä. On myös esitetty, että paleoseismisyydellä oli Suomen alueella kolme huippua 10–12, 5–7 ja 1,5–3 tuhatta vuotta sitten. Vanhimmat maanjäristykset olivat noin magnitudia 7 ja sen yli ja nuorimmat noin magnitudia 6 (https://doi.org/10.1016/j.tecto.2019.228227). Stuoragurran postglasiaalisiirroksesta Pohjois-Norjasta on raportoitu jälkiä voimakkaista maanjäristyksistä 700–4000 vuotta sitten. Erityistä on niiden kokoluokka, jopa magnitudia 7 (https://doi.org/10.1017/9781108779906.015), mikä haastaa vanhaa käsitystä näin voimakkaiden maanjäristyksien esiintymisestä ainoastaan jääkauden lopulla.
Lähimenneisyyden seismisyys on avainasemassa arvioitaessa lähitulevaisuuden seismistä vaaraa. Koska ei ole mahdollista ennustaa tarkasti, missä ja milloin tapahtuu seuraava maanjäristys, käytetään todennäköisyyksiä. Tavanomainen muotoilu on, että jollakin kohdealueella esiintyy tietynsuuruinen maanjäristys tai maanliike annetulla todennäköisyydellä 30 tai 50 vuodessa. Ajanjakso 30–50 vuotta liittyy insinöörien rakennusnormeihin. Seismisen vaaran arviointi tähtää siihen, että rakennusnormit ovat asianmukaisia, jotta kovat maanliikkeet eivät vaurioita rakennuksia ja yhteiskunnan infrastruktuuria vastaisuudessa.
Seismologeilla on siis käytössään satakunta vuotta laitemittauksia ja yleensä sitä pidempi ajanjakso ei-instrumentaalisia havaintoja. Yhdessä ne tarjoavat parhaan mahdollisen pohjan suunnitella insinöörien kanssa seismistä tulevaisuutta, jossa tapahtuu väistämättä uusia maanjäristyksiä.
Päivi Mäntyniemi, yliopistotutkija
