Kesäinen metsä tutkimusaseman ympärillä täyttyy elämästä. Orava kipittää aseman keloista runkoa pitkin, västäräkki visertelee savupiipun päällä ja kirjosiepot laulaa lurittavat joka puolella.

Voisi ajatella, ettei Itä-Lapin kairoilla tarvitsisi murehtia koronaviruksesta. Mutta keväällä Värriön tutkimusaseman oveen lyötiin lappu. Tiedekeskus, joka on vuosien saatossa ottanut vastaan tutkijoita eri puolilta maailmaa, sulki koronapandemian puhjettua keväällä ovensa. Ainoastaan tutkimusaseman ydinhenkilökunta sai jäädä, täytyihän jonkun pitää pystyssä kansainvälisen tiedekeskuksen toimintoja. Vaikka maailma pysähtyi koronaviruksen takia, tutkimustyön täytyi jatkua.

Nykyään Värriön tutkimusasemalla keskitytään ilmakehäntutkimukseen, mutta lähes kaikki yli viidenkymmenen vuoden aikana alkaneet tutkimuslinjat ovat edelleen käynnissä.

Vuodesta 1967 lähtien kerätyt lintujen ja suurpetojen jälkihavainnot ovat maamme vanhimpia yhtäjaksoisia tutkimusaineistoja. Ne kuuluvat edelleen Värriön työntekijöiden jokapäiväisiin rutiineihin.

Tutkimusaseman kesätyöntekijät Salla Kuittinen ja Deniz Kemppainen lähtevät liikkeelle heti aamukahvin jälkeen. Kesän aikana heille kertyy kilometrejä, kun kaksikko kiertää tarkastamassa numeroituja linnunpönttöjä.

– Tutkimusaseman ympäristöön on sijoitettu yhteensä 250 linnunpönttöä sekä reilut sata luonnonpuiston ulkopuolelle. Lintujen pesimäaikaan pöntöt käydään tarkastamassa kolmen päivän välein ja kunkin tiedot kirjataan ylös. Tutkimuspöntöt ovat tuottaneet vuosikymmenien ajalta tietoa pohjoisen kolopesijöiden kantojen kehityksestä, pesimisestä ja poikastuotosta, Deniz Kemppainen kertoo ja lähtee harppomaan työparinsa Salla Kuittisen rinnalla jyrkkää vaaranrinnettä.

Värriön tutkimusaseman tarina alkoi reilut puoli vuosisataa sitten, kun Erkki ”Susi” Pulliainen vaelsi Itä-Lapin kairoilla ja sai idean perustaa lähes koskemattoman luonnon keskelle tutkimusaseman, joka voisi seurata erämaamaisen luonnon tapahtumia. Värriön tutkimusaseman perustamisen aikoihin vuodesta 1967 lähtien keskityttiin perinteiseen biologiaan.

Vuosikymmenten aikana intohimoinen tutkija toteutti lukuisia tutkimusprojekteja eri eläinlajien parissa pikkulinnuista kanalintuihin, metsäjäniksestä maakotkaan ja karhuun.

Tähän päivään mennessä tutkimusasema on siis tuottanut valtavan määrän tietoa alueen eläinlajien käyttäytymisestä ja kantojen kehityksestä. Nykyisten eläintutkimusten pohjana toimivat vuosikymmenten aikana kerätyt aikasarjat.

Värriöllä on 125 neliökilometriä lähes koskematonta luonnonmetsää. Se poikkeaa eläinten elinalueena oleellisesti Suomen metsistä, joista valtaosa on nuorta ja hoidettua talousmetsää.

– Tämän takia meillä on tutkimusta Värriön vanhoissa metsissä sekä luonnonpuistoa ympäröivissä talousmetsissä, tutkimusaseman johtaja Mikko Sipilä kertoo kirjastossa, jossa hyllyt pursuilevat vanhanajan mappeja. Ne pitävät sisällään tietoa viideltä vuosikymmeneltä.

– Kaikki liittyy kaikkeen. Seuraamalla esimerkiksi alueen lintukantoja voimme saada tietoa ympäristön tilasta sekä ilmastossa tapahtuvista muutoksista, Sipilä toteaa läppärin kuvaruudun takaa, siristää silmiään ja jatkaa.

– Mielenkiintoinen muutos on tapahtunut kahden täällä melko yleisen pesijän välillä. Kun itse aloitin täällä kesätyöntekijänä 2000-luvun alussa, leppälintuja pesi Värriöllä neljä kertaa enemmän kuin tänä kesänä. Myös kirjosiepot näyttävät taantuneen, sen sijaan talitintit ovat yleistyneet.

Värriön pikkulintukantojen kehityssuunnat näyttävät olevan linjassa maan yleisen suuntauksen kanssa. Ilmastonmuutos ja metsien laaja-alaiset hakkuut Suomessa ovat päätekijät siihen, että yleislajit, kuten talitiainen ja sinitiainen, ovat lisääntyneet merkittävästi, kun vuorostaan pohjoisen vanhojen metsien lajit hömötiainen ja lapintiainen ovat taantuneet rajusti.

Juhannuksen ollessa ovella asemanjohtajalla, ilmakehätieteilijä Mikko Sipilällä on kiire. SMEAR-mittausaseman laitteisto oikuttelee, ja koneet pitää saada toimimaan mahdollisimman pian. Mittausaseman tuottama tieto on osa vuosikymmenten jatkumoa, joka ei saa katketa.

1990-luvulla vaarametsän laelle rakennetun SMEAR-mittausaseman nimi on lyhenne sanoista Station for Measuring Ecosystem-Atmosphere Relations.

– SMEARilla tutkitaan etenkin ilmakehän koostumusta, puiden yhteyttämistä eli fotosynteesiä sekä puista tulevia höyryjä ja näistä höyryistä syntyviä pienhiukkasia sekä niiden vaikutusta pilviin ja sitä kautta koko ilmastoon, apulaisprofessori Sipilä kertoo.

Samalla hän aamun sarastaessa yrittää paikallistaa vikaa satojen johtojen ja metallisten rakennelmien keskeltä graduoppilaansa Deniz Kemppaisen kanssa.

Ensi kuulemalta homma voi kuulostaa monimutkaiselta, ja sitä se onkin.

SMEAR-asemalla ollaan tekemisissä näkymättömien luonnonprosessien kanssa, jotka kuitenkin vaikuttavat meidän kaikkien elämään. Tai asia voidaan myös ilmaista toisin päin: mittaustuloksista, joita SMEAR tuottaa, voidaan jäljittää ihmisten toiminnan vaikutuksia.

Esimerkiksi Värriön luonnonpuistossa ilma on kutakuinkin niin puhdasta, kuin on mahdollista. Mutta kun rajan toisella puolella, Kuolan niemimaalla sijaitsevilta metallisulatoilta kulkeutuu tuulen mukana rikki­päästöjä, mittausasema reagoi nopeasti. Juuri raskaan teollisuuden aiheuttamat saasteet ja mahdolliset happosateet olivat pääsyy siihen, että SMEAR-asema perustettiin Värriöön 1990-luvun alussa.

– Vaikka Kuolan niemimaan sulattojen päästöt ovat pienentyneet, rikkipäästöt ovat edelleen korkeita. Meille nämä päästöt ovat tärkeää aineistoa, kun yritämme seurata ihmisen päästämien saasteiden vaikutusta ilmakehään. Juuri mikroskooppiset pienhiukkaset kertovat meille paljon, fyysikko Sipilä selittää.

Tarkoitusta varten kehitelty laitteisto niin sanotusti halkoo pienihiukkasia, jotka kertovat suurempaa tarinaa, koko biosfäärin eli eri ekosysteemien välistä vuorovaikutusta.

– Meillä on reilun 30 vuoden aikasarja ilmakehän erilaisista yhdisteistä sekä puitten kasvusta. Tarvitsemme tällaisia pitkiä seurantoja, jotta voimme ymmärtää muun muassa ilmastonmuutoksesta johtuvia muutoksia ilmakehän pienhiukkasissa sekä metsän kasvussa.

Kello on aamukahdeksan, ja kangasmetsä kylpee häikäisevän kirkkaassa auringonpaisteessa. Metsän sammalpeite hehkuu miltei neonvihreänä. Tutkimusaseman kesätyöntekijä Salla Kuittinen vetää ylleen valjaat, asettaa kypärän päähänsä ja kiipeää turvaköysien varassa korkeaan metallinhohtoiseen torniin, joka kohoaa SMEAR-mittausaseman vierellä. Tämä kuuluu hänen työtehtäviinsä viikon jokaisena aamuna.

Tuuli on aamuinen, ja puut mittaustornin ympärillä huojuvat puolelta toiselle. Myös itse torni ottaa tuulen vastaan pienin nykäyksin.

– Ensimmäisinä työpäivinä vähän jännitti nousta näin korkealle, mutta nopeasti tähän tottui. Nykyään tämä on lempipuuhiani tutkimusasemalla, Kuittinen naurahtaa.

Päästyään tornin huipulle hän ottaa laukustaan pihdin näköisen työkalun ja nappaa kiinni viereisestä männynoksasta. Hän asettaa männynoksan pään pihtimäisen mittaajan väliin ja kirjoittaa lukemat pieneen mustakantiseen vihkoon.

– Tästä männystä on merkittyjä versoja kahdeksan kappaletta, ja joka aamu mittaamme kunkin verson pituuden. Kun neulaset ilmestyvät versoihin, kirjaamme niiden kasvun. Näin voimme seurata puiden vuosittaista kasvua ja sitä, miten ilmaston lämpeneminen vaikuttaa puiden yhteyttämiseen ja kasvuun täällä pohjoisessa, Kuittinen kertoo.

Miten ilmaston lämpeneminen on vaikuttanut puiden kasvuun Värriöllä?

– Yleisesti ottaen Lapissa kasvukaudet pitenevät, ja sama pätee myös Värriöllä.

– Tosin vuodet vaihtelevat keskenään paljon, ja siksi tarvitaan pitkäaikaisia mittauksia pysyvien kehityssuuntausten, kuten ilmastonmuutoksen, selvittämiseksi, professori Jaana Bäck Helsingin yliopistosta kertoo puhelimitse.

Hän tutkii metsien ja ilmakehän välistä vuorovaikutusta. Bäck jatkaa, että Euroopassa kasvukauden alkamisaika on aikaistunut 2–3 päivää viimeisen kymmenen vuoden aikana.

– Tietenkin haluamme saada tähän kysymykseen vastauksia ja muun muassa lustoanalyysien kautta pyrimme paraikaa selvittämään, vaikuttaako ilmastonmuutos puiden kasvuun. Tosin viimeaikaisissa tutkimuksissa on saatu selville, että Vär­riöllä, kuten muuallakin Lapissa, puuraja on noussut ylemmäksi, mikä näyttää johtuvan ilmaston lämpenemisestä.

Kesä on metsän vuodenkierron aktiivisinta aikaa. Kun talven kovien pakkasten aikaan Värriön ikimetsän puut uinuvat ja hengittävät hiukan hiilidioksidia ilmaan, kesällä suunta on toinen.

Auringon ja lämmön lisääntyessä loppukeväällä havumetsän puut alkavat yhteyttää. Ne siis imevät itseensä neulasten kautta valoenergiaa ja siten myös hiiltä. Ne tarvitsevat veden ja auringon valoenergian lisäksi hiilidioksidia valmistaessaan itselleen sokereita. Metsiä ei turhaan kutsuta planeettamme keuhkoiksi.

Värriön kuuset saattavat aloittaa yhteyttämisen jo varhain keväällä. SMEAR-asemalla ollaan siis muutoksen myllerryksissä heiluvan ajan hermolla; juuri ilmakehän ja metsäluonnon välinen yhteys on keskeistä, kun puhumme keinoista, joilla ilmaston lämpenemistä voitaisiin torjua.

Kun puhutaan Suomen vastuista ilmastotoimissa, katseet kääntyvät juuri metsiin, jotka imevät ja varastoivat tehokkaasti ilmakehästä hiilidioksidia. Kiistely siitä, minkä verran maamme metsiä voi hakata vuosittain, käy kierroksilla. Oma kiistanaiheensa on se, mikä merkitys luonnonmetsillä ja talousmetsillä on ilmastonmuutokseen.

– Kaikki metsät, niin vanhat kuin nuoret talousmetsät, sekä sitovat että vapauttavat hiiltä mikrobitoiminnan ja puiden hengittämisen myötä. Vanhassa metsässä tämä yhtälö voi olla melko stabiili, eli vuodenkierrossa metsä päästää ja sitoo hiiltä kutakuinkin saman verran, kasviekologi Jaana Bäck selittää.

Silti välillä kuulee väitettävän, että vanha luonnonmetsä rasittaa ilmastoa toisin kuin nuori talousmetsä, jossa kasvavat nuoret puut imevät hiilidioksidia ilmakehästä.

– Väite, että vanhat metsät muuttuvat hiilen lähteeksi tietyn iän myötä, ei yksinkertaisesti pidä paikkaansa. Luonnonmetsä jatkaa hiilen sitomista, ellei metsään tulee merkittäviä tuhoja, kuten kaarnakuoriaisia. Tällaisessa tapauksessa hiilensidonta heikkenee, mutta luonnonmetsä on edelleen valtava hiilivarasto. Tosin tavallisesti monimuotoisella luonnonmetsällä on valmiudet torjua laajoja tuholaisvahinkoja.

Jaana Bäck kertoo, että metsistä ja ilmastosta puhuttaessa alankin ihmisillä saattavat mennä käsitteet hiilinielu ja hiilivarasto sekaisin.

Lyhyesti ilmaistuna metsän hiilinielu tarkoittaa sitä, että kasvaessaan kasvit ja puut sitovat ilmakehästä hiilidioksidia. Kun puu ei enää kasva, se ei enää sido hiiltä, mutta se on varastoinut hiilidioksidia runkoon ja juuriin.

Metsän merkittävimmät hiilivarastot ovatkin tallessa sen maaperässä. Kun metsä avohakataan, sen maaperän hiilivarastot vapautuvat ilmakehään.

– Kaksi kolmasosaa hiilestä on pohjoisessa metsäekosysteemissä varastoitunut maaperään. Tämä tosiasia tuntuu jäävän usein taka-alalle, kun keskustellaan metsien ja ilmaston välisestä suhteesta. Meidän tulisi lisätä Suomen metsien hiilivarastoja, koska tällä olisi valtava merkitys ilmaston lämpenemisen torjumisessa.

Maailma ja luonto ovat ajan saatossa muuttuneet. Silti metsien rooli maailmanlaajuisten kriisien keskellä korostuu entisestään. Pieni tutkimusasema syrjäisen erämaan keskellä on pienhiukkasten myötä tärkeässä roolissa, kun tiedemaailma pyrkii löytämään keinoja pysäyttää aikamme suurimmat uhat.

Bäckin mukaan Värriön kaltaiset luonnonmetsät, joissa on satoja vuosia vanhoja puita, ovat erityisen tärkeitä, kun pyrimme torjumaan metsäluonnon elonkirjon eli monimuotoisuuden köyhtymistä. Se on kytköksissä toiseen suureen ongelmaan: ilmastokriisiin.

– Suomen ja pohjolan metsillä on valtava merkitys hiilen sidonnassa sekä siinä mielessä, että hiili on sitoutunut Värriön kaltaisiin metsiin. Tulevaisuutta ajatellen ei ole kestävää, että keskitymme vain puhumaan puiden istuttamisesta, jos samaan aikaan tuhoamme valtavia määriä luonnon hiilivarastoja, Bäck sanoo.

– Ilmastokriisiä voidaan torjua monin keinoin, mutta oleellista olisi vähentää päästöjä vähentämällä liiallista kulutusta. Koronapandemian aikaan saatiin myönteisiä viitteitä päästövähennysten vaikutteista, mutta nyt pallo jatkaa tällä tiellä on meillä ihmisillä.

Värriön tutkimusaseman johtaja Mikko Sipilä ja kesätyöntekijät Deniz Kemppainen ja Salla Kuittinen kävivät tarkistamassa, olisiko harvinaisen tunturihaukan vanhassa pesässä asukkaita. Tänä vuonna pesä jyrkänteen reunalla oli tyhjä.

Nuori ukkometso tepastelee Värriön luonnonpuiston läheisyydessä kesäkuisena iltana. Metso kuuluu pohjoisen havumetsien tunnusomaisiin lajeihin, ja sitä on tutkittu Värriön tutkimusasemalla jo vuosikymmenten ajan.

Salla Kuittinen mittaa joka aamu tutkimusmännyn versojen pituuksia. Tällä tavoin seurataan puiden vuosittaista kasvua ja sitä, miten ilmaston lämpeneminen vaikuttaa puiden yhteyttämiseen.

Värriön kaltaiset luonnonmetsät, joissa on satoja vuosia vanhoja puita, ovat tärkeitä hiilen sitojia.

– Meidän tulisi lisätä Suomen metsien hiilivarastoja, koska tällä olisi valtava merkitys ilmaston lämpenemisen torjumisessa, sanoo professori Jaana Bäck.