Päivän kuvana on Golfvirta, jonka lämpötilaa ja nopeutta mitataan sekä ennustetaan koko ajan. Tiedolla on paitsi merkitystä sään ennustamisen sekä tutkimuksen kannalta, niin myös konkreettisesti laivaliikenne Atlantilla kaipaa tällaista tietoa.

Itse asiassa ensimmäiset merkit koko virran olemassa olosta saatiin laivoilta. Benjamin Franklin, monialainen tutkijanero, lehtimies, keksijä ja poliitikko, oli nuorena miehenä postivirkailijana vastuualueenaan muun muassa Ison-Britannian ja sen Amerikassa olevien siirtokuntien välinen posti. Hän huomasi, että laivat kulkivat jopa kaksi viikkoa pidempään matkatessaan Englannista Amerikkaan kuin päinvastaiseen suuntaan. 

Franklin alkoi kirjaamaan laivojen kulkuaikoja ja -reittejä tarkasti ylös vuodesta 1769 alkaen, ja vähitellen hänelle tuli kuva merivirrasta, joka vaikutti olennaisesti laivojen nopeuteen. Hän julkaisi havaintonsa tänään vuonna 1775 ja häntä voi näin pitää Golfvirrankin tieteellisenä selittäjänä. 

Sen keksijä hän ei kuitenkaan ole: espanjalainen tutkimusmatkaaja Juan Ponce de León havaitsi ensimmäisenä tämän omituisen merivirran Floridassa, Cape Canaveralin luona vuonna 1513. Tämän jälkeen espanjalaislaivat osasivat myös käyttää Meksikonlahdelta alkunsa saanutta virtausta kotimatkojaan nopeuttamaan.

Virran nimi tulee myös Meksikonlahdesta: Golfvirta on englanniksi Gulf Stream, koska sen alkupää Meksikonlahti on Gulf of Mexico.

Mitä Frankliniin tulee, niin alla on hänen ensimmäinen karttansa Golfvirrasta. Siinä on mukana myös toinen Atlantilla oleva merivirta, Euroopan puolella kohti etelää kylmää vettä puskeva virtaus. 

Lähellä horisonttia oleva Aurinko näyttää punaiselta siksi, että siitä tuleva valo kulkee varsin pitkän matkan Maan ilmakehässä. Ilmassa olevat molekyylit sirottavat lyhytaallonpituista sinistä valoa enemmän kuin pitempiaaltoista punaista, jolloin Aurinko näyttää olevan punertava.

Ilmassa oleva kosteus, pöly, hiekka ja saasteet vaikuttavat Auringon ja sen lähitienoiden punaisuuteen yleensä siten, että väri vain korostuu. 

Mutta mukana on myös sinertävää, sillä se ei suinkaan siroa pois kokonaan. Sirottamisen lisäksi ilmakehä myös taittaa valoa ja taipumisen määrä riippuu aallonpituudesta. Näin ollen lähellä horisonttia Aurinkoja on näkyvissä itse asiassa useita, eri värisiä sellaisia, joskin punainen on ylivoimaisesti selvin. Se, että laskeva Aurinko näyttää väreilevän, johtuu pääosin ilmakehän liikkeistä ja eri kerroksista, mutta myös siitä, että nämä eri "kuvat" näkyvät kaikki päällekkäin aavistuksen verran eri korkeudella. 

Toisinaan, kun ilma on puhdas ja kirkas, tulee hieman punaista ylempänä oleva sinivihreä kiekko myös näkyviin, ja erityisen hyvin se näkyy juuri silloin, kun punainen Aurinko on laskenut juuri ja juuri horisontin alapuolelle, mutta vihertävä kiekko on vielä näkyvissä. Kyseessä on silmänräpäys, jolloin Auringon viime säteet ovat vihreitä ja toisinaan vihreä näyttää suorastaan välähtävän.

Auringon laskun lisäksi sama ilmiö on havaittavissa Auringon noustessa, mutta koska vihreä tulee juuri ennen punaista silloin, on sen havaitseminen paljon vaikeampaa.

Tämäkin asia selviää Ilmatieteen laitoksen mainiolta Ilmakehä-ABC -sivustolta. Ursan Taivaanvahdissa on myös suomalaisia väläyshavaintoja.

Alla on vielä auringonlasku ja vihertävä väläys Bretagnessa, Ranskassa kuvattuna viime vuoden helmikuussa. Kuvaaja on YouTube-käyttäjä hoporion.

Itäisen Antarktiksen alue tunnetaan huonosti, eikä esimerkiksi jääpeitteen tarkkaa paksuutta tiedetä kuin vain paikoin.

Kansainvälinen tutkijaryhmä korjaa tilannetta satelliittikuvia käyttäen: He laskevat, kuinka jäätikön pinnanmuodot heijastelevat pohjan piirteitä, neljän kilometrin jääkerroksen läpi. Vastikään he tekivät yllättävän löydön: Jään alta löytyi tuntematon suuri järvi.

Järvestä ei tiedetä vielä paljoa. Jopa sen tarkka koko on vielä hakusessa. Arvioiden mukaan se on pyöreästi Päijänteen kokoluokkaa ja lähes saman muotoinenkin: Järven pituus on 100–140 kilometriä ja leveys 10–20 kilometriä. Järvestä lähtee lisäksi muutamia lonkeromaisia kapeita kanjonilahtia, jotka kurottavat kiemurrellen yli tuhannen kilometrin päähän.

Kirkas sadevesi toimii kuin linssi, eli sen läpi katsottuna taustalla oleva maisena näkyy samaan tapaan kuin pienen linssin läpi katsottuna. Pisaran muoto tekee kuvasta vääristyneen, mutta periaatteessa kyse on samasta kuin paksun linssin läpi tutkisi maisemaa.

Linssin läpi katsottuna kuva on kuitenkin ylösalaisin, minkä vuoksi kuva on itse asiassa ylösalaisin. Harvoinpa pisarat muodostuvat oksaan sen yläpuolelle odottamaan putoamista.

Tällaisia kuvia on suhteellisen helppo ottaa metsässä, kun olosuhteet ovat sopivat. Tässä tapauksessa todennäköisesti kuva on otettu sadekuuron jälkeen Auringon paistaessa maisemaan taas kauniisti. Parhaat tulokset saadaan pitkäpolttovälisellä makro-objektiivilla, joka tekee kohteista tarpeeksi suuren, tarkan kuvan kennolle, mutta jättää taustan epätarkaksi.

Nestettä voidaan käyttää aivan oikeasti myös linssinä. Ranskalaiskeksijä, professori Bruno Berge on keksinyt tavan myös säätää tällaisten nestelinssien polttoväliä sähköisesti. Linsseissä on läpinäkyvää öljyä ja vettä sisäkkäin siten, että ohut öljykerros pitää veden sisällään ja muutaman milliwatin sähkövirran avulla on mahdollista hallita öljyä, joka puolestaan kaitsii vettä. Virran voimakkuutta muuttamalla voidaan muuttaa pintajännitystä ja siten linssin muotoa, ja edelleen linssin polttoväliä.

Berge väittää, että nestelinssit ovat mm. teollisuuskameroissa kestävämpiä kuin perinteiset, ja että tekniikkaa voisi käyttää jopa kännykkäkameralinsseissä, koska nestelinssi voisi toimia yksinkertaisena zoom-objektiivina kuluttaen hyvin vähän virtaa.

Tuloksia odotellessa voi muistella maailman ensimmäistä linssiä, niin sanottua ‘Nimrudin linssiä'. Se on vanhin tiedossa oleva optinen laite, jota käytettiin mm. suurennuslasina.

Kyseessä on Assyriasta (nykyisen Irakin alueelta) löytynyt kivikristallipalanen, joka lienee ollut käytössä joskus vuonna 750 eaa.

Linssi suurentaa noin kolminkertaisesti ja todennäköisesti sitä on käytetty apuna kaiverruksia tehtäessä. Tai sitten se on ollut vain koru, jonka läpi näkyvä kuva teki siitä vain kauniin ja mystisen.

Nimrudin linssi on näytteillä British Museumissa (kuva alla).

Miksi tulivuoret ja salamointi kuuluvat yhteen? Tutkijat ovat pohtineet asiaa pitkään, sillä vaikka ilmiön perimmäinen selitys on ollut tiedossa, on tarkempi selitys ollut epäselvä.

Pohjimmiltaan kyse on siitä, että tulivuoren purkauspilven sisällä on sähköisesti varautuneita pienhiukkasia. Kun positiivisesti ja negatiivisesti varautuneet hiukkaset ovat erillään toisistaan, syntyy jännite-ero, jota salamat purkavat samaan tapaan kuin ukkosmyrskyissä. Sen sijaan hämärän peitossa on ollut perimmäinen syy siihen, miksi jännite-ero syntyy.

Viime viikolla julkaistut Geophysical Research Letters -lehden artikkelit antavat tähän pari vastausta.

Tulivuoritutkija Alexa Van Eatonin johtaman ryhmän julkaisema tutkimus ehdottaa, että syynä olisivat ilmassa olevat jääkiteet, joita syntyy purkauspilven päälle. Tulivuorenpurkauksessa pääsee ilmaa paitsi tuhkaa, niin myös kaasuja, kuten esimerkiksi vesihöyryä. Kun tuhkapilvi putoaa alaspäin, pysyvät jääkiteet korkeammalla kylmässä ilmassa, ja salamointi näyttää keskittyvän juuri niiden seuduille.

Van Eaton seurasi ryhmänsä kanssa tarkasti Chilessä viime vuoden huhtikuussa tapahtunutta Calbuco-vuoren purkausta ja perustaa arvionsa tästä tehtyihin havaintoihin.

Havaintojen perusteella tosin salamointia oli myös purkauksen myöhemmässä vaiheessa, kun tuhka ja kaasut olivat pudonneet alemmaksi. Vaikka jääkiteet olivat kaukana ylhäällä, esiintyi myös tässä tuhkapilvessä salamoita.

Saksassa, müncheniläisen Ludwig Maximilian -yliopiston tutkija Corrado Cimarelli julkaisi hieman aikaisemmin samassa julkaisusarjassa oman tutkimuksensa, missä hän ryhmineen kertoo kuvanneensa suurnopeuskameroilla ja tutkineensa akustisin ja sähkömagneettisin ilmaisimin jatkuvasti aktiivisen, Japanissa Kyushun saarella sijaitsevan Sakurajima-tulivuoren salamointia.

Havaintojen mukaan purkauksessa ylöspäin lentävä tuhka ja kaikki muu aines hinkkaavat toisiaan vasten siinä määrin, että oikeastaan kaikki vuoresta suihkuava materiaali muuttuu sähköisesti varautuneeksi.

Van Eatonin tulkinnan mukaan kaikissa tulivuorenpurkauksissa tapahtuu tätä sähköistä varautumista ja siitä johtuvaa salamointiakin, mutta voimakas salamointi on tyypillistä etenkin voimakkaissa purkauksissa lähinnä siksi, että silloin purkauspilven päälle muodostuu jääkiteitä.

Tulivuoripurkausten salamoinnin tutkiminen on paitsi kiinnostaa, niin myös tärkeää siksi, että näiden tietojen perusteella voidaan satelliiteista tehtävien tulivuorisalamahavaintojen perusteella arvioida paremmin kaukana asutuksesta ja muista havaintoverkoista olevien tulivuorien tuhkapilvien suuruutta ja leviämistä.

Lisäksi tuhkan sähköisten ominaisuuksien tutkiminen sinällään auttaa esimerkiksi selvittämään paremmin kuinka ja miksi tuhka tarttuu erinomaisesti lentokoneiden suihkumoottorien sisuksiin.

Kovin kauniiksi eläimiksi ei ryhävalaita voi sanoa, sillä niiden kuonossa ja vatsassa on varsin rumia rupia ja poimuja. Niillä on lisäksi usein ihossa kiinni olevia parasiitteja, kuten väliaikaisesti viihtyviä nahkiaisia tai pysyvästi kiinnittyneitä merirokkoja, ja lisäksi valaan suuta reunustavissa kyhmyissä on tuntokarvoja.

Kauneus toki on katsojan silmässä, sillä lähes 50 tonnia painava ja aikuisena liki 20-metrinen ryhävalas (Megaptera novaeangliae) on pelkän kokonsa ansiosta upea ilmestys. Sillä on myös siipimäiset, varsin liikkuvat, ruumiinkokoon nähden erittäin pitkät (6 metriä) kylkievät sekä pyöreämpi ja tuhdimpi ulkomuoto kuin virtaviivaisilla sukulaisillaan. Myös pyrstö on keskiosaa leveämpi ja se on notkea ja voimakas.

Ryhävalaita on lähes kaikkialla maailman valtamerillä, eniten Atlantin länsiosissa. Valaat tekevät pitkiä vaellusmatkoja vuoden kuluessa, sillä valaat viettävät yleensä kesät viileämmissä vesissä korkeammilla leveysasteilla ja lisääntyvät talvisin trooppisilla ja subtrooppisilla vesillä. Ne tekevät myös tuhansia kilometrejä pitkiä ruuanhakumatkoja. Näin valaille tulee vuodessa noin 25 000 uintikilometriä. Reitit ovat varsin säännöllisiä, ja valaat pysyvät hämmästyttävän tarkasti samoilla reiteillään.

Kuvassa oleva valasyksilö on nuori ryhävalas, ja se tutkailee lähellä pintaa mitä kaikkea pinnan päällä näkyykään. Nämä matalia rannikkovesiä suosivat valaat tekevät näin usein, ja olisikin kiva tietää mitä ne pohtivat merenpäällisestä maailmasta.

Olisi myös erittäin kiinnostavaa ymmärtää paremmin mitä ryhävalaiden laulut kertovat. Suurin osa ns. valasäänistä on juuri ryhävalaiden laulua, ja se onkin erittäin kaunista. 

"Laulu" on on itse asiassa varsin  monimutkainen sarja ääniä, joita valaat toistavat jatkuvasti. Etenkin lisääntymisaikaan kukin urosvalas laulaa omaa lauluaan, mutta kun valaat ovat joukossa, ne muuttavat lauluaan ryhmän mukaan siten, että lopulta kaikki valaat ääntelevät samalla tavalla. Kunkin valasyksilön "laulu" on silti hieman erilainen, mutta "kappale" on sama – vähän kuin kuorossa laulavilla.

Syy ryhävalaiden laulamiseen on edelleen epäselvä, mutta kaikki merkit ja havainnot viittaavat siihen, että kyseessä on vain urosvalaiden välinen kommunikaatio, joka liittyy lisääntymiseen. Laulu vetää puoleensa muita uroksia, ja olennaista on se, että laulut eivät ole aggressiivisia, eli kyseessä ei ole esimerkiksi reviirialueen tai tietyn naaraan puolustaminen kilpakumppaneita vastaan. 

On mahdollista, että laulu auttaa valaita organisoitumaan pariutumisessa ja valitsemaan oikeita naaraita.

Ryhävalaiden laulut ympäri maailman merien ovat hyvin samankaltaisia, mutta eivät samanlaisia. Kun tutkijat ovat soittaneet valaille nauhoitettuja ääniä valaiden omalta seudultaan, ne vastaavat ystävällisesti aivan kuten kyseessä olisi toinen valas, mutta toiselta puolelta maailmaa nauhoitettuun ääneen suhtautuminen on hämmentynyttä, ei vihamielistä, mutta hermostunutta.

Alla olevassa videossa on tunnin verran ryhävalaiden laulua tämän sunnuntaipäivän iloksi. Lisää tietoa valaiden ja muiden merinisäkkäiden laulusta on erinomaisella Voices in the Sea -sivustolla.

Norjan Eläinlääketieteellinen instituutti on havainnut pelättyä hirvieläinten näivetystautia ensi kertaa Euroopasta. Löytö tehtiin villistä tunturipeurasta Etelä-Norjassa.

Löytö tehtiin maaliskuun puolessavälissä tunturipeuran ruhosta Etelä-Norjan Nordfjellan alueella. Seutu sijaitsee Bergenistä koilliseen. Löytö on erityisen ikävä siksi, että puhtaita tunturipeuroja ei muualla Euroopassa enää elä.

Näivetystaudin saapumista Eurooppaan on osattu pelätä jo pitkään. Sitä etsittiin EU:n laajuisella projektilla vuosina 2007–2009. Suomessa keskityttiin erityisesti valkohäntäkauriiden tutkimiseen, sillä ne ovat taudille hyvin herkkiä. Näivetystautia ei kuitenkaan tuolloin tutkimuksissa havaittu.

Pahimmillaan tauti voisi onnistua leviämään kaikkiin Etelä-Norjan hirvieläinlajeihin ja kenties pitkän ajan kuluessa muuallekin Eurooppaan. Erityisen suuressa vaarassa ovat isoissa tiiviissä laumoissa ruokailevat eläimet, mikä tarkoittaa Suomessa poroja, metsäpeuroja ja valkohäntäkauriita.

Eteläisessä Afrikassa, ennen kaikkea Namibiassa, on runsaasti kuvassa näkyviä läikkiä ruohomaassa. Hämmästyttävän pyöreät läikät ovat halkaisijaltaan 2-15 metriä ja niitä on kutsuttu "keijukaisrinkuloiksi", koska niiden synnystä ei ole ollut selvyyttä. Jopa ufoja ja erilaisia yliluonnollisia asioita on esitetty läikkien synnyttäjiksi.

Nyt kuitenkin Hampurin yliopiston tutkija Norbert Jürgens on esittänyt niille ensimmäisen kunnollisen - ja luonnollisen - selityksen tuoreessa Science-lehdessä julkaistussa artikkelissaan The Biological Underpinnings of Namib Desert Fairy Circles.

Jürgensin mukaan Psammotermes allocerus -lajin termiitit vievät mukanaan ruohoa ja muuta lyhytikäistä kasvillisuutta alueilta, jolloin jäljelle jää läikkiä, joihin vesi kerääntyy nopeasti. Läikkien muoto on jotakuinkin pyöreä alun perin, mutta vesi korostaa muotoa. Vesi puolestaan kerää helposti lisää kasvillisuutta, mikä houkuttelee termiittejä.

Läikät säilyvät pitkien kuivuusjaksojen ansiosta vuosikymmeniä maastossa.

Kuva on Wikipediasta.

Kasvit yhteyttävät valoenergian avulla hiilidioksidista ja vedestä hiilihydraatteja, jotka toimivat elämän rakennuspalikoina ja energialähteenä. Fotosynteesin sivutuotteena syntyy happea, joka samaan aikaan aiheuttaa yhteyttämistä hidastavia sivureaktioita. 

"Fotosyteesi on kehittynyt olosuhteissa, jossa ilmakehän happipitoisuus oli matala ja hiilidioksidipitoisuus korkea", kertoo molekulaarisen kasvibiologian yliopisto-opettaja Mikko Tikkanen Turun yliopistosta. 

"Fotosynteettisten organismien maailmanvalloituksen myötä ilmakehän happipitoisuus on noussut, jolloin sivurektiot ovat muodostuneet ongelmaksi fotosynteesille."

Kasvit ovat kehittäneet suojamekanismeja sivureaktioita vastaan, mutta niistä huolimatta vaurioita ei voi kokonaan välttää. Akatemiaprofessori Eva-Mari Aron johtama tutkimusryhmä kuitenkin huomasi, että vaurioituminen muuttaa valoreaktio I:ksi kutsutun fotosynteesin varhaisen reaktion toimintaa.

Vaurioitunut valoreaktio I alkaa haihduttaa ylimääräistä viritysenergiaa ja lakkaa tuottamasta NADPH-molekyylejä, mikä on sen normaali tehtävä.

"Osoitimme, että tehtävän vaihtaminen on tapa suojata valorektiota laajemmalta vauriolta", jatkaa Tikkanen. 

"Vaurio käynnistää reaktiosarjan, jossa valoenergian suunta kääntyy kohti vaurioituneita keskuksia. Tämä pienentää valoreaktio II:n vaurioitumisen riskiä ja vähentää elektronivirtaa valoreaktio I:tä kohti, mikä pysäyttää vaurion."

Fotosynteesissä valorektio II hapettaa veden elektroneiksi, vetyprotoneiksi ja hapeksi, kun taas valoreaktio I käyttää elektronit korkeaenergisen NADPH-varastomolekyylin tekemiseen. Fotoinhibitioksi kutsuttua vaurioitumista on pidetty kasville haitallisena reaktiona, jota pitää välttää. Sen on ajateltu esimerkiksi pienentävän viljelykasvien tuottavuutta.

"Aikaisemmin on ajateltu, että valoreaktio II ja valoreaktio I toimivat yhteistyössä muuttaessaan valoenergiaa kemialliseen muotoon. Uusi tutkimuksemme osoittaa, että valoreaktiot muodostavat toiminnallisen parin siten, että toisen vaurio suojaa toista laajemmalta vauriolta."

Fotosynteesin valoreaktioiden roolien tunteminen on tärkeää fotosyteesikoneiston evoluution ymmärtämisen kannalta. 

"Kun roolit tunnetaan, fotosynteesiä ei pyritä tehostamaan väärillä keinoilla. Uusi tieto auttaa näkemään keinotekoisen fotosynteesin kehittämisen tiellä olevat ongelmakohdat", toteaaTikkanen.

Tutkimuksesta ja sen löydöistä kerrotaan Natura Plants -julkaisussa ilmestyneessä turkulaisvetoisessa artikkelissa.

Juttu on käytännössä otettu suoraan Turun yliopiston tiedotteesta. Kuva: Flickr / Till Westermayer

Jääkauden jälkeen Suomi oli suurelta osin veden peitossa. Pari kilometriä paksun jäätikön painaman maan kohotessa vedet vähitellen väistyivät ja nykyiseksi Itämereksi kehittynyt vesialue oli väliin järvi, väliin meri. 

Noin 11 000 vuotta sitten Yoldiameri muuttui Ancylusjärveksi, joka lainehti melkein kahdentuhannen vuoden ajan. Vedenpinta nousi jonkin aikaa jokseenkin samaan tahtiin kuin maa kohosi, joten rantaviiva pysyi pitkään samoilla seuduilla. 

Ankara aallokko kulutti rantakivikoita niin voimallisesti, että se vei kivien välistä kaiken hiekan ja mullan mennessään. Kivikko on puhdistunut niin perusteellisesti, että laajoilla alueilla lohkareiden välissä ei kasva vieläkään kuin puita siellä täällä ja paikoin pienempiä kasveja.