Kuka keksi Secchi-levyn?

Tiedättehän sen pyöreän valkoisen levyn, jonka avulla voidaan mitata järvi- tai meriveden kirkkautta? Valkoinen levy lasketaan veteen ja se syvyys, jossa levy katoaa näkyvistä on kyseisen päivän näkösyvyys (katso ohjeet artikkelin lopusta).

Secchi-levy

Secchi-levy (kuva: Wikipedia, public domain).

Secchi- levyn keksijänä pidetään yleisesti kirkonmies ja professori Pietro Angelo Secchiä (1818-1878). Tarinan mukaan Secchi keksi menetelmän katseltuaan merenpohjalla lepäävää valkoista lautasta. Veden näkösyvyyttä oli kuitenkin mitattu jo vuosikymmeniä ennen Secchiä. Ainakin Saksalainen luonnontieteilijä Adelbert von Chamisso, Ranskalainen komentaja Louis Isidore Duperrey, Sveitsiläinen Francois Alphonse Forel ja Itävaltainen Josef Roman Lorenz von Liburnau käyttivät samankaltaisia valkoisia levyjä veden näkösyvyyden mittaamiseen ennen Secchin kokeita. Secchin tutkimukset olivat joka tapauksessa selvästi laajimmat ja järjestelmällisimmät menetelmän kehittämiseksi. Hän julkaisi menetelmää kuvaavan artikkelin vuonna 1865. Secchi ei ehkä kuitenkaan ollut idean todellinen isä.

Tarinan eräs versio alkaa vuonna 1845 Tyyneltä valtamereltä. Purjehtiessaan Wallisin saaren lähettyvillä, Ranskalainen merikapteeni Auguste Bérard (1796–1852), totesi lautasen näkyvän meren pohjalla 40 metrin syvyydessä. Jo 1800- luvun alkupuolella merentutkijana kunnostautunut Bérard toimi korvetti Rhinin kapteenina Uuden Seelannin tukikohdassa ja purjehti sieltä käsin Tongalle, Uuteen-Kaledoniaan ja Wallisille saakka. Uusi Seelanti oli tuolloin tärkeää valaanpyyntialuetta ja lisäksi Ranskalaiset kilpailivat Brittiläisen imperiumin kanssa Tyynen valtameren saarilla poliittisesta vaikutusvallasta. Bérardin raporteista huokuukin ajan henki. Hän mm. kirjoitti Poebo nimisen päällikön luvanneen tälle (Ranskalle) kaikki kansansa hallitsemat hedelmälliset maat Uudessa-Kaledoniassa. On tietysti epäselvää mikä Bérardin henkilökohtainen vaikutus lopulta oli, mutta edelleen tänäkin päivänä Uusi-Kaledonia ja Wallis ovat Ranskan hallinnon alaisia alueita. Samoina vuosina Tyynen Valtameren aaltoihin katseli myös muuan New Yorkista lähtöisin oleva Herman Melville, joka oli pestautunut valaanpyyntialus Acushnetin palvelukseen pari vuotta aiemmin.

Euroopassa Bérardin havainnot nosti esiin Ranskalainen fyysikko ja astronomi D.F.J. Arago (1786-1853). Pariisin observatorion johtaja oli monipuolinen tiedemies, jonka oli kiinnostunut mm. valon ominaisuuksista vedessä. Tarina alkaa kietoutua Sechhiin vasta, kun Paavillisen laivaston komentaja Alessandro Cialdi (1807-1882) törmäsi Aragon teksteissä mainintoihin Berardin havainnoista ja tästä innostuneena alkoikin kehitellä valkoista levyä näkösyvyyden mittaamiseksi. Cialdi pyysi apua Rooman yliopiston observatorion johtajalta, professori Secchiltä. Miehet tekivät näkösyvyyden mittauksia Välimerellä kuukauden ajan tukialuksenaan paavillinen höyryjahti L’Immacolata Concenzione. Tulokset julkaistiin artikkelissa ”Sur la Transparence de la Mer” (vapaa suom.: Tutkimus meren kirkkaudesta) vuonna 1865 Comptes Rendus de l’Acadamie des Sciences -tiedelehden numerossa 61. Näkösyvyyden osalta tutkimuksista ja kirjoitustyöstä vastasi professori Secchi. Secchin ansioksi voidaan lukea menetelmän kehittäminen sellaiseksi, minkälaisena se nykyään tunnetaan. Ideasta voimme kuitenkin kiittää kapteeni Bérardia, joka tuskin osasi arvata kuinka tärkeän havainnon hän kirjoitti muistiin seilatessaan Tyynellä valtamerellä 1800-luvun puolivälissä.

Bérardin henkilö jatkaa elämäänsä myös toisessa merentutkimuksen haarassa. Hänen kunniakseen on nimetty eräs nokkavalaiden suku Berardius (eng. giant beaked whales), joka käsittää kaksi lajia. Bérard toimitti aiemmin tuntemattoman valaslajin (ilm. Berardius arnuxii) ensimmäiset tyyppinäytteet Ranskaan tutkittaviksi.

Auguste Bérardin seikkailuista voi lukea lisää ranskaksi osoitteessa:

http://www.lagglorieuse.info/rechercher.php?Mots=Auguste+B%E9rard%2C+globe-trotter+imp%E9nitent&Submit=Rechercher

Lähteitä:

Tyler (1968) Limnology and Oceanography 13: 1-6
Howard-Duff (1986) Journal of the British Astronomical Association 97: 26-29
Wernard (2010) Journal of the European Optical Society 5: 100135

Teksti:

Jaakko Leppänen

Helsinkiläinen vesiluontointoilija ja tutkija. Kirjoittelen Suurisininen alustalle erilaisia vesiin liittyviä blogikirjoituksia. Aiemmin olen rakennellut vedenalaisluontonäyttelyä ja kirjoittanut vesiluontokirjan. Päivätyössäni tutkin pääasiassa vesiluonnon häiriöitä.

Mikä?

  • Secchi-levy on yksinkertainen ja halpa mittalaite, jolla saadaan helposti ja melko tarkasti selville veden kirkkaus ja tuottavan kerroksen syvyys.
  • Näkösyvyys on puolet tuottavan kerroksen alarajan syvyydestä eli siitä syvyydestä jolle 1% pinnalle tulevasta valosta etenee.
  • Tuottava kerros on vesipatsaan ylin kerros, jossa levien yhteyttämällä tuottama energiamäärä ylittää niiden elintoimintoihinsa käyttämän energiamäärän.
  • Itämerellä tuottava kerros on noin 2 x Secchi-syvyys.

 

Secchi-mittaus Helsingin yliopiston Saariston ekologia -kurssilla. Mittaajana Jaakko Kuurne. (kuva: Sanna Korkonen).

Secchi-mittaus Helsingin yliopiston Saariston ekologia -kurssilla. Mittaajana Jaakko Kuurne. (kuva: Sanna Korkonen).

Miten?

  • paikallaan olevasta veneestä tai laiturilta
  • valoisaan aikaan varjopuolelta
  • varo ettei Secchi-levy osu pohjaan!
  1. Laske levyä hitaasti pinnan alle kunnes se katoaa
  2. Kirjaa muistiin syvyys jossa se vielä näkyi
  3. Laske vielä lisää 0.5 -1 m
  4. Nosta levyä hitaasti kunnes se näkyy jälleen
  5. Kirjaa syvyys muistiin
  6. Näkösyvyys on kahden kirjaamasi syvyyslukeman keskiarvo

Vesiluontokurssi

Liejusukasjalkainen (kuva: N. Nappu).

Innokas tutkimussukeltajajoukko alkoi aikanaan työstämään vesiluontoon keskittyvää opetusmateriaalia. Tarkoitus oli tuottaa laadukas tukimateriaali Vesiluontokurssille, joka johdattaisi ja innostaisi katselemaan Itämerta uusin silmin. Kurssi oli suunnattu vedenalaisesta luonnosta kiinnostuneille laitesukeltajille. Materiaali valmistui ja muutamia kurssejakin järjestettiin. Materiaali ja sen jatkohyödyntäminen kuitenkin juuttuivat jonkinnäköiseen mustaan aukkoon tai muuhun aika-avaruusvääristymään. Aika ajoin paperinen vesiluontokurssin moniste on putkahtanut mieleen ja muutama vuosi takaperin löysin nivaskan varastosta. Se roikkui mukana opetuskeikoilla ja huomasin sen olevan edelleen varsin mainio materiaali. Tuo edellämainittu AIKA oli kuitenkin ajanut hieman materiaalista ohi, moni asia monisteessa kaipasi päivittämistä. Jossain vaiheessa heräsi ajatus materiaalin henkiin herättämisestä ja päivittämisestä tälle vuosituhannelle; mitäpä, jos materiaalista väännettäisiin verkkoversio. Vaikka nykyään erilaisia materiaaleja on paljon tarjolla nähtiin vesiluontokurssin digitaalisessa versiossa kuitenkin sen verran lisärvoa, että urakkaan kannatti ryhtyä. Tämä materiaali eroaa olemassa olevista nettimateriaaleista selkeiden piirroskuvien ja määrityskaavojen avulla. Materiaali myös skaalautuu erikokoisille laitteille, mikä on nykyään  tärkeää. Materiaali ajateltiin heti alussa julkaistavan avoimesti. Visioissa oli myös tuottaa uudenlaista sisältöä; 3D-malleja lajeista, lajihavaintojen teon mahdollistava systeemi jne.

Tässä kaikessahan olisi ihan jäätävä määrä työtä! Ei auta, homma pistettin alulle…ja laitettiin heti jäihin vuodeksi. Asia jäi kuitenkin vaivaamaan ja koska olemme melko päättäväistä kansaa ja sanastossamme on tämä erikoinen sana sisu oli projekti lopulta kaivettava naftaliinista ja käytävä oikeasti hommiin. Rankahkon  uurastuksen jälkeen oli materiaali lopulta siinä vaiheessa, että oli julkaisun paikka. Työstäminen jatkuu, mutta materiaalin uusi muoto lienee melko pitkälle selvillä. Runko on nyt kasassa, sisältöä päivitetään ja uutta sisältöä lisätään kevään aikana. Seuraavassa vaiheessa, kunhan rahoitus saadaan kuntoon, materiaalia aletaan laajentaa makean veden puolelle. Aika näyttää kuinka hyvin materiaali löydetään ja kuinka hyvin vesiluontokurssi otetaan yleisön keskuudessa vastaan.

Toivomme, että materiaalille löytyy käyttöä niin koulujen opetuksessa kuin alkuperäisessä käyttötarkoituksessaankin. Soveltuu tämä materiaali kyllä yliopisto-opetuksen tukimateriaaliksikin. Meillä on valmiudet myös räätälöidä esimerkiksi yksittäisille kouluprojekteille omien havaintojen tekojärjestelmä, jolla voidaan esimerkiksi näyttää kartalla oppilaiden mobiililaitteilla tekemät lajihavainnot.

Voit sukeltaa vesiluontokurssin pariin osoitteessa vesiluontokurssi.suurisininen.fi. Hieman kevyempi materiaali löytyy osoitteesta laji-info.suurisininen.fi.

Maasto-opetuksen kehittämisestä

maasto-opetus.fi -logo

Olen ollut osaltani luomassa yliopistojen maasto-opetuksen tukemiseksi rakennettua verkkosivustoa sisältöineen. Sivusto nimeltä maasto-opetus.fi julkaistiin tuossa viime vuoden lopulla ja siitä ollaan rakentamassa portaalia biologian maastokurssien opettajille sekä kurssilaisille. Itä-Suomen yliopiston vetämä ja Koneen säätiön rahoittama hanke alkoi viime vuoden alkupuolella seminaarilla Konneveden tutkimusasemalla ja huipentui toiseen seminaariin Lammin biologisella asemalla joulukuussa 2017.

Maasto-opetuksen tukisivuston ja siihen linkittyvän Facebook-sivun tarkoituksena on tarjota opettajille ja opiskelijoille tietoa, työkaluja sekä verkostoitumisalusta. Sivuilta löytyy tieto Suomen eri yliopistojen kenttäkurssitarjonnasta. Nämä listat täydentyvät tässä kevään aikana. Moni tiedekunta painii laitosrakenneuudistusten parissa ja kurssitietojen kaivaminen on ollut hidasta. Lisäksi muinaisten kurssien muinaiset vetäjät ovat kadonneet; moni muistaa käyneensä sen oivallisen kurssin aikanaan, mutta mikäköhän sen nimi (ja aihe) olivat? Projektin aikana on työstetty useita työohjeita, joiden tarkoituksena on auttaa opettajia hiedän rakentaessaan sisältöjä kursseille. Työohjeita on tulossa useita lisää kevään 2018 aikana. Tarkoituksena on myös tuottaa tukku uusia työohjeita tämän vuoden kenttäkurssien kurssilaisten voimin. Sivuilta löytyy myös laaja resurssipankki, josta löydät esimerkiksi avoimen lähdekoodin ohjelmia sekä kirjallisuuslistan eri lajiryhmiin. Sivuilla pidetään myös projektin blogia, jossa on jo avattu projektin ydintä siinä laajuudessa, että tässä ei ole sitä tarpeen toistaa. Tsekkaa blogi.

Projektin sivuja rakennetaan ja hankkeelle ollaan miettimässä jatkorahoituksen hakemista. Maasto-opetus.fi -sivuston ohella projektin tähän mennessä näkyvin tuotos on Yliopistopedagogiikka-lehteen kirjoitettu artikkeli (Komonen ym. 2017).

Saariston ekologia 2017

Saariston ekologia -kurssin erilaisia rantoja from RESTAT UHEL on Vimeo.

Kahden viikon rupeama tämänvuotisen Saariston ekologia -kurssin (HY) parissa on taas takana. Pitkää päivää pukkasi, mutta hauskaa oli. Taas kerran kelien jumalat suosivat kurssia, kahteen viikkoon mahtui vain muutama sadekuuro. Toinen viikko oli tuulten puolesta hieman vauhdikkaampi, mutta onneksi Tvärminnen saaristosta löytää melkein aina vaihtoehtoisen opetuspaikan, oli tuulen suunta sitten mikä tahansa. Myrskyllä toki laivat (ja opiskelijat) jäävät maihin, näin ei ole tainnut kuitenkaan koskaan käydä.

Tänä vuonna kurssilla kokeiltiin aikaisempaa hieman vahvempaa tutkimuspainottoisuutta ensi vuotta silmälläpitäen, jolloin kurssi tulee muuttamaan sisältöään tutkimuksellisempaan suuntaan. Saimme näin hieman kokemusta esimerkiksi ajankäytön suhteen ja olemme viisaampia rakentaessamme ensi vuoden kurssisisältöjä. Tutkimuksellisuuden lisääminen tulee olemaan hieman haastavaa ilman valmentavaa kurssitusta ennen Tvärminneen saapumista; koesuunnittelusta, tilastotieteestä ja paremmasta lajintuntemuksesta tarvitaan kyllä paremmat pohjat, muuten tutkimuksellisuuden lisääminen syö kurssin pedagogista mielekkyyttä (kirjoittajan henkilökohtainen mielipide).

Valitettavasti RASPITIN-projekti sekä LäPSSy-luotain eivät valmistuneet tämän vuoden kurssille. Niiden toimintaperiaatteita ja alustavia prototyyppejä kuitenkin esiteltiin toisen kurssiviikon alun ”Teknologiademossa”. Demon sanoma oli, että ideoi ja aloita ideoiden toteuttaminen. Kaiken ei tarvitse olla suurta ja mahtavaa, mutta tekemällä oppii.

Edit! Juttu kurssista Helsingin yliopiston uutisissa.

LäPSSy-luotain.

LäPSSy-luotaimen merimaaliohjusmainen rakenne herätti kunnioitusta läsnäolijoiden keskuudessa.

Mutta mitäpä tässä jaarittelemaan hyvästä kurssista. Uppoudu saariston tunnelmiin alla olevien kuvien kautta!

Tvärminnen Eläintieteellinen Asema ilmasta

Snorklaajat vedessä

Saaristomaisemaa

 

J. A. Palmen matkalla näytteenottoon

Kurssilaiset tutkivat näytteitä saaren rannassa

Snroklaajat vauhdissa

Rakkolevien mittausta ja näytteiden keräämistä

Kala sukeltajan maskissa. Näinkin voi pyydystää kaloja