Korvissa humisee, kun ilmapaine vaihtuu tuulenpyörteissä. Kuvitus: Kari Sihvonen
Korvissa humisee, kun ilmapaine vaihtuu tuulenpyörteissä. Kuvitus: Kari Sihvonen

Puiden välissä ilma virtaa kuin vesi koskessa.

Moni suomalainen pitää metsän huminaa miellyttävänä ja rauhoittavana äänenä. Ehkä juuri siksi se on päässyt myös nuotiolauluihimme: ”ja nyt illan tummetessa, metsä­ meille kuiskailee” tai ”kun laulumme yön yli kiirii, ja kun hongat huminoi”. Mutta miksi kuuset oikeastaan kuiskivat ja hongat huminoivat?

Tieteen kentällä puiden humina näyttää herättäneen vähemmän intohimoja kuin taiteen puolella. Aihetta ei tunnu tutkineen kukaan. Se ei onneksi estä eri alojen asiantuntijoita spekuloimasta, mistä ilmiössä voisi olla kyse.

– Humina syntyy tuulen törmätessä esteeseen. Silloin tuuli joutuu kanavoitumaan uudelleen, ja sen nopeus vaihtelee, aloittaa Itä-Suomen yliopiston metsänhoitotieteen professori Heli Peltola, joka väitöstyökseen tutki metsien tuulenkestävyyttä.

– Ilmiötä voinee verrata tilanteeseen, jossa sama vesimäärä virtaa kapeassa tai leveässä uomassa. Kapeassa syntyy pauhu,  toisin kuin leveässä, jossa vesi virtaa hiljalleen, hän pohtii.

Turbulenssia koivikossa

Myös meteorologian professori Timo Vesala Helsingin yliopistosta mietiskelee asiaa kosken kohinan tai pöytätuulettimen hurinan kautta. Kaikissa tapauksissa aine virtaa ja törmää esteeseen.

Vesala on mitannut tuulen nopeutta metsän eri kerroksissa ja huomannut, että puiden välissä pujotteleva tuuli on luonteeltaan turbulenttista, pyörteistä.

– Kasvillisuus rikkoo virtauksen, jolloin puunrunkojen taakse syntyy ikään kuin vanavettä, mikä lisää turbulenssia, Vesala kertoo.

Turbulenttisissa virtauksissa ilman lämpötila, paine ja virtausnopeus vaihtelevat äkisti. Koska kuuleminen perustuu korvan aistimiin paineaaltoihin, on juuri paineen vaihtelu se turbulenssin piirre, jonka takia ilman liike metsässä havaitaan huminana.

Metsässä ilman paineenvaihtelu ei kuitenkaan ole täysin satunnaisia, toisin kuin kaikkia äänentaajuuksia sisältävässä niin kutsutussa valkoisessa kohinassa, jota toisinaan kuulee esimerkiksi radiokanavaa vaihtaessa. Ääni muuntelee metsälle ominaisen taajuusalueen eli spektrin sisällä. Metsän äänispektri on erilainen kuin vaikkapa rantaan lyövien aaltojen tai vilkkaasti liikennöidyn tien spektri.

Vuodenaika vaikuttaa

Yksinään tönöttävä puu ei juuri humise, sillä se ei lisää ilmavirtaan riittävästi turbulenssia. Silti esimerkiksi yksittäinen haapa voi olla kovinkin äänekäs isojen ja pitkäruotisten lehtiensä ansiosta.

– Lehtien värinässä äänilähteenä ovat itse lehdet, mutta yleinen humina ei tarvitse syntyynsä liikkuvia osia, Vesala selvittää.

Hän uskoo, että lehtien kesken voi esiintyä myös resonanssia, eli puun ominaisäänen luovat keskenään samalla taajuudella värähtelevät lehdet. Lehtien, neulasten ja oksien liike muodostaa luonnollisesti osansa metsän äänestä, ja mitä isompi metsä, sitä isompi äänilähde ne yhdessä ovat.

Huminavoittoisinta ääntä metsä pitääkin talvella, kun oksat, varvikot ja neulaset peittyvät lumen alle.

Johanna Junttila on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 8/2013