Maailman mahtuu musiikkia jos jonkinlaista, mutta juuri on yhteinen ja löytyy lauluttelusta. Eteenpäin harppova aivotutkimus tarjoaa nyt mahdollisuuden etsiä varhaista musiikkia. Jos hyvin käy, aivomme kertovat, millaisia olivat ihmiskunnan ensi laulut



Julkaistu Tiede-lehdessä 5/2009


Lauloiko neandertalinihminen? Osasiko se vitsailla tai ilmaista mieltään pilkkalaululla? Entä oliko laulu hallussa ensimmäisillä esivanhemmillamme? Jos he lauloivat, kenen lauluja he lauloivat? Olivatko laulut heidän vanhempiensa lauluja, ja jos olivat, keitä lajimme vanhemmat olivat?

Tällaisten kysymysten esittäminen olisi 1980-luvulla ollut monen musiikintutkijan mielestä epätieteellistä jaarittelua. Monen mielestä näin on yhä, ja skeptikko saattaa olla oikeassa, mutta mietiskelyyn on myös perusteita.

Nykytietämyksen valossa on selvää, että ennen meitä eläneet ihmislajit lauloivat. Selvää on myös se, että meidän musiikkimme juuret löytyvät heiltä meille periytyneistä geeneistä ja kulttuurista. Jonkin lajin äidiltä meihinkin siirtyi taipumus laulaa.


Miten menneestä voi tietää?

Voidaan kysyä, miten on mahdollista puhua satojen vuosituhansien takaisina aikoina eläneiden sukulaistemme lauluista. Vastaus on, että voimme esittää oletuksia sen perusteella, mitä tiedämme edeltäjistämme ja toisaalta ihmisen ja eläinten eroista ja yhtäläisyyksistä.

Monen alan tutkijat ovat päätyneet olettamaan, että ihmisen suvussa laulunomaisen viestinnän fysiologiset ja neurologiset edellytykset olivat olemassa jo 1,8 miljoonaa vuotta sitten. Niin ikään uskotaan, että varhainen äänillä kommunikointi sisälsi kehon liikeviestintää ja kasvojen mimiikkaa mutta ei sanoille ominaisia täsmällisiä merkityksiä. Vasta nykyihmisen viestintä alkoi eriytyä kahteen suuntaan: laulu jatkoi lauluna samalla kun sen rinnalle ilmaantui alati tärkeämmäksi käynyt puhe. Meissä on muistumia noista varhaisista vaiheista, vaikka emme tule asiaa ajatelleeksi.

Äidit ja isät ja mummit ja sedät lepertelevät kieltä ymmärtämättömälle vauvalle likimain samankaltaisin melodioin, äänenvärein, ilmein ja elein kaikkialla maapallolla. Tällainen kommunikointi on luontevaa ja toimivaa, eikä sitä opita. Globaali yhdenmukaisuus antaa vihjeitä siitä, minkälaista saattoi olla läheisimpien lajisukulaistemme lauluttelu, tiedonvälitys ennen sanoja. Todennäköisesti se viesti erityisesti tunnetiloja, mutta varmaan se myös varoitti, maanitteli, käski ja opasti.

Ihmisen laulun muuan universaali piirre on melodian esittäminen sekreemien eli täsmällistä merkitystä vailla olevien äänneyhdistelmien avulla. Kuten jokainen saamelainen tietää, yhdestä ja samasta nun nun nu -yhdistelmästä syntyy lukuisia merkityksiä sen mukaan, mitkä milloinkin joikataan tai kuka kulloinkin joikaa. "Merkityksettömät tavut" ovatkin tietoyksiköitä; niiden piiloviestit avautuvat niille, jotka tuntevat sekreemien, rytmin ja sävelmän muodostaman kokonaisuuden. On erittäin todennäköistä, että tämä laulun alue liittää ihmisen ainutlaatuiseksi kuvitellun kulttuurin lenkiksi yli miljoonan vuoden pituisessa jatkumossa.


Kuulosta löytyi uusi suunta

Musiikintutkijat alkoivat 1990-luvulla palata musiikin alkuperään liittyvien kysymysten pariin. Kymmenet vuodet ne olivat olleet alue, jota kriittiset tiedemiehet karttoivat. Siihen kytkeytyi liian paljon piirteitä, jotka pakottivat arvailuun, eikä tiede voi perustua vain oletusten varaan.

Uusi avaus oli tarkastella musiikkiamme osana eläinten ääntelyä, tukeutua jo 1970-luvulla alkaneeseen eläintieteelliseen tutkimukseen. Tämän uuden biomusiikkitieteen keskeisiä oivalluksia on se, että kuuloaivokuorta lukuun ottamatta ihmisen kuulojärjestelmä rakentuu samalla tavoin kuin muilla nisäkkäillä ja linnuilla, mikä osoittaa kuulokeskuksen kehittyneen jo noin 300 miljoonaa vuotta sitten. Muutoin ihmisen ja hyppyrotan tai laululinnun samalla tavoin toimivat aivorungon, väliaivojen ja sisäkorvan kuuloelimet eivät olisi selitettävissä.

Linnut haarautuivat omiin suuntiinsa samoista maalle nousseista selkärankaisista kuin nisäkkäät, joten ei ole kumma, että lintujenkin kuulorakenteet ovat paljossa samat kuin ihmisen ja että nisäkkäillä jopa kuuloelinten solumäärät ovat samat. Esimerkiksi sisäkorvan simpukassa on noin 35 000 kahteen tai kolmeen riviin järjestynyttä karvasolua niin koiralla kuin ihmisellä.

Ratkaisematon kysymys on, miksi melodisesta ääntelystä tuli keskeinen viestintäväline yhtäältä ihmiselle (muttei apinoille) ja toisaalta laululinnuille. Vaikka lintujen laulu kehittyi aivan eri aikaan kuin ihmisen laulu, niiden välillä on monia samankaltaisuuksia - siitäkin huolimatta, ettei linnunlaulua voi kutsua laulutteluksi samassa mielessä kuin ihmislaulua. Vaikka lurittelun päällimmäisenä pontimena on suvunjatkaminen, se tuskin on ollut ainoa syy melodioiden kehitystyöhön. Laulu tuottanee linnussakin omanlaistaan mielihyvää.


Kolmen tyypin kuulijoita

Kuulokeskuksen toimintaperiaatteissa on vielä paljon selvitettävää, mutta sen tiedämme, että aivoprosessit ovat kaikilla ihmisillä pääosin samat ja että ihminen tulkitsee ääni-informaatiota siten kuin on oppinut tulkitsemaan. Tämä merkitsee, että kuulokeskuksessa äänien käsittelyä ohjailee kulttuuri eli opittu ja muistiin säilötty tieto. Miten aivot liittävät opitun tiedon automaattisen prosessin tuottamaan tietoon, on vielä epäselvää.

Koska kuulokeskus analysoi äänienergiaa yhdenmukaisella tavalla, kaikki normaalisti kuulevat ihmiset ovat geneettisen perimänsä vuoksi luonnostaan musikaalisia. Ihminen voi olla epämusikaalinen vain, jos hänen aivonsa ovat vakavasti vahingoittuneet. Ihmiset eroavat kuitenkin toisistaan siinä, kuinka paljon heillä on musiikin hahmottamiseen, muistamiseen, esittämiseen ja luomiseen liittyvää lahjakkuutta, ja kuuntelijoinakin me olemme erilaisia.

Me jakaudumme kolmeen kuuntelijatyyppiin sen mukaan, miten kummassakin aivopuoliskossa oleva Heschlin aivopoimu toimii. Sen tapaan reagoida ääneen ei vaikuta koulutus eikä harjoitus, koska erilaisuus johtuu perintötekijöistä.

- Ensimmäisen tyypin muodostavat pohjasävelkuuntelijat. Heitä miellyttävät lyhyet, terävät ja impulsiiviset äänet, minkä vuoksi he kuuntelevat ja soittavat itse mieluiten esimerkiksi rumpuja, kitaraa, trumpettia ja huilua. Mieltymys johtuu siitä, että sävelet ärsyttävät voimakkaimmin vasemmanpuoleista aivopoimua, joka on erikoistunut nopeiden aikatapahtumien analysointiin.

- Toisena ryhmänä ovat äänenvärin kuuntelijat. Heillä aktivoituu vahvimmin oikeanpuoleinen Heschlin poimu, joka hoitaa hidasliikkeistä aika-analyysiä ja spektrianalyysiä. He nauttivatkin eniten musiikista, joka rakentuu hitaista sävelistä ja sisältää runsaasti yläsäveliä. Heille mieluisia soittimia ovat jousisoittimet, puupuhaltimet, urut ja vaskisoittimet trumpettia lukuun ottamatta. Tähän ryhmään kuuluu myös ihmisen lauluääni.

- Kolmas tyyppi koostuu ihmisistä, joissa äänienergia aktivoi Heschlin aivopoimut symmetrisesti ja jotka näin ovat kumpaakin tyyppiä samanaikaisesti.

Erilaisuutta on myös naisten ja miesten välillä sen vuoksi, että ääni aktivoi miehellä ennen kaikkea vasemman kuuloaivokuoren, naisilla taas kummankin. Koska sama ero löytyy myös hiirinaarailta ja -koirailta, tutkijat olettavat, että erilaisuus on ikivanha ja että sen on tuottanut naaraille jäänyt vastuu hoitaa jälkeläiset elävinä aikuisikään. Naaraan on täytynyt kyetä tulkitsemaan kaikki ympäristön äänet ja samalla tunnistamaan jälkeläistensä äänet, kun koiraalle on riittänyt, että se on löytänyt syötävää ja muutaman kerran vuodessa naaraan. Tämä ei kuitenkaan tarkoita, että naisten kuulema äänimaisema olisi ratkaisevasti erilainen kuin miesten. Kyse on vain laatueroista.


Kullakin rakenteella tehtävänsä

Kuulojärjestelmä on tavattoman monimutkainen ja käsittämättömän nopea. Siihen kuuluu lukuisia osaelimiä, joskus vain pieniä soluryhmiä. Ne kaikki ovat yhteydessä toisiinsa, ja kullakin on täsmällinen tehtävänsä tapahtumaketjussa, jonka kuluessa ihmisen on saatava selville ääniaaltojen värähtelyn sävelkorkeus, voima, väri, kesto, tulosuunta ja niin edelleen. Kuulokeskuksessa tapahtuva analyysi tuottaa tietoisen yleiskuvan keskimäärin 20-40 sekunnin tuhannesosan aikana, mutta esimerkiksi aivorungon mantelitumake kykenee määrittämään äänen tulosuunnan muutamassa sekunnin miljoonasosassa.

Kun ääni tavoittaa sisäkorvan simpukan, käynnistyy prosessi, joka pääpiirteissään selvisi jo 1800-luvulla muun muassa Hermann von Helmholtzin tutkimusten ansiosta. Saksalainen neurobiologi, Darmstadtin teknisen yliopiston professori Gerald Langner on nyttemmin merkittävästi täydentänyt peruskuvaa kuulokeskuksemme toiminnasta. Hän on muun muassa kyennyt osoittamaan, ettei simpukka määritä äänen sävelkorkeutta vaan se selviää vasta syvällä aivoissa kuulokeskuksen alakukkulassa hermosolujen vertaillessa sähköisiä värähdyksiään.

Prosessien todellinen eteneminen on huikean monimutkainen ja tutkiminen vaikeaa. Langner testaakin ajatuksiaan keinotekoisella hermoverkolla, jonka kehittämiseen on Suomessa osallistunut kognitiivisen teknologian professori Mikko Sams Teknillisestä korkeakoulusta.

Työryhmä on saanut selville, että sävelkorkeutta määrittäessään kuulokeskuksen hermosolut noudattavat akustiikan matemaattisia sääntöjä käänteisesti: kun harmoniset sävelet rakentuvat kokonaislukujen kerrannaisista eli pohjasävelestä ja sen yläsävelistä, kuulokeskus kääntää kaiken ylösalaisin, jolloin yläsävelsarjan fysikaalinen vastine onkin alaspäin suuntautuvana sarjana aktivoituva solukko.

Tämä on ensi alkuun hämmentävää, koska olemme tukevasti luottaneet siihen, että kuulokeskus muuntaa d-sävelen aivovasteeksi D:n ja D-duurisoinnun vasteeksi D-duurin. Näin ei kuitenkaan käy. Kun soittaa d:n, kuulokeskuksessa käynnistyy solukko, joka vastaa G-mollisointua. Vastaavasti A-molli, joka koostuu a-, c- ja e-sävelistä, koodautuu D-, F- ja A-mollina. Näin aivoissamme on aikamoinen joukko kuulosoluja aktiivitilassa.

Soinnullisuus on siis meissä synnynnäinen ominaisuus, ja aivomme toimivat kuin kitara, jossa sävel ja sointu eivät värähdytä vain kieltä vaan koko soitinta. Onko kumma, että sähkökitarasta tuli menestys. Sen kuuden kielen äänet aktivoivat satojen miljoonien vuosien ikäisen kuulokeskuksemme soluverkkoa niin väkevästi, että se valloitti koko läntisen maailman, vaikka sävelmät pohjautuvat yksinkertaisiin ratkaisuihin.


Tie auki lauluperinteisiin

Gerald Langnerin työryhmän luoma neurofysiologinen teoria avaa aivan uuden oven musiikin alkuperän etsinnälle. Tampereen yliopiston musiikintutkimuksen laitoksessa kehitetään sen pohjalta toista teoriaa, jonka avulla on mahdollista luoda maailman kattavaa kuvaa eri väestöjen lauluperinteistä koko siltä ajalta, jonka nykyihminen on ollut olemassa.

Edellytyksenä on määrittää laulajien alitajuntaa hallitsevat laulujen rakenneperiaatteet, jotka nykytiedon mukaan muuttuvat erittäin hitaasti. Geneetikko Stephen Oppenheimer on laskenut, että esimerkiksi australidien esivanhemmat vaelsivat Australiaan 65 000 vuotta sitten. Eurooppalaisten saapuessa runsaat 200 vuotta sitten siellä asui liki miljoona ihmistä, jotka puhuivat noin 250:tä eri kieltä. Tästä huolimatta australidien laulun alitajuiset perussäännöt olivat ja ovat yhä koko mantereella yhtä yhdenmukaiset kuin heidän maailmankuvansa myyttinen perusta.

Jos australideilla on lauluissaan yhdenmukainen perusrakenne, milloin ja missä se olisi voinut kehittyä? Ainoa mahdollinen vastaus on aika, jota voidaan kutsua kanta-australidiseksi tai uniajaksi, kuten alkuperäisväestö itse menneisyyttään nimittää. Tuolloin maaosan eri väestöt eivät olleet vielä hajaantuneet erilleen.

Vaikka Oppenheimer liioittelisi Australian asuttamisen ajankohtaa, laulujen rakenne on säilynyt muuttumattomana vähintään 50 000 vuotta. Näin pitkästä historiasta kertovat kiistattomat arkeologiset jäännökset. Australidien kielet ovat eriytyneet hyvinkin kauas toisistaan, mutta laulun perussäännöt ovat säilyneet. Tämä osoittaa, miten tiukasti laulu liittyy identiteettiin, ja miksi ei liittyisi, sehän on tunteiden keskeisin viestiväline. Laululla ei kuitenkaan ole kielioppia. Sillä on lauluoppi.


Lauluoppi vie alkulauluun?

Neurofysiologian näkökulmasta sävelet synnyttävät kaikissa ihmisissä samat automaattiset prosessit, jotka muuttavat fysikaalisen värähtelyn soluvasteiksi kuulokeskuksessa. Täten kaikki ihmiset ovat varhaislapsuudessaan samassa kulttuurista riippumattomassa lähtöasemassa.

Laulut ovat kuitenkin eri alueilla erilaisia ja toisaalta hyvinkin samanlaisia. Jos kuulet kaukaa tietynlaisen latvialaisen laulun, tuskin voit päätellä muuta kuin että laulu on suomalainen. Syy on laulutavan ja kielen lausumisen yhdenmukaisuudessa. Samoin kykenet melko helposti tunnistamaan laulun tšekkiläiseksi, unkarilaiseksi, venäläiseksi tai joiuksi, vaikka et saisikaan selvää sanoista. Syy on se, että olet oppinut tunnistamaan kullekin ominaisen rakenteen ja esitystavan.

Tähän asti musiikintutkijoilla ei ole ollut teoriaa, jolla tunnistaa ja määrittää laulajien mieltä hallitsevat säännöt. Kullakin laulutavalla on oma sisäinen logiikkansa, jonka jokainen sen piiriin kuuluva oppii lapsuudessaan. Säännöstö on kuitenkin alitajuinen, ja siksi tutkijoiden on ollut vaikea selvittää, mitä ovat piirteet, joiden vuoksi yksi perinne kuulostaa aivan toisenlaiselta kuin toinen, vaikka laulajat käyttäisivät samoja säveliä ja paljolti samanlaisia rytmejä.

Koska nykytiedon mukaan ihminen on kaikkialla samaa lajia, tuntuu oudolta analysoida musiikkia paikallisteorioiden mukaan. Jos lääketiede toimisi näin, brasilialainen verenkierron selitys olisi toinen kuin suomalainen ja australialaisen silmä reagoisi valoon erilaisen selityksen mukaan kuin saksalaisen. Tässähän ei ole järkeä. Musiikintutkimuksessa on kuitenkin ollut pakko tyytyä paikallisiin selityksiin, koska ei ole ollut varmuutta siitä, mikä musiikin loputtomassa muuntelussa on kaikille yhteistä ja kulttuurista riippumatta vertailukelpoista.
Nyt näyttää siltä, että keino on löytymässä. Langnerin työn ansiosta voimme kehitellä neurofysiologisiin säännönmukaisuuksiin pohjautuvaa tutkimusmenetelmää, jolla mitä tahansa lauluperinnettä voidaan verrata toisiin perinteisiin. Vertailu ei kuitenkaan kohdistu sävelmiin vaan niiden pohjalla piilotteleviin lauluoppeihin. Onnistuessaan tulokset saattavat pureutua kauas menneisyyteen.

Jos runolaulun rakenne sai alkunsa 3 000 vuotta sitten, itkuvirren perusta palaa aikaan, jolloin nykyihminen varovasti tarkkaili neandertalinihmisten elämää. Näkikö hän heidän nauravan tai laulavan? Jos lapsi hullutteli, neandertal varmaankin purskahti nauruun, mutta vitsille hän ei kyennyt nauramaan, koska vitsi voi syntyä vain sanailijan mielessä. Lauloiko neandertal? Jos esivanhempamme ja linnut lauloivat, miksei neandertal?


Timo Leisiö on Tampereen yliopiston etnomusikologian professori.


Aivoissa musisoivat kuulosolut


Aivotutkimus on tuomassa musiikin vaikutusmekanismeihin aivan uudenlaista mitattavuutta ja täsmällisyyttä. Tutkijan ei enää välttämättä tarvitse arvuutella, mihin ja miten musiikki meissä osuu. Hän voi tiedustella vastauksia kuulosoluilta. Uuden suunnan musiikintutkijat saavat kiittää apureistaan neurotutkijoita yleensä ja Darmstadtin teknisen yliopiston neurobiologian professoria Gerald Langneria erityisesti. Paljolti hänen ansiostaan tietämys kuulokeskuksemme toiminnasta on tarkentumassa.


Sävelen väri ja voima simpukasta, korkeus alakukkulasta

Kun simpukka ottaa vastaan pohjasävelen ja sen kerrannaisten yläsävelten värähtelyn, sen tyvikalvoa peittävä neste alkaa laineilla. Laineiden keskinäisistä korkeuseroista tietyt aistinsolut analysoivat yläsävelten koostumuksen eli äänen värin, spektrin. Toiset aistinsolut määrittävät äänen voimakkuuden, amplitudin. Mitä korkeampina laineet käyvät, sitä enemmän niissä on energiaa ja sitä voimakkaammin aistinsolut aktivoituvat.
Simpukkatumakkeen laukaisinsolu lähettää hermoimpulssit tähtisolujensa värähtelypiiriin ja sukkulasolujensa yhdistelijäpiiriin. Niissä impulssit kiertävät niin kauan kuin sävel soi.

Alakukkulan yhteensattumasolu ottaa vastaan värähtely- ja yhdistelijäpiiristä vapautuvat impulssit ja mittaa niiden avulla pohjasävelen, sävelen ensimmäisen värähdyksen, keston eli sävelen sävelkorkeuden.
Kun impulssit osuvat yhteensattumasoluun täsmälleen samalla hetkellä, se lukitsee tapahtumahetken, kunnes samat pulssit toistuvat uudelleen, uudelleen ja uudelleen. Yhteensattumasolu laskee siis reaktioidensa välisen ajan, periodin. Tämä on samalla pohjasävelen yhden värähdyksen kesto, joka antaa sävelen sävelkorkeuden. Mitä pidempi värähdysten väli on, sitä matalampi on ääni.


Yhdistäjä tuottaa äänikartat

Alakukkulan kuulosolut ovat järjestyneet arviolta 30 kerrokseen, jotka ovat yhteydessä toisiinsa. Vasemmalta oikealle solurivit kytkeytyvät sävelkorkeuksiin, edestä perälle päin taas taajuuteen, joka kasvaa niin, että viimeisen solun taajuus on likimain sama kuin seuraavan kerroksen ensimmäisen solun. Jokainen harmoninen sävel aktivoi laajahkon solujoukon useissa kerroksissa, tässä tapauksessa kolmessa. Tiedot siirtyvät yhdistäjäsoluun, joka kokoaa niistä sävelkorkeuden, äänenvärin ja äänenvoiman kartat kuuloaivokuoren käyttöön. Kuten yhteensattumasoluja, yhdistäjäsoluja on todellisuudessa suuri määrä.


Kokemukset eroavat aivokuorella


Nykytiedon mukaan ihmisen kuulojärjestelmä on samanlainen kuin nisäkkäillä ja linnuilla - kuuloaivokuorta lukuun ottamatta. Niinpä isäntänsä soittoa kuulevalla koiralla tapahtuvat kuulokeskuksessa samat aivosähköiset prosessit kuin isännällä, mutta se tuskin kokee musiikin samoin. Kummankin aivokuorelle syntyy sama tietopaketti äänen korkeudesta, väristä, voimasta ja kestosta, ja musiikista innostuneena koira saattaa ryhtyä antaumuksella ulisemaankin, mutta musiikki synnyttänee siinä erilaisia kokemuksia, mielleyhtymiä tai muistoja kuin isännässä muun muassa siksi, ettei se osaa puhua.


Sinfoniaorkesteri istuu aivopoimun ehdoilla


Kuuloaivokuorella sijaitseva Heschlin aivopoimu ratkaisee, vetoavatko meihin musiikin pohjasävelet vai yläsävelistä syntyvät äänenvärit. Heidelbergin yliopiston neurotutkija Peter Schneider on havainnut, että myös sinfoniaorkesterin istumajärjestys noudattelee Heschlin poimun aktivoitumista.

Kapellimestariksi hakeutuu mielellään henkilö, jolla poimu on aktiivinen kummassakin aivopuoliskossa tai joka on äänenvärikuuntelija. Hänen vasemmalla puolellaan istuvat muusikot, joilla aktivoituu vahvimmin vasen poimu, ja oikealla muusikot, joilla oikea poimu reagoi vilkkaimmin.


Maailma laulaa kolmella tyylillä


Kuten kulttuuri myös musiikki on kehittynyt omiin suuntiinsa maapallon eri kolkissa. Yhdysvaltalaisen etnomusikologin Alan Lomaxin keräämän tiedon pohjalta on pääteltävissä, että laulu jakautui 80 000-50 000 vuotta sitten kahteen perustyyliin, kun Afrikan metsästäjä-keräilijöiden moniäänisen eteläisen kantatyylin rinnalle syntyi Koillis-Afrikan, Lähi-idän ja Keski-Aasian väestöjen keskuudessa yksiääninen pohjoinen kantatyyli. Kumpikin on yhä kuultavissa eri puolilla alkuperäisväestöjen lauluissa, joskin aika on tuonut mukanaan paikallisia sävyjä.

Lisäksi iso osa maailmaa on siirtynyt korkeakulttuureissa kehittyneeseen taidemusiikkiin, mutta nykykäsityksen mukaan ero kansanmusiikin ja taidemusiikin välillä ei ole kovinkaan suuri. Lähinnä on kyse siitä, että taidemusiikilla on kirjoitetut musiikkiopit, kun taas kansanmusiikilla ne ovat kirjoittamatta. Vaikka eri kansat selittävät musiikkinsa eri tavoin, kaiken musiikin pohjana ovat musiikkiopin säännöt. Niiden puuttuminen tekisi mahdottomaksi oppimisen - eikä musiikkia ensinkään olisi.

Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Hirmun anatomia on selvinnyt sääsatelliittien mikroaaltoluotaimilla. Ne näkevät pilvien läpi myrskyn ytimeen ja paljastavat ukkospatsaat, joista myrsky saa vauhtinsa. Kuva: Nasa/Trimm

Pyörivät tuulet imevät energiansa veden lämmöstä.

Trooppiset rajuilmat tappoivat vuosina 1995–2016 lähes 244 000 ihmistä, koettelivat muuten 750 miljoonaa ihmistä ja tuhosivat omaisuutta runsaan 1 000 miljardin dollarin arvosta, enemmän kuin mitkään muut mullistukset, esimerkiksi tulvat tai maanjäristykset.

Näin arvioi maailman luonnonkatastrofeja tilastoiva belgialainen Cred-tutkimuslaitos raporteissaan, joissa se laskee katastrofien pitkän aikavälin inhimillistä hintaa.

Myrskytuhot ovat panneet myrskytutkijat ahtaalle. Kaikki tahtovat tietää, mistä näitä rajuilmoja tulee. Lietsooko niitä ilmastonmuutos?

Lämpö alkaa tuntua

Näihin asti tutkijapiireissä on ollut vallalla käsitys, jonka mukaan hirmuista ei voi syyttää ilmastonmuutosta vielä kotvaan. Se alkaa voimistaa myrskyjä vasta pitkällä aikajänteellä.

Nyt hurjimpia myrskyjä on kuitenkin alettu kytkeä ilmaston lämpenemiseen. Esimerkiksi alkusyksystä 2017 Maailman ilmatieteen järjestö WMO arvioi, että lämpeneminen todennäköisesti rankensi elokuussa Houstonin hukuttaneen Harvey-myrskyn sateita.

Jotkut tutkijat ovat puhuneet kytköksistä jo vuosia.

Esimerkiksi Kerry Emanuel, Massachusettsin teknisen yliopiston myrskyspesialisti, laski 2005, Katrinan runnottua New Orleansia, että Atlantin ja Tyynenmeren myrskyt ovat nykyään 60 prosenttia voimakkaampia kuin 1970-luvulla.

Keväällä 2013 Nils Bohr -instituutin Aslak Grinsted raportoi, että lämpenemiskehitys vaikuttaa myrskyissä syntyviin tulva-aaltoihin.

Kun maapallon keskilämpötila nousee 0,4 astetta, myrskytulvien määrä tuplaantuu. Tämä rajapyykki on jo ohitettu. Kun lämpötila nousee kaksi astetta, tulvat kymmenkertaistuvat. Silloin superrajuja myrskyjä hyökyy Atlantilta joka toinen vuosi. Tähän asti niitä on nähty kerran 20 vuodessa.

Meri lämpenee otollisesti

Tärkein myrskyjä ruokkiva muutosvoima löytyy sieltä, mistä myrskyt ammentavat energiansa ja mihin ilmastonmuutoksen nähdään vaikuttavan: meriveden lämpötilasta. Se kehittyy myrskyille otolliseen suuntaan.

Esimerkiksi Meksikonlahdella, hurrikaanien voimanpesässä, on mitattu jopa pari astetta tavallista korkeampia meriveden lämpötiloja.

Kun Haiyan, yksi kaikkien aikojen kovimmista taifuuneista, marraskuussa 2013 jätti kaksi miljoonaa filippiiniläistä kodittomiksi, meri oli myrskyn syntyalueella vielä sadan metrin syvyydessä kolme astetta normaalia lämpimämpi.

Meressä tapahtuu muutakin epäedullista: pinta nousee. Se kasvattaa myrskyjen nostattamia tulva-aaltoja, jotka usein saavat aikaan pahinta tuhoa.

 

Näin hirmumyrsky kehittyy

Hirmun syntymekanismi on sama kaikkialla, vaikka nimitykset vaihtelevat. Atlantilla ja Amerikan puoleisella Tyynellämerellä puhutaan hurrikaaneista, Aasian puolella taifuuneista ja Intian valtamerellä ja Oseaniassa sykloneista. Grafiikka: Mikko Väyrynen

 

Trooppisia hirmumyrskyjä syntyy päiväntasaajan molemmin puolin 5. ja 25. leveyspiirin välillä. Päiväntasaajalla niitä ei muodostu, sillä sieltä puuttuu coriolisvoima, jota myrsky tarvitsee pyörimiseensä

Kehittyäkseen myrsky vaatii tietynlaiset olot. Suursäätilan pitää olla laajalla alueella epävakaa ja ukkossateinen ja meriveden vähintään 26 asteista 50 metrin syvyydeltä. Lisäksi tuulien pitää puhaltaa heikosti 12 kilometrin korkeuteen asti. Voimakkaissa virtauksissa myrskynpoikanen hajoaa.

1. Merestä nousee lämmintä, kosteaa ilmaa. Se kohoaa nopeas­ti ja tiivistyy ukkospilviksi, jotka kohoavat 10–15 kilometrin korkeuteen. Samalla vapautuu lämpöä, mikä ruokkii matalapainetta.

2. Fysiikan säilymislakien mukaan ylös kohoavan ilman tilalle virtaa ympäriltä korvausilmaa, jolloin ilmanpaine alueella laskee.

3. Lämpöä kohoaa ylös yhä laajemmalti, ukkospilvien jono venyy, ja ilman virtausliikkeet voimistuvat. Ilmanpaine laskee lisää, ja alueelle syntyy liikkuva matalapaineen keskus.

4. Paine-ero tuottaa voiman, joka alkaa pyörittää tuulia kiihtyvää vauhtia. Maan pyörimisliikkeestä aiheutuva coriolisvoima kiertää niitä spiraalin lailla vastapäivään kohti matalan keskusta. Kun tuulen sekuntinopeus nousee yli 33 metrin, on syntynyt trooppinen hirmumyrsky.

Hurjimmissa myrskyissä tuulen nopeus nousee 70–90 metriin sekunnissa. Pyörteen halkaisija vaihtelee puolestaan 400 kilometristä 1 000 kilometriin.

5. Myrskyn voimistuessa sen ylle muodostuu korkeapaine, joka pyörii tuulia vastaan. Laskeva ilmavirtaus kuivattaa ja lämmittää keskusta, ja se seestyy myrskynsilmäksi.

6. Silmää kiertävät tuulet sekoittavat tehokkaasti meren pintaa 50–100 metrin syvyydeltä. Kun lämmintä vettä painuu syvyyksiin ja viileää kohoaa pintaan, ”lämpövoimala” jäähtyy ja hitaasti liikkuva myrsky voi heikentyä. Nopeaan myrskyyn jarru ei ehdi vaikuttaa, ja silloin kumpuava vesi voi loppumatkasta muuttua vaaralliseksi.

7. Kun ranta lähestyy ja meri madaltuu, tuulet pakkaavat vettä myrskyn tielle tulva-aalloksi, joka syöksyy myrskyn mukana maalle tuhoisin seurauksin.

Maalle saavuttuaan myrsky laantuu, kun se ei enää saa käyttövoimaa meren lämmöstä.

 

Tuula Kinnarinen on Tiede-lehden toimitussihteeri.

Julkaistu Tiede-lehdessä 1/2014. Päivitetty 12.9.2018.