Apu

Litistynyttä palloa mittaamassa



Litistynyttä palloa mittaamassa

Suomen halki kulkee salaperäinen Struven mittausketju, joka tulee Mustaltamereltä ja päättyy Jäämereen. Mikä siitä tekee niin tärkeän, että Unesco haluaa sitä suojella?
Teksti Apu-toimitus
Kuvat Petri Mulari

Lapinjärveläisen kallion laelle on porattu matala reikä. Ei hevin uskoisi, että se on osa myyttistä Struven mittausketjua, joka juoksee halki Euroopan Ukrainasta Jäämerelle.

Ketju on sikäli poikkeuksellinen maailmanperintökohde, että se ulottuu kymmenen valtion alueelle. Kolmannes siitä osuu Suomeen, josta Unescon listalle on valittu kuusi mittauspistettä.  Eteläisin on saaressa Suomenlahdella, pohjoisin Käsivarren tuntureilla.

Ketjulla oli 1800-luvulla varsin yksiselitteinen tehtävä: todistaa, että maapallo ei ole pyöreä.

– Lähtökohtana oli, että mittausketju menee mahdollisimman suoraan etelästä pohjoiseen ja mahdollisimman pitkälle kumpaankin suuntaan. Näin maapallon litistyneisyyden ero tulee näkyviin, sanoo Pekka Tätilä, Maanmittauslaitoksesta keväällä eläkkeelle jäänyt yli-insinööri, joka kymmenen vuotta sitten oli mukana kampeamassa Struven ketjua Unescon maailmanperintöluetteloon.

Ketjun kehitti saksalaissyntyinen tähtitieteilijä Friedrich George Wilhelm Struve, kun maapallon koko ja muoto alkoivat kiinnostaa 1800-luvun tieteilijöitä.

Maapallo oli pyöreä, se todistettiin jo 1500-luvulla, mutta oliko se sittenkin navoiltaan vähän litteä, kuten Isaac Newton hieman myöhemmin arveli.

Lapissa ja Perussa vierailleet retkikunnat osoittivat Newtonin teorian oikeaksi jo 1700-luvulla.  Struve halusi tietää tarkemmin maapallon mitat ja muodon – kolmiomittauksin ja tähtitieteellisin havainnoin.

Napoleonin sotien jälkeen maarajat haluttiin määrittää tarkoin topografisin kartoituksin. Venäjän armeijan kenraali Carl Friedrich Tenner oli jo vuonna 1816 – kolme vuotta ennen Struvea – aloittanut kolmiomittaukset Liettuasta kohti Valko-Venäjää päätyen lopulta Tonavan suistoon.

Struve aloitti omat mittauksensa johtamansa Tarton observatorion kulmilta etelään. Pian herrat tajusivat, että on järkevää yhdistää ketjut.

Struvelle sekään ei riittänyt. Hän päätti jatkaa ketjua pohjoiseen, halki autonomisen Suomen.

– Hän sai puhuttua Ruotsin kuninkaan ympäri, että saattoivat jatkaa Tornionjokilaaksossa Norjan rajalle saakka. Norjan observatorion väki Kristianiasta (Oslosta) jatkoi sitä vielä Hammerfestiin, Tätilä sanoo.

Näin vuosina 1816–1855 syntyi yli 2 800-kilometrinen Struven ketju, jonka pohjoisin piste on Norjan Fuglenesissa ja eteläisin Ukrainan Staro-Nekrasovkassa. Siihen kuuluu 258 peruskolmiota ja 265 peruspistettä. Unesco on suojellut niistä 34 kiinnostavinta.

Kuudensadan metrin polku nousee metsätieltä Lapinjärven Tornikalliolle. Kiipeäminen kääntää kellot vuoteen 1833, jolloin nimi Porlom II ilmestyi mittamiesten papereihin.

Ketju oli saapunut nykyisen Suomen alueelle Pyhtäällä, jossa se porattiin Svartviran eli Mustaviirin saaren kovaan kallioon Loviisan eteläpuolella. Sieltä matka jatkui kohti Lapinjärven metsiä.

Näitä samoja Pyhäjärven selkiä silloinkin jyrkältä kalliolta katseltiin, tähystettiin, josko vastarannalta erottuisi salkoon tai puunlatvaan kiskottu tynnyri tai lautakehikko – siellä olisi mittausketjun seuraava piste. Toiseen suuntaan riitti, että vähän raivasi metsää näkyvyyden tieltä.

– Struven aikana Suomessa ei käytetty kolmiomittaustorneja, vaan mitattiin suoraan maasta. Paikat olivat korkeita ja metsiin hakattiin aukkoja. Vasta myöhemmissä kolmiomittauksissa rakennettiin tornit , että päästiin näkemään puiden yli.

– Suomessa ketju on säilynyt hyvin, kun pisteet on saatu porattua suoraan peruskallioon. Mustan mullan seuduilla etelässä se on pitänyt kaivaa syvälle maan sisään ja muurata, etteivät auraajat ja pellonmuokkaajat sitä tuhonneet. Siellä on metri, puolitoista maata päällä. Monet on osattu kaivaa esiin vasta, kun ne on satelliittitiedoilla tarkasti paikannettu.

Korpilahden Oravivuorelle on myöhemmin pystytetty näköalatorni. 

Ja kas, tässä  on se kallioon porattu reikä. Tähän virittivät Helsingin yliopiston tutkijat, Struven ”alihankkijat”, universaalikojeensa.

– Siinä oli kaukoputki, joka kääntyi ”universaalisti” kahden akselinsa ympäri. Vaakakehällä mitattiin vaakakulmat, toisella kehällä korkeuskulmat. Ne olivat ensimmäisiä laitteita, joilla pystyttiin tarkkaan mittaamaan. Ne arvot pätivät periaatteessa sata vuotta, Tätilä sanoo.

Tuskin mittamiehet tulivat ajatelleeksi, että Tornikalliosta tuli samalla yksi Suomen kartoituksen geodeettisista peruspisteistä.

Näet, samalle kalliolle, 65 metrin päähän, mittasi Geodeettinen laitos sata vuotta myöhemmin ensimmäisen luokan kolmiopisteen, kun koko maata alettiin kartoittaa. Se torni menetti virkansa vasta satelliittikaudella 1980-luvulla.

Struven ketjun 34 maailmanperintökohteesta kuusi on Suomessa.  

Huohottava kilometrinen ylämäkitaival odottaa bongaria myös Korpilahden Oravivuorella, Keski-Suomessa. Neljänneskilometrin välein polun varteen on ripoteltu puupenkkejä, jos menee tiukille.

Tällä kertaa ylhäällä on enemmän nähtävää kuin reikä kalliossa. Siellä on Puolakan mittapisteen tukeva pilari sekä kolmiomittaustornin rekonstruktio – kaksi sisäkkäistä tornia, jotka eivät kosketa toi-

siaan ja näin tärisytä kuvitteellista mittauskolmiota, kun vieras kiipeää näköalatasanteelle.

Torni avautuu supisuomalaiseen maisemaan: valtava Päijänne ja sakeat kuusimetsät, niiden lomassa keveää sateen utua. Turha lähteä Kolille asti, sama maisema löytyy täältä!

– Kolmiomittauksessa pitää olla perussivu eli yksi tunnettu viiva, mistä saadaan mittakaava. Suomessa on mitattu kolme perusviivaa ja koko ketjulla 12, Tätilä sanoo.

Mittauslinja jatkaa vaaralta matkaansa kohti Jyväskylää. Kolmion sivut kohtaavat Vaaterinvuorella Päijänteen itäpuolella. Vaaterinvuori puolestaan kulkee Tammimäen kautta takaisin Oravivuorelle.

Tällaisista toisiinsa limittyvistä kolmioista syntyy Struven leveä ”laajakaista”, joka mennä tohottaa halki maanosan. Sen avulla lasketaan meridiaaniasteen kaaren pituus, ja huomataan, että Jäämerellä se on 400 metriä pitempi kuin Mustallamerellä.

Maapallo ei ole pyöreä, MOT.

– Kolmiomittauksella mitataan matka pisteeltä pisteelle, ja tähtitieteellisellä paikannuksella koko ketju jaetaan asteen mittaisiin paloihin. Sitten verrataan, kuinka pitkä kolmiomittauksessa saatu pituus on milläkin asteella. Siitä nähdään se trendi, että se on pohjoisessa pitempi kuin etelässä, Tätilä sanoo.

Oravivuorellekin Geodeettinen laitos mittasi kolmiopisteen 1930-luvulla, vain 43 sentin päähän Struven pisteestä. Ei ollut tarpeen paikkailla tuloksia, vaikka Struven mittauksilla oli eri maali.

– Niiden lähtökohta oli tieteellinen. Tarkoitus oli mitata maapallon kokoa ja muotoa. Siksi koordinaatteja ei välttämättä edes laskettu nykyaikaisessa merkityksessä, vaan mitattiin astejakoa ja etäisyyttä, ja näin päästiin kiinni litistyneisyyteen.

– Myöhemmin, kun koko maa mitattiin kolmiopisteillä, ne olivat valmiita havaintoja ja tarkkaa tavaraa. Sen tarkempaa ei tehty ennen kuin satelliitit 1980-luvulla korvasivat koko kolmiomittauksen.

Struven mittausketjun kolmiopisteitä on Suomessa 83, enemmän kuin muilla.

– Niistä on autenttisina säilynyt noin kaksi kolmasosaa. Kolmasosa on tuhoutunut. Esimerkiksi Pohjanmaan seuduilla pisteitä on ollut soramäillä: yksi on viety rautatien alle, toinen maantien alle tai merkintä on ollut liian pienessä kivessä ja metsäaura on vetänyt sen nurin, Tätilä sanoo.

Yli-insinööri evp. Pekka Tätilä tuntee ketjun.

Oravivuorelta on jo reipas hyppäys seuraavaan Unesco-pisteeseen Tornionjokivarressa. Alatornion kirkko on Tarton tähtitornin ohella ainoa säilynyt rakennus mittausketjussa – ja ihan tien laidassa.

”Tornean” piste mitattiin kirkon kellotorniin, 40 metriä merenpinnasta, vuonna 1842. Näköyhteydet Tornion Kaakamavaaralle ja Haaparannan Perävaaralle ovat moitteettomat – täällähän ketju kulkee länsirajan kahta puolta.

Sata vuotta aiemmin ranskalainen matemaatikko Pierre Louis Moreau de Maupertuis käytti mittauspisteenään Suensaaren kirkon tornia. Hän oli samalla asialla.

– Menetelmä oli periaatteessa sama, kolmiomittaus, mutta laitteet olivat vielä niin krouveja, ettei niillä saanut ihan tarkkoja arvoja. Mutta se tuli todistettua, että maapallo on litistynyt, eikä navoiltaan venynyt, niin kuin jotkut väittivät. Satakunta vuotta myöhemmin optiikka ja hienomekaniikka olivat niin paljon paremmat, että tulokset olivat toista luokkaa, Tätilä sanoo.

Avaruusaikakaudella mittaukset tehdään gps-laittein, satelliittipaikannuksen avulla. Tarkkuus on millien luokkaa – Struve pääsi ”vain” 12 metrin tarkkuuteen 2 820 kilometrin matkallaan!

Aavasaksan huipulle Struven mittaajat kapusivat vuonna 1845. Nousu oli sen verran hapokas, että tutkijat jaksoivat puhua vain ”Avasaksasta”, mutta pisteen merkiksi kaiverretut ristit löytyvät yhä kalliolta 40 vuotta vanhan näköalatornin alta.

Maupertuis oli jo ylistänyt Aavasaksan maisemaa ja yötöntä yötä. Estetiikan sijaan pisteen sijainnin ratkaisi kuitenkin käytäntö: vaaran laelta näkee kauas.

Struven ketju Suomessa päättyy Enontekiön erämaahan, Stuorrahanoaiville Suomi-neidon käsivarren muskelin kohdalla.

Stuor’ oaivina tunnettu piste kaiverrettiin risteinä kiveen. Se sopi oivallisesti: naapurissa, Norjan Koutokeinossa, tapahtui samana vuonna (1852) maineikas mellakka, jossa pappi ja vallesmanni menehtyivät, kun saamelaisten uskonnollinen ryhtiliike kuritti ryminällä maallista valtaa.

Tuosta kavahtamatta ja kuninkaan luvalla Struven joukot vetivät kolmiomittausketjun suoraan Koutokeinon läpi aina Hammerfestin Fuglenesiin. Sinne se päättyi, koska pohjoisnavalle oli turha jatkaa: selväksi oli tullut, että napa on litteä. ●

Teksti Jorma Lehtola, kuvat Petri Mulari

Julkaistu: 21.9.2015