Rannansiirtyminen ja ihmisen toimintaympäristön muutos Mätäjokilaakson alueella esihistoriallisella ajalla

In this thesis, I study the changing ladscape and human environment of the Mätäjoki Valley, West-Helsinki, using reconstructions and predictive modelling. The study is a part of a larger project funded by the city of Helsinki aming to map the past of the Mätäjoki Valley. The changes in landscape from an archipelago in the Ancylus Lake to a river valley are studied from 10000 to 2000 years ago. Alongside shore displacement, we look at the changing environment from human perspective and predict the location of dwelling sitesat various times. As a result, two map series were produced that show how the landscape changed and where inhabitance is predicted. To back them up, we have also looked at what previous research says about the history of the waterways, climate, vegetation and archaeology. The changing landscape of the river valley is reconstructed using GIS methods. For this purpose, new laser point data set was used and at the same time tested in the context landscape modelling. Dwelling sites were modeled with logistic regression analysis. The spatial predictive model combines data on the locations of the known dwelling sites, environmental factors and shore displacement data. The predictions were visualised into raster maps that show the predictions for inhabitance 3000 and 5000 years ago. The aim of these maps was to help archaeologists map potential spots for human activity. The produced landscape reconstructions clarified previous shore displacement studies of the Mätäjoki region and provided new information on the location of shoreline. From the shore displacement history of the Mätäjoki Valley arise the following stages: 1. The northernmost hills of the Mätäjoki Valley rose from Ancylus Lake approximately 10000 years ago. Shore displacement was fast during the following thousand years. 2. The area was an archipelago with a relatively steady shoreline 9000 7000 years ago. 8000 years ago the shoreline drew back in the middle and southern parts of the river valley because of the transgression of the Litorina Sea. 3. Mätäjoki was a sheltered bay of the Litorina Sea 6000 5000 years ago. The Vantaanjoki River started to flow into the Mätäjoki Valley approximately 5000 years ago. 4. The sediment plains in the southern part of the river valley rose from the sea rather quickly 5000 3000 years ago. Salt water still pushed its way into the southermost part of the valley 4000 years ago. 5. The shoreline proceeded to Pitäjänmäki rapids where it stayed at least a thousand years 3000 2000 years ago. The predictive models managed to predict the locations of dwelling sites moderately well. The most accurate predictions were found on the eastern shore and Malminkartano area. Of the environment variables sand and aspect of slope were found to have the best predictive power. From the results of this study we can conclude that the Mätäjoki Valley has been a favorable location to live especially 6000 5000 years ago when the climate was mild and vegetation lush. The laser point data set used here works best in shore displacement studies located in rural areas or if further specific palaeogeographic or hydrologic analysis in the research area is not needed.Tutkimuksessa tarkastellaan Vantaalla ja Länsi-Helsingissä virtaavan Mätäjoen alueen maisema- ja asutushistoriaa maisemarekonstruktioiden ja ennustavan mallinnuksen avulla. Tutkimus on osa Helsingin kaupungin rahoittamaa Mätäjokilaakson menneisyys -tutkimushanketta. Maiseman muutosta Ancylusjärven saaristosta jokilaaksoksi tutkitaan 10000 2000 vuotta sitten. Rannansiirtymisen ohella tarkastellaan muuttuvaa ympäristöä ihmistoiminnan kannalta ja mallinnetaan asutuksen sijaintia eri ajankohtina. Tutkimustulokset tiivistyivät kahteen karttasarjaan maiseman muutoksesta ja esihistoriallisen asutuksen sijainnin ennusteista. Niitä taustoitettiin aiemmalla tutkimuksella alueen vesistö-, ilmasto- ja kasvillisuus sekä asutushistoriasta. Jokilaakson maiseman muutosta rekonstruoitiin geoinformatiikan menetelmin. Käytössä oli Maanmittauslaitoksen tuore laserpisteaineisto, jota samalla testattiin rannansiirtymisen mallintamisessa ensimmäisten joukossa. Asutuksen sijaintia mallinnettiin logistisen regressionalyysin avulla. Alueellinen ennustava malli asutuksen sijainnista yhdistelee asutus-, ympäristö- ja rannansiirtymistietoa. Ennusteet visualisoitiin kartoiksi, jotka kuvaavat asutuksen todennäköisyyttä ruutukohtaisesti 3000 ja 5000 vuotta sitten. Tavoitteena oli helpottaa arkeologisia inventointeja kartoittamalla ennusteiden avulla potentiaalisia asuinpaikkoja. Tutkimustuloksena syntyneet maisemarekonstruktiot tarkensivat aiempia rannansiirtymistutkimuksia Mätäjokilaakson alueelta ja toivat uutta tietoa rantaviivan paikallisesta sijainnista. Mätäjokilaakson rannansiirtymishistoria voidaan tämän tutkimuksen perusteella tiivistää seuraaviin vaiheisiin: 1. Mätäjoen laakson pohjoisimmat kohoumat nousivat Ancylusjärvestä noin 10 000 vuotta sitten. Rannansiirtyminen eteni nopeasti seuraavan tuhannen vuoden aikana. 2. Tutkimusalue oli saaristoa, jonka rantaviivassa ei tapahtunut suuria muutoksia 9000 7000 vuotta sitten. Litorinatransgression vaikutuksesta rantaviiva vetäytyi tutkimusalueen keski- ja kaakkoisosissa noin 8000 vuotta sitten. 3. Mätäjokilaakso oli Litorinameren suojaisa lahti noin 6000 5000 vuotta sitten. Vantaanjoki alkoi virrata laaksoon arviolta 5000 vuotta sitten. 4. Jokilaakson eteläosan sedimenttitasangot paljastuivat verrattain nopeasti meren pinnan alta noin 5000 3000 vuotta sitten. Suolaista vettä työntyi vielä 4000 vuotta sitten laakson eteläisimpään osaan. 5. Rantaviiva eteni Pitäjänmäelle Strömbergin putouksen eteläpuolelle, jossa se pysytteli ainakin tuhannen vuoden ajan 3000 2000 vuotta sitten. Asutuksen sijoittumista ennustavat mallit suoriutuivat ennustuksistaan tyydyttävästi. Parhaimpaan tarkkuuteen mallit pääsivät ennustettaessaan jokilaakson itärannan ja Malminkartanon alueen asutusta. Ympäristötekijöistä etenkin hiekka maalajina ja rinteen suuntaus selittivät ennusteissa asutuksen sijoittumista parhaiten. Ennustavien mallien ja rannansiirtymiskarttojen perusteella selvisi, että Mätäjokilaakso on ollut suotuisa asuinpaikka erityisesti 6000 5000 vuotta sitten, jolloin asutusta ovat suosineet myös lämpimät ilmasto-olosuhteet ja lehtomainen kasvillisuus. Käytössä ollut laserpisteaineisto soveltuu rannansiirtymistutkimukseen parhaiten maaseutualueella tai jos muinaistopografiaa tai esimerkiksi alueen hydrologiaa ei tarvitse tarkasti analysoida