Ikiroudan mallintaminen Kilpisjärvellä BTS-metodilla

Ilmaston lämpenemisen, Jäämeren sulamisen ja raaka-ainevarojen vähentymisen sekä kasvavan kulutuksen seurauksena pohjoisten alueiden hyödyntämättömät ja löytymättömät resurssit ovat kasvavan kiinnostuksen kohteena. Tämän takia on tärkeää ymmärtää pohjoisten alueiden ilmiöitä. Koska lähes 25 prosenttia pohjoisen pallonpuoliskon maa-alasta on ikirouta-alueita, ovat ikiroutaan liittyvien prosessien ymmärtäminen, ikiroudan kartoittaminen ja mallintaminen tärkeitä. Ikirouta onkin otettava huomioon kaikissa pohjoisille alueille kohdistuvissa projekteissa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää ikiroudan alueellinen esiintyminen Kilpisjärvellä ja määrittää ikiroudan alueelliseen esiintymiseen vaikuttavat ympäristötekijät BTS-metodiin pohjautuvalla tilastollisella mallintamisella. Lisäksi työssä arvioidaan menetelmän soveltuvuutta Suomen Lapin olosuhteisiin. Tämä on ensimmäinen tutkimus, jossa ikiroutaa mallinnetaan Suomessa BTS-metodia hyödyntäen. Tutkimusaineisto koostuu maastoaineiston lisäksi satelliittikuvista ja digitaalisesta korkeusmallista johdetuista muuttujista. Maastossa on mitattu 435 pisteestä hangenalaiset maanpinnan lämpötilat, jotka tarpeeksi alhaisina kertovat ikiroudan läsnäolosta. Ikiroudan alueellista esiintymistä ja sitä selittäviä tekijöitä on mallinnettu lineaarisen regression, yleistetyn lineaarisen mallin (GLM) ja yleistetyn additiivisen mallin (GAM) avulla. Mallien tuottamien ennusteiden pohjalta on tehty ikiroudan alueellista esiintymistä Kilpisjärvellä kuvaavat ennustekartat. Ikiroutaa selittäviksi tekijöiksi valikoituivat lineaarisessa regressiomallissa korkeus ja aspekti, yleistettyyn lineaariseen malliin valikoituivat korkeus, vuotuinen säteily ja sen toisen asteen polynomifunktio, maaston kaarevuus sekä rinteen kaltevuus ja yleistettyyn additiiviseen malliin valikoituivat korkeus, vuotuinen säteily, maaston kaarevuus, NDVI-kasvillisuusindeksi, aspekti ja rinteen kaltevuus. Kaikki mallit sopivat aineistoon, koska residuaalit olivat normaalisti jakautuneita. Mallien selitysaste oli keskimäärin 47,5 prosenttia. Tulosten perusteella Kilpisjärven alue kuuluu sporadisen ikiroudan alueeseen ja ikirouta on todennäköisintä tuntureiden lakialueilla ja pohjoisrinteillä. Ikirouta on mahdollista tuntureiden alemmilla rinteillä ja osassa paljakkaa, mutta tunturikoivikoissa ja alhaisten korkeuksien paljakalla ikiroutaa ei esiinny. Tärkeimmät ikiroudan esiintymisen alueellista vaihtelua Kilpisjärvellä selittävät ympäristötekijät ovat kasvillisuus, maaperän materiaali, aspekti ja korkeus. Korkeus vaikuttaa ikiroudan alueelliseen esiintymiseen muiden sen funktiona muuttuvien ympäristötekijöiden kuten kasvillisuuden, lämpötilan ja tuulisuuden kautta. Maastomittausten ja tutkimustulosten perusteella voidaan sanoa, että BTS-metodia voidaan soveltaa Suomen Lapin olosuhteissa ikiroudan mallintamiseen ja kartoittamiseen