Joki

Joki on suuri luonnon muovaama maanuoma, jossa virtaa vettä. Useimpien jokien kuljettama vesi on peräisin yläville maille osuneista sateista. Joki voi saada lisää vettä myös lähteistä. Aluetta, jolle satanut vesi valuu joen uomaan, kutsutaan valuma-alueeksi. Tämän alueen rajat ovat vedenjakajia. Pääuoma on joki, johon kertyy useiden jokien vettä. Pääuoma päättyy joen suuhun: joko suurempaan jokeen, suureen järveen tai mereen. On myös sisäisiä valuma-alueita, joista vesi voi poistua vain haihtumalla. Joen alkupäätä kutsutaan yläjuoksuksi, loppupäätä alajuoksuksi. Sivujoki on joki, joka päättyy suurempaan jokeen. Jokien virtaamat vaihtelevat, ja usein on vaikea sanoa kumpi yhdistyvistä uomista on suurempi. Tällöin toinen näistä on sovittu pääuomaksi. Jokea pienempiä vesireittejä ovat puro ja oja.

Määritelmät Suomen lainsäädännössä

Suomen vanhan vesilain mukaan virtaavan veden vesistöä pidetään jokena, jos siinä vuoden vähävetistä aikaa lukuun ottamatta voidaan kulkea soutamalla, mikäli koski tai kari ei ole esteenä. Vesistö, jossa keskivirtaama on vähintään kaksi kuutiometriä sekunnissa, katsotaan kuitenkin aina joeksi. Jokea vähäisempi virtaavan veden vesistö on puro.
Uusi, vuonna 2012 voimaan tullut vesilaki määrittelee joen eri tavalla kuin ennen. Uudessa laissa joella tarkoitetaan virtaavan veden vesistöä, jonka valuma-alue on vähintään sata neliökilometriä. Purolla tarkoitetaan jokea pienempää virtaavan veden vesistöä.

Jokien alkuperä

Joet ovat syntyneet mannerliikunnan, hydrologisen kierron, ja eroosion yhteisvaikutuksesta. Osa maa-alueista sijaitsee etäämmällä gravitaation keskuksesta, jolloin kiinteän maa-aineksen päällä oleva neste liikkuu sen pintaa pitkin pyrkien alas. Maassa runsain nestemäinen aine mantereiden päällä ja ilmakehässä on vesi. Kosteasta maasta, järvistä ja merestä höyrystynyt vesihöyry lankeaa sateena usein viileämmälle ylämaille, josta se alkaa virrata alaspäin. Neste pyrkii alas mahdollisimman suoraa reittiä, ja eroosio alkaa kuluttaa veden alla olevaa maapohjaa. Paikkaan, jossa vesi virtaa pitkän aikaa, syntyy ajan kuluessa uoma. Maapohjan koostumus eli maannos sekä kallioperä vaikuttavat uoman kulkuun siten, että eroosiolle alttiimpi pohja kuluu enemmän. Veden uurtama uoma voi laajentua yhä suurempien vesimäärien virratessa uomaan, ja pitkien aikojen kuluessa pienen uoman paikalle syntyy joki. Nopeammin joki voi syntyä mikäli jäätikkö alkaa sulaa.

Hydrologia

Joet perustuvat veden kiertojärjestelmään. Sade- ja sulamisvesi päätyvät pienten purojen tai pohjaveden kautta jokiuomiin, josta päätyvät yleensä meriin. Joissa on noin 1 200 neliökilometriä vettä, joka kulkeutuu parissa kolmessa viikossa koko jokiverkoston läpi. Joet kuljettavat vuodessa 32 000–37 000 kuutiokilometriä vettä meriin.
Sademäärät vaihtelevat ympäri maailmaa, ja kuivien alueiden joet saattavat ehtyä ennen merta. Jokien virtaamaan vaikuttaa myös vuodenaikojen vaihtelu, joka aiheuttaa merkittäviä eroja säässä. Esimerkiksi Pohjois-Euroopassa ja Alppien reuna-alueilla jokien virtaama on suurimmillaan lumien sulamisen aikaan ja Etelä-Euroopassa joet ovat lähes kuivia kesällä, mutta runsaita talvisateiden aikana. Tulva syntyy, kun joen vesi nousee sen törmän ylitse.

Elämän synty

Evoluutioteorian mukaan elämä kehittyi alkujaan merissä. Jokien syntyminen tuotti uuden, vähäsuolaisen ympäristön, jonne kalat ja muut vesieläimet saattoivat siirtyä. Osa näistä siirtyi yhä haasteellisempiin ympäristöihin, väliaikaisesti kuivuviin jokiin ja niiden lampiin ja lopulta kehittyi eliöitä, jotka pystyivät siirtymään lyhyitä matkoja kosteaa maaperää pitkin seuraaviin lammikoihin. Nykyisen evolutiivisen tietämyksen perusteella voidaan olettaa, että näiden joukossa olivat sammakkoeläinten, matelijoiden ja nisäkkäiden alkumuodot.

Jokiekosysteemit

Maalla elävät eläimet ovat riippuvaisia vedensaannista, ja joet ovat tärkeä veden lähde niille. Kasvillisuus on usein runsaampaa ja vaihtelevampaa jokien läheisyydessä. Monet maaeläiminä pidetyt eläimet käyttävät jokia ravinnonhaussa. Muun muassa saukot, koskikara ja virtahevot tarvitsevat jokia tähän tarkoitukseen. Myös karhu kalastaa toisinaan. Krokotiilit ovat monien trooppisten jokien saalistajia, ja lähes kaikkien maaeläinten on virtapaikkojen lisäksi varottava niitä tullessaan joelle juomaan tai kulkiessaan joen poikki.

Historia

Joet ovat kautta historian toimineet kulkureitteinä ihmisille. Ne ovat olleet selkeitä maamerkkejä liikuttaessa pidempiä matkoja vierailla seuduilla. Haapiot, ruuhet ja muut alkeelliset veneet ovat olleet käytössä tavarankuljetuksessa. Aina 1700–1800-luvuille asti joet ovat olleet useiden valtioiden tärkeimpiä tavarankuljetusreittejä, milloin suuria ainemääriä on pitänyt siirtää paikasta toiseen. Vasta rautatien ja myöhemmin auton kehittäminen ovat siirtäneet valtaosan kuljetuksista maalla tapahtuvaksi. Uitto ja kivihiilen kuljetus lotjissa Englannissa jatkuivat vielä pitkään tämän jälkeenkin. Suomessa viimeiset jokiuitot suoritettiin Iijoella vuonna 1988 ja Kemijoella vuonna 1989. Jokien vesimäärä kuitenkin vaihtelee, ja joen pohjaan voi muodostua särkkiä, joten aina ei ollut varmuutta siitä minkälaisen syväyksen omaavat jokilaivat pääsevät niitä pitkin kulkemaan. Tämä johti ennen pitkää jokien ruoppaamiseen ja vesiliikenteeseen sopivien kanavien rakentamiseen. Kiinan Keisarinkanavaa on käytetty kuljetuksiin jo 600-luvulta alkaen. Kosket ovat olleet toinen este jokia pitkin tapahtuvalle kuljetukselle, ja sulkuportteja on rakennettu monien jokien koskipaikkoihin. Pienemmissä joissa on liikuttu myös kanooteilla ja lautoilla. Suuret joet ovat voineet toimia heimojen alueiden rajoina. Nykyäänkin monet joet toimivat valtioiden rajajokina, esimerkiksi Tornionjoki ja Muonionjoki muodostavat suuren osan Suomen ja Ruotsin välisestä rajasta.
Hyvin varhain ihmisen historiassa jokien vettä on käytetty myös viljelysten kasteluun, kuivuuksien niille aiheuttamia vahinkoja on pyritty vähentämään kastelukanavien avulla. Varhain on myös osattu käyttää virtaavan veden potentiaalia energianlähteenä, vesioinas (engl. hydraulic ram) ja muut erilaiset siipirattaisiin perustuvat vesivoimaa valjastavat keksinnöt, kuten vesimylly, ovat helpottaneet ihmisen toimia läpi historian.

Hyötykäyttö

Koska joet muodostavat merkittävän esteen maata pitkin tapahtuvalle liikkumiselle, keinoja niiden ylittämiseen vähällä vaivalla on aikojen saatossa syntynyt useita. Lautat ja lossit ovat kuljettaneet ihmisiä ja maakulkuneuvoja jokien poikki. Sillat ja tunnelit jokien ylitse ja alitse ovat myöhäisempiä keksintöjä. Eroosio ja tulvat tekevät jokirantojen rakentamisesta vaikeaa, ja jokirantojen rakenteita on jouduttu uudistamaan usein. Vasta 1900-luvulla on kyetty kehittämään materiaaleja ja rakennustekniikoita, joita käyttämällä luotettavia ja pitkään kestäviä siltoja ja tunneleita jokien poikki on saatu rakennettua. Silti, monessa maassa lautta-, lossi- ja laivakuljetukset leveiden jokien poikki ovat edelleen yleisessä käytössä. Proomut ovat korvanneet lotjat jokikuljetuksissa. Jokien virtauksen energiaa valjastetaan nykyään vesivoimalalla. Jokien virtausta hallitaan padoilla, joiden taakse syntyy usein tekojärvi.
Monien kaupunkien vesilaitokset ottavat vettä joista kaupungin asukkaiden käyttöön. Vedenpuhdistuslaitos ja jätevedenpuhdistuslaitos ovat päätoimijat prosessissa. Vaikka vesi pyritään puhdistamaan ennen jokeen päästämistä, aina tässä ei ole onnistuttu, ja paikallisia kalakuolemia ja muita ympäristövahinkoja on sattunut. Suuret onnettomuudet ovat tapahtuneet yleensä tehtaiden jätevedenpuhdistuksen pettäessä, ja elämä joessa onnettomuuspaikalta alajuoksuun on kärsinyt suuria vahinkoja. Jokia, joissa suuria vahinkoja on sattunut, ovat Rein, Tonava ja Amur.

Virkistystoiminta

Nykyaikana joet toimivat vedenlähteen lisäksi virkistyskohteina. Kalastus, etenkin perhokalastus on ollut suosittua. Jokireittejä käytetään myös veneilyyn, melontaan, ja soutuun. Koskissa harjoitetaan perhokalastuksen lisäksi koskimelontaa. Monin paikoin jokirannat on vedenpinnan vaihteluiden vuoksi pidetty luonnontilaisina, ja ne toimivat eläinten kulkureitteinä alueelta toiselle. Monissa kaupungeissa joen rannat ovat kaavoituksellisesti viheralueita, ja ne ovat tärkeitä paikkoja asukkaiden tapaamisille ja luontoharrastajille.