Isostasia

Isostasia on hydrostaattisen tasapainon kaltainen tasapainotila kiinteän Maan pintakerroksen alla eri Maan osissa. Periaate on se, että jos tutkitaan pystysuunnassa Maan pinnalta alaspäin ulottuvaa patsasta, on sen kokonaismassa tiettyyn syvyyteen (ns. kompensaatiosyvyys) saakka vakio, ts. sama mantereen ja meren, alangon ja vuoriston alla.

Ranskalainen geodeetti Pierre Bouguer huomasi Etelä-Amerikassa, että Andien vuoristo aiheutti paikallisen luotiviivan taipumista vuoristoon päin; hän ymmärsi tämän olevan Newtonin yleisen gravitaatiolain mukaista vuoriston massojen painovoimavaikutusta. Kun hän yritti arvioida tämän vaikutuksen suuruutta, hän huomasi yllätyksekseen, että havaittu efekti oli alle puolet teoreettisesta.

Intiassa Sir George Everest huomasi saman ilmiön Himalajan tapauksessa. Syy on se, että vuoristo koostuu merenpinnan yläpuolella olevista vuoristomassoista, mutta myös merenpinnan alapuolella olevasta ns. juuresta. Tämä juuri koostuu samanlaisesta graniitista kuin vuori, ja tämä materiaali on kevyempää kuin ympäröivän Maan vaipan aine. Vuoristo siis "kelluu" vaipan päällä. (Tästä voisi saada sellaisen vaikutelman, että Maan vaippa olisi sulaa magmaa; näin ei kuitenkaan ole. Se on terästä kovempaa ja johtaa seismisiä S-aaltoja, johon vain kiinteä materiaali pystyy, mutta se on kykenevä hitaaseen plastiseen deformaatioon.)

Ilman isostasiaa Maan painovoimakenttä olisi paljon epäsäännöllisempää. Kompensaation ansiosta painovoima-anomaliat asettuvat maailmanlaajuisesti nollan ympäri. Vaihteluväli riippuu alueelta, tasangoilla se on kymmeniä, vuoristoissa satoja milligalleja (mGal). Ainoastaan paikoista, jotka eivät ole isostaattisessa tasapainotilassa – muun muassa valtamerten syvänteet – löytyy systemaattisen suuria painovoima-anomalioita.

Isostasia selittää myös Fennoskandian postglasiaalista maannousua. Jääkauden aikana jopa 2 km paksun mannerjäätikön massa oli painanut maan kuorta alas: kun jää suli noin 11 000 vuotta sitten, alkoi ensin nopea, sitten hidastuva muodonpalautusliike, joka on jatkunut näihin päiviin saakka. Vastaavia maannousualueita on muun muassa Kanadassa ja Siperiassa.

Helsingissä Geodeettisella laitoksella toimi vuodesta 1936 1950-luvulle Geodesian maailmanliiton (IAG:n) "Isostaattinen laitos", johtajanaan V. A. Heiskanen.

Katso myös
 Glasiaali-isostasia
 Atolli

Geofysiikka
Geomorfologia
Geodesia