Baltian jääjärvi

Baltian jääjärvi ( Balttilainen jääjärvi ) on nykyisen Itämeren varhainen edeltäjä, joka on sijainnut Fennoskandian mannerjäätikön eteläreunalla viime jääkauden loppuvaiheessa noin 18 000–11 600 vuotta sitten (lyhennetään vs). Toisinaan näkee mainittavan, että Baltian jääjärvi muodostui 14 000 vs . Baltian jääjärvi on nykyisen Itämeren altaaseen muodostunut jääjärvi, jossa sen lounaisrajana on ollut Jyllannin niemimaa sekä Tanskan ja Ruotsin väliset saaret ja salmet. Jääjärven rantaviivan kulkuun on kulloinkin vaikuttanut mannerjäätikön reunan perääntyminen kohti pohjoista ja Itämeren ympäristön maankohoaminen. Baltian jääjärvi on ollut Itämeren kehityksen alkuvaihe sen kehittymisessä nykyiseksi sisämereksi. Alkuvaihetta kesti yli 6 000 vuotta eli noin kolmasosan Itämeren olemassaolosta ja se loppui nuorempaan dryaskauden loppuvaiheeseen Salpausselkien syntyvaiheen aikoihin. Ensimmäinen jääjärvivaihe päättyi Billingenissä tapahtuneeseen jäätikköpadon avautumiseen. Silloin jääjärvestä syöksyi Atlantin valtamereen valtava määrä vettä niin että jääjärven vedenpinta aleni vähintään 25 metriä.
Yleistä.
Itämeren altaassa on Fennoskandian syvimmät kohdat, jolloin sinne kertyy helposti vettä. Altaan länsipuolella kohoavat Skandit, jotka tuovat altaaseen laajalta alueelta vettä jyrkkiä rinteitä myöten. Sen itä- ja kaakkoispuolella aukeaa laaja tasanko, jolla valuma-alue on vieläkin laajempi. Varsinaisen Itämeren allas painuu nykyään 459 metrin syvyyteen . Suomenlahden ja Pohjanlahden syvyydet ovat siihen nähden vaatimattomia. Kuitenkin monien tutkimuksien mukaan on Pohjanlahdella ollut yhdessä varsinaisen Itämeren altaan kanssa merkittävä osa jäätikön alaisten sulamisvesien kulkureittinä. Syvänteet ovat keränneet vedet ja johtaneet ne kohti jäätikön eteläreunaa, josta ne ovat purkautuvat esiin ja kulkeutuvat Pohjanmerelle ja sieltä edelleen Englannin kanaaliin. Itämeren jäätikkövirta on tutkimusten mukaan ollut koko jääkauden ajan suuri, pitkä ja nopealiikkeinen jäätikkövirta, jossa virtaava vesi ja elastinen jää ovat yhdessä antaneet sille kyseiset ominaisuudet. Aina, kun jääkauden kylmyysjaksot ovat kasvattaneet riittävästi mannerjäätikön paksuutta, on Itämeren jäätikkövirta aktivoitunut. Altaan eteläosissa se on noussut Puolan ja Saksan mantereelle ja se on lopulta kääntynyt Skånen jälkeen kohti Tanskan Jyllantia. Jäätikön reunan vetäytyminen on Itämeren jäätikkövirran osalta tapahtunut käänteisessä järjestyksessä. Tästä tapahtumasarjasta on alkanut Baltian jääjärven muodostuminen.
Jääkauden kylmimmän vaiheen aikana on mannerjäätikön paksuus arvioiden mukaan ylittänyt kolme kilometriä. Jäätikön raskas paino on painanut maakuorta Selkämeren ja Perämeren kohdalta kaikkein syvimmälle lommolle. On arvioitu, että painaumaa on ollut 800–1 000 metriä. Koko Baltian jääjärven olemassaolon aikana on maankohoaminen vaikuttanut sen topografiaan ja maanpinta onkin kohonnut nykyiseen verrattuna moninkertaisella nopeudella. Itämeren syvin kohta sijaitsee Gotlannin pohjoispuolisessa Landsortin syvänteessä, jossa on nykyään 459 metriä syvää. Baltian jääjärven loppuaikoina syväystä on siellä ollut yli 100 metriä enemmän. Jääjärvessä virrannut Itämeren jäätikkövirta ei ole kellunut vedessä, koska sen vedenpäällinen osa on ollut yli 60 metriä paksu. Jäätikön painon aiheuttama maakuoren oikeneminen aiheuttaa nykyaikana myös toisenlaisen vaikutuksen. Kun Pohjanlahdella tapahtuu voimakas maankohoaminen, tapahtuu Itämeren etelärannalla maanvajoaminen. Jääkaudella Itämeren eteläosat olivat maakuoren taipumisesta kohollaan ja nykyajan maanvajoaminen on toipumista tästä muutoksesta. Suurin maankohoaminen, noin 650–800 metriä, on tapahtunut jo mannerjäätikön alla, kun jäätikkö on sulaessaan ohentunut. Loput kohoamisesta, eli noin 120 metriä, on tapahtunut viimeisen 7 000 vuoden aikana. On esitetty, että maankohoaminen ja maanvajoaminen päättyy vasta noin 7 000–12 000 vuoden päästä.
Samaan aikaan on valtamerien vedenpinta ollut matalalla, koska suuret mannerjäätiköt ovat sitoneet jäähän valtavan määrän merivettä. Tämä on tarkoittanut Itämeren alueella sitä, että valtamerien vedenpinta ei ole ylettynyt missään vaiheessa jääjärven vedenjakajan ylitse ja että se on estänyt suolaisen ja makean veden sekoittumisen Itämeressä. Sekoittuminen on tapahtunut vasta silloin, kun mannerjäätikön reuna on vetäytynyt Keski-Ruotsista pohjoisemmaksi. Silloin on avautunut Närkensalmi, jonka kautta suolavettä on päässyt sekoittumaan jääjärven makeaan veteen. Tätä uutta ja lyhytikäistä Itämeren vaihetta kutsutaan Yoldiameren vaiheeksi. Yoldiameren vaiheen jälkeen tuli makean veden Ancylusjärven vaihe, joka on myös ollut jääjärvivaihe.
Jääjärven alku (18 000–16 000 vs).
Itämeren jäätikkövirran kärkikielekkeen reuna on sijainnut vielä noin 18 000–17 000 vs Tanskan saarilla ja Saksan ja Puolan nykyisellä rannikkoalueella mantereen päällä. Tästä tilanteessa ovat muodostuneet monet Tanskassa esiintyvät reunamuodostumat, joiden ajoituksiin arvio perustuu. Jääkauden kylmin vaihe oli jo taittunut, ja mannerjäätikön eteläosissa on jäätikkö alkanut sulaa kesäisin enemmän jäätä kuin mitä on talvella ehtinyt virrata uutta jäätä niiden tilalle. Noin 17 000 vs on jäätikön reuna kulkenut Sjællandin yli, mutta jo muutaman vuosisadan jälkeen on Beltinmerellä ollut jo avovettä. Baltian jääjärven lounaisraja on kulkenut Jyllannin kaakkoisrannoilla, Tanskan salmissa sijaitsevien saarten Fynin ja Sjællandin etelärannoilla sekä Vähän-Beltin, Ison-Beltin ja Juutinrauman salmien kapeikoissa. Jäätikön reuna on lopulta ylittänyt Arkonan altaan Bornholmin saaren länsipuolelta. Jäätikön eteen on siten muodostunut matala ja kapea jääjärvi. Sen eteläranta on paljastunut Tanskasta Saksan Oderinhaffin yli Puolaan Veikselinhaffiin ja Kuurinhaffiin asti, missä Oderin virtauskielekkeen (engl. Oder Ice Lobe) ja Masurian virtauskielekkeet (engl. Mazury Ice Lobe) vielä ulottuivat rannikolle asti.
Jäätikön vesirajasta on irronnut jäävuoria, joita on kellunut suurin joukoin pienellä jääjärvellä. Jääjärven vesitalous on riippunut Baltian maiden eteläpuolelta mannerjäätiköltä virranneista sulamisvesistä. Valtamerien vedenpinta ei ole ylettänyt jääjärvelle, sillä vedenpinnan taso oli kymmeniä metrejä nykyistä alempana. Sulamisvedet olivat aikaisemmin virranneet Jyllannin eteläpuolelta Pohjanmereen, mutta jäätikön reunan vetäydyttyä on lasku-uoma siirtynyt virtaamaan Tanskan nykyisien salmien luota Öresundin kautta Kattegatiin. Tämä jääjärven lasku-uoma on säilynyt sillä loppuun asti. Se on ollut varsin vuolas ja sen vesi on syöksynyt alas vaikuttavasta vesiputouksesta Kattegatin altaaseen. Öresundin kynnys on alussa kulunut vesieroosion vuoksi voimakkaasti vesimäärien kasvaessa ja se on lopulta saavuttanut kallioperän, joka toimi pitkään jääjärven laskukynnyksenä. Laskujoki on toiminut luonnollisena esteenä kasvien ja eläinten levittäytymiselle pohjoisessa paljastuneelle maalle.
Etelärannikoita paljastuu (16 000–15 000 vs).
Tähän mennessä paljastunut Baltian jääjärvi on alkanut ilmaston lämpenemisen vuoksi laajentua lisää pohjoisesta alkaen. Itämeren jäätikkövirta on tutkimusten mukaan ollut aktiivinen ja se on virrannut nopeasti. Tämä on pitänyt paikkaansa erityisesti Itämeren syvänteissä, mutta ei ilmeisesti Itämeren matalikoilla. Etelä-Ruotsin itärannikolla Öölannin matalikolla on jäätikkö sulanut nopeammin kuin Itämeren itäpuolella. Tämä voidaan havaita Keski-Ruotsin virtauskielekkeen itäreunalla, joka on reunamuodostumien perusteella täytynyt rannikolle tultaessa kaartua kohti pohjoista. On siis hyvin todennäköistä, että myös Öölannin ympäristössä on jäätikkö sulanut pois paljastaen matalan vesialueen. Samaan aikaan ovat Itämeren vesialtaan itärannikot olleet vielä paksun jäätikön peitossa Venäjän Kuurinhaffiin asti. Siellä ovat toimineet Masurian kielekkeen jäänteet. Sen sijaan Oderin virtauskielekkeen läntinen osa olisi taantunut ja lohjennut jäävuoriksi. Vuosituhannen loppuun mennessä on jääjärven pinta-ala lähes kaksinkertaistunut ja Ruotsin rannikkoa on paljastunut noin 300 kilometrin verran. Öölanti on ollut tässä vaiheessa vielä vedenpinnan alla ja Baltian rannikko lepäsi vielä Riian jäätikkövirran alla.
Jääjärvi laajenee Riianlahdelle (15 000–14 000 vs).
Seuraavan tuhannen vuoden aikana Itämeren jäätikkövirran kärkikielekkeen reuna on vetäytynyt Gotlannin pohjoisosiin asti ja se on kohdannut Keski-Ruotsin virtauskielekkeen sen muodostaman Vimmerbyn reunamoreenin kohdalla. Jäätikkövirran reunan vetäytyminen arvellaan johtuneen jäävuorien poikimisesta. Vaikka jääjärvellä on ollut koko ajan runsaasti jäävuoria, on niitä tällä kaudella ollut erityisen paljon. Reuna on ylettynyt Viron rannikolle asti, vaikka Saarenmaa on vielä jäätikön peitossa. Riianlahti on tässä vaiheessa auennut länteen päin, sillä Kuurinmaan pohjoisosat ovat olleet veden peittämät ja jäätikön reuna on kulkenut Irbensalmea pitkin. Riianlahden itäpuolella sijaitsevat nykyinen alankoalue on tuolloin ollut jääjärven peittämänä. Sinne työntyvä lahti on jatkunut Võrtsjärvelle ja Peipsijärvelle asti. Ne ovat muodostaneet yhdessä pitkän ja kapean lahden, jonka perällä on sijainnut Peipsijärvi . Itämeren jäätikkövirrasta ei enää erotu merkittäviä jäätikkökielekkeitä, jotka työntyisivät mannerjäätikön reunan rintamasta esiin. Tutkittujen reunamuodostumien valossa näyttää siltä, että mannerjäätikön reuna on perääntynyt kohti pohjoista melko tasaisen reunana.
Suomenlahti ja Laatokka liittyvät jääjärveen (14 000–13 000 vs).
Mannerjäätikön sulaminen on sen etelä-, kaakkois- ja itäreunoilla ollut lähes yhtä voimakasta, sillä mannerjäätikön reuna on seuraavan tuhannen vuoden aikana perääntynyt sieltä yhtä paljon. Baltian jääjärveen on yhtymässä pitkä Suomenlahden painauma, joka on tänä aikana alkanut paljastua jäätikön alta. Sekä Karjalankannas että Laatokan allas ovat alkaneet vapautua jäätikön alta, mutta Laatokan jääjärvi ei ole vielä yhtynyt Baltian jääjärveen. Suomen nykyrannikko ei ehdit vielä tällä kaudella paljastua jäätikön alta. Samaan aikaan on Keski-Viron alankoalue ollut kohoamassa ylemmäksi ja Peipsijärvi on kuroutunut irti Vörtsjärven lahdesta. Nyt on vuorostaan ollut Võrtsjärven vuoro muodostaa kapenevan lahden pohjukan. Peipsijärvi on muodostanut lyhytikäisen jääjärven, mutta sille on sitten muodostunut uusi yhteys Baltian jääjärveen Suomenlahden pohjukassa.
Jääjärven vesi on alkanut tunkeutua myös Keski-Ruotsin alankoalueelle sitä mukaa, kun jäätikön reuna perääntyi pohjoiseen. Ensimmäinen Ruotsin suurista järvistä, joka on paljastunut jäätikön alta, on ollut Vättern. Vättern on aluksi ollut pienen jäätikkökielekkeen valtaama, mutta sitä mukaa kun jäätikön reuna on perääntynyt, on Vätternin järvialtaaseen muodostunut jääjärvi. Vätternin jääjärvi on yhtynyt varsin pian muuhun Baltian jääjärveen, kun jäätikön reuna on perääntynyt riittävästi. 
Itämeren eteläosien suuret saaret ovat vielä tässä vaiheessa olleet vedenpinnan alla. Poikkeuksina on ollut Bornholm, joka on nyt ollut lähes kokonaan vedenpinnan yläpuolella, ja Gotlanti, joka korkeimmat huiput ovat muodostaneet pieniä saaria. Itämeren eteläosien rannikot ovat sijainneet nykyistä vedenpintaa 20 metriä korkeammalla. Ne ovat kasvaneet silloin suoturvetta ja tunturikoivikkoa.
Nuoremman dryaskauden tapahtumat (13 000–11 600 vs).
Yleistä.
Dryaskaudet ovat olleet lyhytaikaisia kylmyyskausia, jotka ovat hidastaneet suotuisien lämpökausien käynnistämää jäätiköiden sulamista. Yleensä Suomen jääkautta aletaan selostamaan vasta dryaskausista alkaen, jolloin Baltian jääjärvi on ollut olemassa tuhansia vuosia. Nuorempi dryaskausi on kestänyt yli tuhat vuotta eli noin 12 800–11 600 vs. Jäätikön sulaminen ja eteneminen ovat silloin olleet lähes tasapainossa, koska vuosittain jäätikkö suli reunastaan yhtä paljon kuin jäätikköä työntyi eteenpäin. Dryaskausien aikana on ilmasto ollut välillä lämpimämpi, jolloin reuna on vetäytynyt hieman. Kylminä kausina on reuna päässyt taas etenemään hieman. Dryaskausien aikana jäätikön reuna oskilloi eli välillä se on edennyt ja välillä se on vetäytynyt, mutta kokonaisuutena jäätikön reuna on perääntynyt Keski-Ruotsissa, Itämerellä ja Etelä-Suomessa tuhannen vuoden aikana vain 30–50 kilometriä. Sulavan jäätikön kuljettama moreeni ja sulamisvesien tuomat lajittuneet maa-ainekset ovat kasautuneet reunan eteen muodostaen Keski-Ruotsin reunamuodostumat ja Salpausselät. Toisen Salpausselän muodostumisen jälkeen on Baltian jääjärvi tyhjentynyt osittain Atlanttiin ja tämä tapahtuma on päättänyt Baltian jääjärvi-vaiheen. Keski-Ruotsiin avautuneesta Närkensalmesta on Itämerelle alkanut levitä suolapitoista vettä ja sen mukana uutta merilajistoa. Tätä Itämeren vaihetta kutsutaan Yoldiamereksi.
Salpausselät ja Keski-Ruotsin reunamuodostumat syntyvät.
Baltian jääjärven pohjoisrannat ovat olleet jäätikköä ja niitä on esiintynyt itäisessä Keski-Ruotsissa, Ahvenanmaan ja Saaristomeren eteläpuolella, Etelä-Suomessa sekä Karjalankannaksella ja Pietarin ympäristössä. Niissä muodostuneet Keski-Ruotsiin ja Etelä-Suomeen reunamuodostumat tunnetaan hyvin, mutta jääjärven pohjalle syntyneet muodostumat ovat monin paikoin tuntemattomia. Mannerjäätikkö on yleensä päättynyt matalaan veteen paitsi varsinaisen Itämeren altaassa, jossa on ollut satoja metrejä syvää.
Ensimmäinen Salpausselkä on muodostunut nuoremman dryaskauden alussa noin 12 250–12 050 vs Itämeren kielekkeen ja Järvi-Suomen kielekkeen eteen. Salpausselän eteen on monin paikoin muodostunut vedenpinnalle asti kohoavia sandureja, jotka ovat alueen ripeän maankohoamisen seurauksena alkaneet kohota jäätikköä suojaavaksi saariketjuksi. Toinen Salpausselkä on muodostunut 11 790–11 600 vs noin 20 kilometriä Ensimmäisen Salpausselän pohjoispuolelle. Salpausselkien välissäkin esiintyy reunamuodostumia, jotka Salpausselkien tapaan ovat ulottuneet vedenpinnan tasolle. Salpausselkien saariketju oli tullut noin 400 kilometriä pitkä, kun jääjärven vedenpinta on alkanut äkillisesti, siis korkeintaan parissa vuodessa, laskea. Vedenpinta on laskenut arviolta 25–28 metriä. Pinnanlaskun seurauksena Salpausselkein saaret maatuivat kiinni toisiinsa ja muodostivat laajempia maa-alueita.
Keski-Ruotsissa on Keski-Ruotsin kielekkeen reunan eteen muodostunut Keski-Ruotsin yli ulottuva reunamoreeni. Keski-Ruotsin moreenimuodostumien eteen ei ole kertynyt yhtä paljon maa-ainesta kuin Salpausselillä. Myös täällä on jäätikkö sekä edennyt että perääntynyt lukuisia kertoja muodostaen rinnakkaisia reunamoreenivalleja. Keski-Ruotsin itäosissa on muodostumia kertynyt leveiksi vyöhykkeiksi, jotka ovat peittyneet matalaan veteen. Muodostumien yhtenäinen vyöhyke ylittää molemmat suurjärvet Vänernin ja Vätternin. Vätternin jääjärven pitkä lahti on kasvanut sitä mukaa kun jäätikön reuna on perääntynyt pohjoiseen päin.
Jäätikköpato pettää Billingenissä.
Jo varhain esitettiin, että Baltian jääjärven vedenpinta olisi joskus laskenut jäätikköpadon pettäessä. Etelä-Ruotsin ylängöt ovat muodostaneet länteen päin luonnollisen esteen vedelle, mutta Keski-Ruotsin alankoalueella vettä on padonnut mannerjäätikkö. Baltian jääjärven vesi on peittänyt alangon alueita Vätternin länsipuolelle asti. Vänernin ja Vätternin välissä sijaitsee Billingenin pöytävuori, joka on jäätiköitymisen loppuvaiheessa toiminut viimeisenä tulppana jääjärven vesille. Keski-Ruotsin virtauskielekkeen sulaessa on sen reuna vetäytynyt pohjoisemmaksi paljastaen alavia alueita. Billingenin länsipuolella sijainnut läntinen alankoalue on ulottunut Vänernille ja sen taakse Skagerrakiin asti. Läntisellä alangolla on lainehtinut Atlantilta Vänerin kautta vuorelle asti ulottunut merenlahti. Merenlahdella on vesi ollut yli 25 metriä alempana kuin Baltian jääjärvessä Billingenin toisella puolella. Kun etelään virrannut jäätikkö on kesäisin sulanut, on samalla sen reuna vetäytynyt pohjoiseen päin. Talvisin on jäätikön reuna edennyt etelään päin. Tällaisesta jäätikön edestakaisesta liikehdinnästä on runsaasti todisteita noin 380–800 vuoden alalta ennen jäätikköpadon lopullista pettämistä.
Baltian jääjärvi-vaiheen lopettanut suuri purkaustulva on ajoitettu nuoremman dryaskauden loppuvaiheeseen noin 11 590 vs . Tämän vanhemman ajoituksen rinnalla esitetään uusia ajoituksia 11 640 vs ja 11 650 vs , joiden tarkkuutta arvioidaan vielä. Myös jääjärven vedenpinnan korkeudesta esitetään erilaisia arvioita, joista kolmea näkee yleisimmin: 25 metriä, 26 metriä tai 28 metriä silloisen merenpinnan yläpuolella (mpy. ). Pitkään on ajateltu, että purkaustulvia on ollut vain yksi. Nyt 1990-luvulla on esitetty, että tulvia olisi ollut kaksi tai kolme . Näissä tulvissa on ollut kyse mannerjäätikön edestakaisesta liikkeestä, jossa Billingenin ja jäätikön reuna olisivat irronneet toisistaan ja vesi olisi päässyt purkautumaan niiden välistä mereen. Viimeistään talvisin on jäätikköpato tiivistynyt uudelleen jäätikön edettyä päin Billingenin vuorta. Skånen eteläpuolelta Arkonan altaasta Itämeren pohjasta kairatuista näytteistä on löytynyt ”kuivaa maata” ja tundrakasvillisuutta ajalta, joka on ajoitettu noin 12 700–13 100 vs. Tämä on ollut mahdollista, jos jääjärven vedenpinta olisi alentunut ja kairauskohta olisi ollut tuolloin kuivillaan. Jääjärven vedenpinta on tapahtuman jälkeen taas noussut, joten jäätikköpato on täytynyt taas tiivistyä umpeen.
Muutokset jääjärvessä.
Baltian jääjärven loppuaikana on sen vesiala tutkimuksien mukaan ollut 349 400 neliökilometriä (km²) ja tilavuus 29 300 kuutiokilometriä (km³). Itämeren nykyinen tilavuus on hieman yllättäen vain 21 000 km³ , joten maankohoaminen on tehnyt Itämerestä paljon silloista matalamman. Välittämättä siitä, montako purkautumistulvaa jääjärvi on loppuaikoina kokenut, on viimeisessä ja lopullisessa purkaustulvassa jääjärven vedenpinta laskeutunut 25 metriä alemmaksi. Tämä on vastannut laskelmien mukaan noin 7 800 km³ vettä. Purkaustulvan kestoa on yritetty arvioida Itämeren pohjasedimenteistä ja siinä on päädytty 1–2 vuoteen. Jakamalla poistuvan veden virtaus yhdelle tai kahdelle vuodelle saadaan purkauksen virtaamaksi 150 000–300 000 m³/s. Samalla, kun vedenpinta on alentunut, on myös rantaviiva siirtynyt kauemmaksi. Uutta maata on paljastunut arviolta 61 600 km², mikä vastaa esimerkiksi lähes Latvian valtion kokoista pinta-alaa, ja jääjärven pinta-ala pieneni noin 18 %.
Vedenpinnan aleneminen on aiheuttanut suurimmat muutokset jääjärven eteläosissa. Puolassa jääjärven rantaviiva on siirtynyt pohjoiseen päin 30–40 kilometriä. Öresundissa jääjärven laskujoki on kuivunut, Tanskan saarialue on maatunut kiinni Mannereurooppaan ja Tanskan alueet ovat muodostaneet Etelä-Ruotsiin kanssa suuren niemimaan.
Tutkimushistoriaa.
Baltian jääjärven olemassaoloa on epäilty varmaan jo 1800-luvun lopulla, sillä ensimmäisenä siitä kirjoitti ruotsalainen geologi Henrik Munthe vuonna 1902. Jääjärven ymmärtämisessä oli avainasemassa G. Lundqvist, joka päätteli myös Billingenin olleen purkaustulvan tapahtumapaikkana (vuosina 1921 ja 1931 ).