Tip tip tip. Lehdeltä toiselle tippuvien vesipisaroiden moniääninen kuoro säestää kulkuani metsässä. Seisahdun polulle kohtaan, jossa saappaideni kärjet uppoavat punaiseen liejuun.

Kiertäisin lammikon, mutta oikealla puolellani vuorenrinne kohoaa jyrkkänä ja vasemmalla se putoaa jyrkästi kymmeniä, ellei satoja metrejä kohti Kosnipata-laakson pohjaa. Harppaan pahimman liejun yli ja otan tukea vuoren seinämästä. Sitä koristavat tutun näköiset rahkasammalet, jotka painuvat kämmeneni alla vettä tihkuen. Kosteus tuntuu viileältä iholla. Metsä on kuin sadekuuron jäljiltä, vaikka edellisestä sateesta on kulunut kolme päivää.

Rahkasammalet viihtyvät polkua reunustavalla maapenkalla. Kuva: Tinja Pitkämäki

Kosteus on sumupilvien kuljettamaa vettä, joka on lähtöisin idästä, noin pari kilometriä alempana levittäytyvästä Amazonin sademetsästä. Sumuveden merkityksen ymmärtää vasta, kun ottaa huomioon paikallisen ilmaston: tavallisesti loka–marraskuussa alkanut sadekausi vaihtuu kuivaksi kaudeksi toukokuussa. Silloin sademäärät putoavat murto-osaan aiempiin kuukausiin verrattuna.

Tähän mennessä sumupilvien tuoma lisäkosteus ja haihduntaa hillitsevä vaikutus ovat auttaneet metsiä selviytymään matalista sademääristä huolimatta. Mutta mitä tapahtuisi, jos sumupilvet katoaisivat? Vastaus voi löytyä tutkimalla metsän kasveista pienimpiä.

Toisin kuin tavallisissa vuoristosademetsissä, sumuvaikutteisissa pilvimetsissä puiden oksat ja rungot ovat sammalkasvustojen verhoamia, mistä juontuu nimitys sammaleiset metsät (mossy forests). Perusta tunnetaan noin 1300 sammallajia (Suomesta 900), mutta todennäköisesti useita lajeja on vielä löytämättä. Silti pilvimetsien sammalet muistuttavat monista kotoisista lajeista. Rahkasammalten lisäksi polulleni on jo osunut kastesammalia, sahasammalia ja havusammalia.

Sumupilvien alkulähteillä

Olen melkein perillä, on enää ylitettävä jokilaakson poikki kulkeva riippusilta. Laakson korkeimpien puiden oksat ovat yhtäkkiä kosketusetäisyydellä, joskin suurin osa latvustosta muodostaa vihreän tilkkutäkin yli kymmenen metriä jalkojeni alla. Puusaniaiset erottuvat muusta kasvillisuudesta ja keskellä virtaa joki.

Riippusillalta avautuva näkymä paljastaa metsän kerroksellisuuden. Kuva: Tinja Pitkämäki

Metsän keskellä riippuu oranssi nosturivaaka ja siitä sammalilla päällystetty putki. Kirjaan vaa’an ledinäytössä hohtavan lukeman ylös ja totean, että se on hieman korkeampi kuin viime käynnillä. Painoero ei selity sammalten kasvulla, vuorokausi on tähän liian lyhyt aika, vaan kasvustot ovat keränneet ilmasta sumuvettä.

Puiden rungoilla kasvavilla sammalilla ei ole pääsyä maaperän vesivarastoihin, joten ne elävät sade- ja sumuveden varassa. Niinpä sammalten vesitasapainon seuraaminen auttaa ymmärtämään, kuinka pilvimetsien kasvillisuus voisi muuttua ilmastonmuutoksen seurauksena.

Paluumatkani kulkee samaa reittiä. Nyt pysähdyn sillalle ja tähyilen kauemmas horisonttiin. Siellä jossakin on kuuluisa Tres Crucesin näköalapaikka, jolta olisi joitakin tunteja sitten voinut nähdä auringonnousun Amazonian yllä. Samalla olisi todistanut pilvien muodostumisen ensimmäisiä vaiheita.

Sumupilvien ansiosta näkyvyys on usein huono, selkeimmät hetket maisemien ihailuun ajoittuvat aamupäiville. Alex Shepack on kuvannut videon sumupilvien etenemisestä Wayqechan tutkimusasemalla

Auringon lämpö saa sademetsän hengittämään: latvustosta haihtuu runsaasti vesihöyryä, joka sekoittuu Atlantin valtamereltä kulkeutuneeseen kosteaan ilmamassaan. Koillisesta puhaltaa suihkuvirtaus kohti Andeja, ja se paimentaa vesihöyryllä kyllästettyä ilmaa syvemmälle vuoristoon maaston poimuja myötäillen.

Törmäys vuorenseinämän kanssa johtaa ilmamassojen kohoamiseen ja sumupilvien muodostumiseen, kun vesihöyry tiivistyy pisaroiksi ilman viiletessä. Osa pilvistä ajelehtii viereisen jokilaakson perukoille. Yön pimeydessä pilvet verhoavat vuorenrinteet ja muodostavat kostean hunnun latvustojen ylle.

Näin syntyvät pilvimetsät, joita on vain 1,4 prosenttia maailman kaikista trooppisista metsistä. Sama näytelmä toistuu päivittäin: haihtuminen, tuulet, törmäys vuoriin ja sumupilvien muodostuminen.

Suurin osa (noin kaksi kolmasosaa) trooppisista pilvimetsistä sijaitsee Aasiassa ja noin yksi neljäsosa Etelä- ja Keski-Amerikassa.

Sumuvesi ruokkii runsasta kasvillisuutta

Pimeys laskeutuu kello 18, aina yhtä nopeasti ja yhtä täydellisenä. Muutama lepakko vilahtaa otsalamppuni valokeilassa kun suunnistan päärakennukseen illalliselle. Aamulla ruokasalin isoista ikkunoista avautui näkymä laakson yli, mutta nyt pimeydessä erottuu vain ikkunalaseissa parveilevien yöperhosten kirjava joukko.

Sumupilvet matkaavat parhaillaan laakson poikki ja metsät saavat pian täydennystä vesivarantoihinsa.

Kun sumupilvessä olevat vesipisarat kohtaavat esteen, esimerkiksi kasvin lehden, niiden matka pysähtyy. Mitä enemmän kasvillisuutta, sitä suurempi osa sumupilvien vedestä jää metsään. Tätä kutsutaan sumuveden pidännäksi. Jos sumuvettä kertyy riittävästi, siitä muodostuu isoja, maahan putoilevia pisaroita.

Lehtien pinnalle kertyvä kostea kalvo voi vaikuttaa kasveihin esimerkiksi hidastamalla yhteyttämisen kaasujenvaihtoa, mikä on useiden lajien kohdalla johtanut vettä hylkivien lehtien kehittymiseen. Toisaalta useat pilvimetsien kasvit kykenevät ottamaan vettä solukoihinsa suoraan lehtien pinnan läpi. Tällaista vedenottoa edistävät sopeumat ovat yleisiä aidoilla päällyskasveilla, joiden juuret eivät ulotu maahan. Sopeumat ovat yhtä monimuotoisia kuin lajistokin: latvustossa komeilevat flamingonkukat (Anthurium-suku) keräävät veden ruusukkeisiinsa, hopeanhohtoisten eliaksenkukkien (Tillandsia-suku) karvat lisäävät vesipisaroiden tiivistymistä kasvin pinnalle ja hentojen sammalsaniaisten (Hymenophyllum-suku) lehdet ovat vain yhden solukerroksen paksuiset pinta-alan maksimoimiseksi. Myös valtaosa alueen yli 200 orkidealajista viihtyy yläilmoissa.

Pilvimetsien päällyskasveista runsaimpia ovat kuitenkin sammalet. Niillä ei ole lainkaan juuria, joten niiden uskotaan hyödyntävän pilvien tuomaa kosteutta erityisen tehokkaasti. Riippuvat, viuhkamaiset ja pörröisiä mattoja muodostavat versot imevät veden itseensä kuin pesusienet. Myöhemmin sammalista haihtuva vesi auttaa pitämään metsän sisäisen pienilmaston tasaisen kosteana.

Tuoreessa tutkimuksessa sammalten arvioitiin säilövän enimmillään 50 litraa vettä metsähehtaaria kohden. Tutkijat maailmalla ovat raportoineet sekä huomattavasti korkeampia että matalampia lukuja, jotka johtuvat eroista sammalten runsaudessa ja käytetyissä menetelmissä. Kaiken kaikkiaan tiedetään vielä hyvin vähän siitä, kuinka suuren ja pysyvän vesivaraston sammalkasvustot tarjoavat luonnossa.

Puiden rungoilla ja oksilla kasvavien sammalten runsaus on yksi pilvimetsien tunnusmerkeistä. Kuva: Tinja Pitkämäki

Karkaavat, katoavat tai kuihtuvat pilvet

Pilvimetsiä kasvaa ympäri maailmaa. Pilvimetsien sijaintiin vaikuttavat muun muassa vuoren tai vuoriston koko ja etäisyys merestä. Lisäksi vuoristojen pinnanmuodot aiheuttavat paikallisissa ilmasto-olosuhteissa suuria eroja. Pilvimetsien nykyinenkin levinneisyys ja sitä kautta ilmastolliset vaatimukset ovat vielä puutteellisesti tunnettuja. Se hankaloittaa metsien ilmastossa tapahtuvien muutosten arvioimista.

Sumukerääjä tallettaa automaattisesti tiedot sumuveden määrästä. Kuva: Tinja Pitkämäki

Tutkijat ovat pitkälti samaa mieltä siitä, että lämpötila tulee nousemaan tasaisesti myös Andeilla. Sen sijaan pilvisyyden ja sademäärien muutoksia on vaikea ennustaa. Sumupilvien kohtalona voi olla nousu korkeammalle vuoristoon, ajautuminen uuteen paikkaan tai muodostumisen estyminen kokonaan, esimerkiksi vesihöyryä haihduttavan sademetsän kadotessa hakkuiden seurauksena.

Olennaista ei ole ainoastaan se, missä pilviä on, vaan myös se, kuinka usein pilviä esiintyy ja kuinka kauan ne viipyvät. Pilvet voivat siis kadota, siirtyä, harvinaistua tai heikentyä. Mahdollisia muutoksia voidaan seurata satelliittikuvien avulla tai maastossa käyttäen erilaisia näkyvyysantureita tai sumukeräimiä.

Sumukeräimistä useimmat perustuvat jonkinlaiseen harppu- tai verkkomaiseen rakenteeseen, joka suodattaa sumuvettä ilmasta mittasäiliöön. Näin saadaan tietoa sumupilvien vesipitoisuudesta, mutta luotettavien mittausten saaminen on yhä teknisesti haastavaa. Näkyvyysanturien toiminta perustuu lähetetyn ja vastaanotetun valon erotukseen, koska vesipisarat saavat valonsäteet muuttamaan suuntaansa.

Kaikesta huolimatta on selvää, että pilvimetsät ovat muiden ekosysteemien tavoin alttiita ennustetuille suuren mittakaavan muutoksille, kuten merivesien pintalämpötilojen nousulle ja tuulensuuntien vaihtumiselle. Pilvien muodostumiseen vaikuttavat myös ilmakehän ominaisuudet. Näin ihmisen vaikutus voi välittyä myös esimerkiksi ilmansaasteiden kautta, kun sumupisaroiden tiivistymistä avittavien pienhiukkasten määrä ilmakehässä lisääntyy.

Esikokeessa testattiin sammalten selviämistä verkkopusseissa. Kuva: Tinja Pitkämäki

Muuttuva vuoristomaisema

Aamu valkenee lähes pilvettömänä, mutta iltapäivällä ripottelee jälleen. Päivittelemme aseman henkilökunnan kanssa epätavallisen sateista kesäkuuta. Tulevaisuudessa kuivat kaudet voivat silti olla entistä kuivempia ja sadekaudet entistä sateisempia.

Merkkejä muutoksista on jo nähtävissä. Costa Rican Monteverdessä tutkijat ovat havainneet, että useat sammakkoeläinlajit ovat kadonneet aurinkoisten päivien lisääntymisen myötä. Ilmiön uskotaan johtuvan sumupilvien siirtymisestä korkeammalle rinteeseen.

Jos pilvet todella ovat siirtymässä, eivät vaikutukset koske ainoastaan sammakkoeläimiä. Pitkittynyt kuivuus olisi tuhoisaa korkeaan ilmankosteuteen ja viileään vuoristoilmaan sopeutuneelle pilvimetsäkasvillisuudelle. Sade- ja sumuveden varassa elävät päällyskasvit kuihtuisivat todennäköisesti ensimmäisinä, jolloin metsäekosysteemin pidäntä heikkenisi ja sen olisi vaikeampi palautua kuivuudesta.

Kyse ei myöskään ole ainoastaan pilvimetsien tulevaisuudesta. Sumupilvet ja pilvimetsien kasvillisuus muodostavat vuorenrinteille eräänlaisen puskurivyöhykkeen, joka tasoittaa veden virtausta alarinteille. Virtaus ei täysin ehdy kuivallakaan kaudella, eivätkä joet tulvi yhtä voimakkaasti sadekaudella.

Vuorten rinteitä peittävät metsät ovat riippuvaisia sumupilvistä. Kuva: Tinja Pitkämäki

Vuorten rinteitä täplittävät pienet maalaiskylät. Monin paikoin kaikki metsät on jo raivattu peltojen ja laitumien tieltä. Puskurivyöhykkeen heikkeneminen merkitsee sitä, että paikalliset asukkaat joutuvat entistä useammin kohtaamaan erilaisia ääriolosuhteita.

Metsäpaloriski kasvaa kuivalla kaudella, kun korkea ilmankosteus ja vedellä kyllästetty maaperä eivät enää rajoita tulen leviämistä. Sadekaudella vesi vyöryy rinteitä alas entistä voimakkaammin, eikä kovia kokenut kasvillisuus enää sido maaperää yhtä tehokkaasti. Näin maanvyörymien riski kasvaa.

Vuosina 2004–2013 Perussa tapahtui 38 kuolonuhreja vaatinutta maanvyöryä, joissa yhteensä 357 ihmistä menetti henkensä. Tutkimuksessa olleista 611 maanvyörystä lähes 90 prosenttia johtui rankkasateista ja vain 4 prosenttia maanjäristyksistä.

Muutoksen suuntaa on vaikea ennustaa

Viikkoja myöhemmin istun autossa, joka kaartelee ylösalas vuorenseinämiä myötäilevää hiekkatietä, ja olen kiitollinen siitä, että tiet ovat sateista huolimatta kohtuullisessa kunnossa.

Tieteentekijän suurimpiin vahvuuksiin kuuluu epävarmuuden sietäminen, sanotaan, mutta olen kuvitellut ihmisten viittaavan tällä työllisyystilanteeseen. Ajatus oman tutkimuskohteeni muuttumisesta hiljalleen joksikin muuksi on oudon turruttava.

Sammalia pilvimetsissä riittänee myös tulevaisuudessa, mutta kuivuutta sietävät lajit ottavat vallan. Paitsi jos käy päinvastoin kuin on ennustettu ja ilmastonmuutos johtaakin sateiden lisääntymiseen. Ennusteisiin liittyy paljon epävarmuuksia, joten yllätyksiä voi vielä olla tulossa.

Onneksi tutkimusasemalla käy lähtönikin jälkeen kova kuhina. Metsään ollaan rakennuttamassa valtavaa seinää, joka estää sumun leviämisen. Sen ansiosta tutkijat tulevat näkemään vilauksen siitä, millaisiksi metsät kehittyisivät ilman sumupilviä. Tulosten saaminen kestää vuosia, mutta ilmastonmuutos ei odota.

Sammalsaniaisten lehdet ovat vain yhden solukerroksen paksuiset. Kuva: Tinja Pitkämäki