Keuhkokuume eli pneumonia on infektion aiheuttama keuhkokudoksen tulehdus. Keuhkokuumeen aiheuttaa tavallisesti bakteeri tai virus ja harvinaisemmin sieni tai loinen. Yleisin aiheuttaja on pneumokokkibakteeri. Tyypilliset oireet ovat nopeasti nouseva kuume, yskä, hengenahdistus ja rintakipu, mutta monesti etenkin virusten ja epätyypillisten bakteerien aiheuttamassa keuhkokuumeessa taudinkuva on lievempi. Taudin diagnostiikassa käytetään apuna keuhkojen röntgenkuvaa ja laboratoriokokeita.
Keuhkokuumeella ei tarkoiteta varsinaisesti keuhkoputkien tai keuhkopussin tulehdusta, joskin ne voivat esiintyä samanaikaisesti keuhkokuumeen kanssa.
Keuhkokuumeen hoito riippuu aiheuttajasta. Bakteerikeuhkokuume suositellaan hoidettavaksi antibiooteilla. Joskus keuhkokuume aiheuttaa komplikaatioita, kuten keuhkopussin nestekertymän, empyeeman eli keuhkopussin märkäisen nestekertymän tai keuhkoabsessin eli keuhkokudokseen muodostuneen märkäkertymän. Viruskeuhkokuume lisää riskiä saada myös bakteeri-infektio, ja keuhkokuume onkin tunnettu influenssan sivutauti. Keuhkokuume on vaarallinen sairaus etenkin vanhuksilla ja huonokuntoisilla henkilöillä, joilla se on yleinen välitön kuolinsyy.[1]
Oireet
Tyypillisiä keuhkokuumeen oireita ovat kuume, yskä, hengenahdistus ja rintakipu. Kuume on bakteeriperäisissä keuhkokuumeissa yleensä korkeahko (yli 38,5°C), ja siihen voi liittyä horkka. Yskän mukana saattaa nousta limaisia ysköksiä. Hengenahdistukseen voi liittyä hengityksen tihentyminen (yli 18 kertaa minuutissa). Rinta- tai kylkikipu on yleensä tyypiltään pistävää ja saattaa pahentua yskimisen tai voimakkaan sisäänhengityksen aikana. Muita keuhkokuumeen oireita ovat väsymys, ruokahaluttomuus, lihassäryt, veriset yskökset, päänsärky, vatsakipu ja pahoinvointi.[2]
Epätyypillinen oirekuva, jossa moni tyypillinen oire puuttuu, on jopa yleisempi kuin klassinen äkillisillä ja rajuilla oireilla alkava keuhkokuume. Virusten ja epätyypillisten bakteerien aiheuttamat keuhkokuumeet ovat usein lieväoireisia. Ne saattavat ilmetä flunssan kaltaisin oirein, hitaasti alkavana lievänä kuumeena ja kuivana yskänä.[3]
Yleistilan äkillinen huononeminen ja perussairauden paheneminen voivat myös olla merkkinä alkavasta keuhkokuumeesta. Esimerkiksi vanhuksilla keuhkokuumeen näkyvimpinä oireina voivat olla sekavuus ja vatsaoireet. Lasten oireina ovat useimmiten kuume, yskä, nuha ja hengitysvaikeus, mutta kymmenesosalla lapsista ei ilmene mitään hengitystieinfektioon viittaavia oireita.[4] Nimestä huolimatta kuume voi puuttua merkittävältä osalta keuhkokuumetta sairastavista henkilöistä.
Diagnostiikka
Keuhkokuume diagnosoidaan potilaan oireiden ja kliinisen tutkimuksen perusteella. Yleensä tarvitaan myös röntgen- ja laboratoriotutkimuksia. Suomessa lievä keuhkokuume tutkitaan ja hoidetaan terveyskeskuksessa.

Kliininen tutkimus
Keuhkokuumeen diagnoosin pohjana on lääkärin suorittama kliininen tutkimus. Usein esiin tulevia löydöksiä ovat kuume, kohonnut hengitystaajuus ja nopea sydämen syke. Veren happisaturaatio saattaa olla alentunut, ja sen seurauksena iho ja limakalvot voivat muuttua syanoottisiksi eli sinertäviksi. Toisinaan potilaan tajunnantaso voi laskea. Potilaan tilaa arvioitaessa tulee ottaa huomioon ikä ja mahdolliset perussairaudet, kuten astma, keuhkoahtaumatauti ja sydänsairaudet.[2]
Tutkimukseen kuuluu aina stetoskoopilla tehtävä keuhkojen ja sydämen kuuntelu eli auskultaatio. Tyypillisiä kuuntelulöydöksiä keuhkokuumeessa ovat rahinat, ritinät ja normaalien hengitysäänten vaimeneminen tai puuttuminen. Kuuntelulöydös saattaa kuitenkin olla normaali jopa kolmasosalla keuhkokuumepotilaista.[4] Rintakehän perkussio eli koputtelu saattaa paljastaa tulehduksen aiheuttamat tiivistymät keuhkoissa.
Kuvantamis- ja laboratoriotutkimukset
Keuhkokuumetta epäiltäessä ensimmäinen kuvantamistutkimus on keuhkojen röntgenkuva. Tauti voi näkyä keuhkokuvassa monella eri tavalla. Röntgenkuvassa ilmalla täyttyneet keuhkot näkyvät mustina ja tiheämmät alueet, kuten luu ja neste, ovat vaaleampia. Tyypillisesti keuhkokuumetta sairastavalla henkilöllä havaitaan keuhkokuvassa varjostuma, joka on sitä tiiviimpi mitä enemmän keuhkorakkulat ovat täyttyneet tulehdusnesteellä.[5]
Kuvantamislöydöksen avulla voidaan monesti päätellä keuhkokuumeen tyyppi. Lohkokeuhkokuumeessa nähdään yleensä yhden tai useamman lohkon alueella tasainen tiivistymä, kun taas epätyypillisessä keuhkokuumeessa havaitaan molempien keuhkojen diffuusit varjostumat. Keuhkokuvassa voi näkyä myös keuhkopussissa olevaa pleuranestettä ja atelektaaseja eli kasaan painuneita keuhkon osia. Keuhkokuva voi kuitenkin näyttää normaalilta, jos sairaus on kestänyt alle kaksi vuorokautta. Toisinaan keuhkojen tietokonetomografia saattaa paljastaa keuhkokuumeen, jota ei näy röntgenkuvassa.[5]

Keuhkokuume-epäilyssä tehtäviä laboratoriotutkimuksia ovat yleensä verenkuva, tulehdusarvot, kuten CRP, ja elektrolyytit. Bakteerikeuhkokuumeessa CRP on kohonnut yleensä merkittävästi korkeammalle kuin viruskeuhkokuumeessa. Tarvittaessa otetaan veriviljely, jonka avulla saadaan monesti selville keuhkokuumeen aiheuttaja, mikäli sama bakteeri kasvaa myös veressä. Märkäisistä ysköksistä tai keuhkoputkinäytteestä voidaan ottaa bakteeriviljely. Jos epäillään pneumokokin aiheuttamaa tautia, tutkitaan virtsasta pneumokokkiantigeeni.[2]
On olemassa paljon tutkimuksia, joita tehdään selviteltäessä tarkemmin potilaan sairautta. Influenssakauden aikana voidaan tehdä influenssa-antigeenitutkimus nenänielun limasta. Verestä on mahdollista tutkia mykoplasma- ja keuhkoklamydiavasta-aineet ja virtsasta legionella-antigeeni. Ysköksistä voidaan ottaa tarvittaessa tuberkuloosinäytteet.
Patofysiologia
Keuhkokuumeen oireet johtuvat keuhkokudoksen valtaavista mikrobeista ja elimistön immuunipuolustuksen vasteesta infektiolle. Vaikka keuhkokuumeen aiheuttajaeliöitä on löydetty yli sata, niistä vain muutama vastaa suurimmasta osasta sairastumistapauksia.
Bakteerit
Bakteerit saavuttavat keuhkot yleensä ilmasta sisäänhengitettyjen pisaroiden myötä, mutta ne voivat kulkeutua keuhkoihin myös verenkierron mukana kehon muusta infektiopesäkkeestä. Keuhkorakkuloihin eli alveoleihin päästyään bakteerit alkavat lisääntyä ja valtaavat nopeasti keuhkokudoksen. Infektio käynnistää elimistön immuunipuolustuksen, jolloin keuhkoihin alkaa kertyä bakteereja tappavia valkosoluja, neutrofiileja. Mikrobien tuhoamisen lisäksi neutrofiilit vapauttavat tulehdusvälittäjäaineita, sytokiineja, jotka johtavat yleiseen immuunijärjestelmän aktivoitumiseen. Tämä aiheuttaa bakteerikeuhkokuumeelle tyypilliset oireet, kuten kuumeen ja väsymyksen. Bakteerit, tulehdussolut ja verisuonista tihkuva neste täyttävät keuhkorakkulat ja aiheuttavat häiriöitä keuhkon kaasujenvaihdossa.

Yleisin keuhkokuumeen aiheuttava bakteeri kaikissa ikäryhmissä vastasyntyneitä lukuun ottamatta on Streptococcus pneumoniae, jota kutsutaan myös pneumokokiksi. Pneumokokin lisäksi toinen tärkeä grampositiivinen aiheuttajabakteeri on Staphylococcus aureus. Grampositiiviset bakteerit ovat usein terveilläkin ihmisillä osa suun ja nenänielun normaaliflooraa.
Grampositiivisten bakteerien lisäksi myös gramnegatiiviset bakteerit aiheuttavat toisinaan keuhkokuumeita. Merkittäviä tähän ryhmään kuuluvia bakteereja ovat Haemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa ja Moraxella catarrhalis. Gramnegatiiviset bakteerit elävät usein suolistossa ja saattavat joutua keuhkoihin esimerkiksi henkeen vedetyn oksennuksen myötä.[2] Grampositiivisuus ja -negatiivisuus tarkoittavat bakteerien luokittelua gramvärjäyksen avulla kahteen luokkaan niiden soluseinän rakenteen mukaan.
Atyyppisen eli epätyypillisen keuhkokuumeen voivat aiheuttaa Chlamydia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae ja Legionella pneumophila. Keuhkokuumetta nimetään atyyppiseksi siksi, että sen oireet poikkeavat "tyypillisestä" eli pneumokokkikeuhkokuumeesta ja sen hoito on erilainen.[2]
Virukset
Virukset pääsevät keuhkoihin yleensä pisaratartuntana sisäänhengityksen mukana. Keuhkoissa virukset tunkeutuvat keuhkorakkuloiden seinämien soluihin, joissa ne pääsevät jakaantumaan. Viruksen infektoima solu usein kuolee joko viruksen tappamana tai apoptoosin eli ohjelmoidun solukuoleman avulla. Immuunipuolustuksen aktivoiduttua valkosolut vaeltavat keuhkoihin ja vapauttavat tulehdusvälittäjäaineita, jotka aiheuttavat nesteen tihkumisen keuhkorakkuloihin. Solutuho ja nesteen täyttämät keuhkorakkulat vaikeuttavat keuhkojen kautta tapahtuvaa kaasujenvaihtoa. Monet virukset vaurioittavat keuhkojen ohella muitakin elimiä.
Virusinfektio altistaa elimistöä muille infektioille. Hengitystieinfektioita aiheuttavat virukset lisäävät riskiä sairastua bakteerikeuhkokuumeeseen, joka on yleinen jälkitauti esimerkiksi influenssassa. Influenssapandemioiden aikana onkin ilmennyt paljon sekä vaikeita viruskeuhkokuumeita että jälkitautina bakteerikeuhkokuumeita, jotka myös aiheuttavat suuren osan kuolleisuudesta.[6]
Keuhkokuumeen aiheuttavat yleensä influenssavirus, parainfluenssavirus, RS-virus, adenovirus ja metapneumovirus. Vastasyntyneillä viruskeuhkokuumeen saattaa aiheuttaa herpes simplex -virus. Sytomegalovirus (CMV) on yleensä terveelle elimistölle vaaraton, mutta se voi aiheuttaa keuhkokuumeen immuunipuutteisille henkilöille.[2]
Sienet
Keuhkokuumeen voivat aiheuttaa endeemiset tai opportunistiset sienilajit. Endeemiset sieni-infektiot ovat sekä terveillä että immuunipuutteisilla henkilöillä ilmeneviä sairauksia, jotka esiintyvät tietyllä maantieteellisellä alueella. Tyypillisiä keuhkokuumetta aiheuttavia endeemisiä sieniä ovat Yhdysvalloissa ja Meksikossa esiintyvät Histoplasma capsulatum, Blastomyces dermatitidis ja Coccidioides immitis, Väli- ja Etelä-Amerikassa esiintyvä Paracoccidioides brasiliensis ja Afrikasta tavattava Histoplasma capsulatum duboisii.[7] Opportunistiset sieni-infektiot ovat puolestaan terveillä ihmisillä harvinaisia. Niitä saattaa kuitenkin ilmetä henkilöillä, joiden immuunijärjestelmä on heikosti toimiva esimerkiksi HIV-infektion tai immunosuppressiivisen lääkityksen vuoksi. Opportunistisen infektion voivat aiheuttaa muun muassa Candida-sienet, Aspergillus-sienet, Mucor-sienet, Pneumocystis jirovecii (aiempi nimi Pneumocystis carinii) ja Cryptococcus neoformans.[7]
Loiset
Loiset aiheuttavat keuhkokuumeen vain harvoin ja silloinkin tavallisesti immuunipuutteisille henkilöille. Loisinfektiot ovat yleisimpiä trooppisilla ja subtrooppisilla seuduilla. Loiset pääsevät elimistöön useimmiten ihon tai ruoansulatuskanavan kautta. Kehossa ne pääsevät keuhkoihin tunkeutumalla kudosten läpi tai verenkierron mukana ja aiheuttavat keuhkokudoksen tulehdusreaktion. Jotkut loiset elävät keuhkoissa osana normaalia elinkiertoaan. Immuunijärjestelmän soluista erityisesti eosinofiilit reagoivat loisinfektioon, ja keuhkoihin kertyvät eosinofiilit saattavat aiheuttaa eosinofiilisen keuhkokuumeen. Yleisiä keuhkoinfektioita aiheuttavia parasiitteja ovat Strongyloides-, Ascaris-, Toxocara- ja Ancylostoma-suvut.[8]
Luokittelu

Kliinis-patologiset luokittelut
Anatomis-patologinen luokittelu perustuu keuhkon histologiaan ja makroskooppiseen ulkonäköön. Lohkokeuhkokuume rajoittuu yleensä yhteen keuhkolohkoon, ja sen tavallisin aiheuttaja on pneumokokkibakteeri. Multilobaarinen keuhkokuume ulottuu useampaan keuhkolohkoon. Pesäkekeuhkokuumeessa eli bronkopneumoniassa etenkin ilmatiet ovat tulehtuneet. Interstitiaalisessa keuhkokuumeessa sairaus kohdistuu keuhkorakkuloiden välisiin tiloihin, ja sen voi aiheuttaa virus tai epätyypillinen bakteeri, tai se saattaa olla esimerkiksi lääkkeisiin tai sidekudostauteihin liittyvä keuhkoreaktio.
Radiologinen luokittelu perustuu keuhkojen kuvantamistutkimuksissa, yleisimmin röntgenkuvassa, näkyviin muutoksiin. Yksinkertainen jaottelu voidaan tehdä tyypillisen lohkokeuhkokuumeen ja epätyypillisen keuhkokuumeen välillä; edellisessä nähdään jonkin keuhkolohkon tiivis varjostuma ja jälkimmäisessä diffuusia kuvioitusta laajemmalla alueella keuhkoissa.[9]
Nykyaikaisen mikrobiologian kehittymisen myötä tuli mahdolliseksi luokitella keuhkokuumeet niiden aiheuttajan mukaan. Taudinaiheuttajan määrittäminen keuhkokuumeessa on tärkeä askel päätettäessä hoidon tyypistä ja pituudesta.
Keuhkokuumeen kliinisen kuvan mukaan tauti voidaan jaotella akuuttiin (alle kolme viikkoa kestäneeseen) ja krooniseen keuhkokuumeeseen. Krooninen tauti on usein tyypiltään ei-infektiivinen tai johtuu harvinaisemmista taudinaiheuttajista, kuten mykobakteereista tai sienistä. Akuutit taudinkuvat voidaan jakaa klassisiin tai tyypillisiin keuhkokuumeisiin (aiheuttajana esimerkiksi pneumokokki), epätyypillisiin eli atyyppisiin keuhkokuumeisiin (aiheuttajana esimerkiksi Chlamydia pneumoniae tai Mycoplasma pneumoniae) ja aspiraatiokeuhkokuumeisiin.
Avohoitokeuhkokuume
Avohoitokeuhkokuume () on keuhkokuume, jossa tartunta on saatu muualta kuin sairaalaympäristöstä. Kyseessä on yleisin keuhkokuumeen tyyppi, jonka ilmaantuvuus on noin 170/10000 vuodessa.[9] Taudin aiheuttaa useimmiten Streptococcus pneumoniae -bakteeri; muita tavallisia aiheuttajabakteereita ovat Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis, Chlamydia pneumoniae ja Mycoplasma pneumoniae. Myös virukset, kuten influenssavirus, RS-virus, adenovirus ja parainfluenssavirus, voivat aiheuttaa avohoitokeuhkokuumeen. Harvinaisia aiheuttajia ovat zoonoottiset Coxiella burnetii (Q-kuume), Chlamydia psittaci (psittakoosi) ja Francisella tularensis (tularemia). Kuolleisuus avohoitokeuhkokuumeeseen on sairaalahoitoa vaativien potilaiden kohdalla 14 prosenttia, mutta alle yksi prosentti niiden potilaiden joukossa, jotka eivät tarvitse sairaalahoitoa.[2]
Sairaalakeuhkokuume
Sairaalakeuhkokuume () on keuhkokuume, jossa tartunta on saatu sairaalaympäristöstä. Sairaalakeuhkokuumeen syyt, mikrobiologia, hoito ja ennuste ovat erilaisia kuin avohoitokeuhkokuumeessa. Keuhkokuume on virtsatieinfektioiden jälkeen toiseksi yleisin sairaalainfektio. Sairaalapotilailla voi olla monta keuhkokuumeelle altistavaa riskitekijää, kuten korkea ikä, vaikeat perussairaudet, immuunipuutokset, intubointi ja hengityskonehoito. Sairaalakeuhkokuumeeseen liittyvä kuolleisuus on eri tutkimusten mukaan 7–33 prosenttia. Tehohoitopotilailla kuolleisuus on kuitenkin huomattavasti korkeampi.[10]
Sairaalakeuhkokuumeen yleisiä aiheuttajabakteerilajeja ovat Haemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter, Staphylococcus aureus, MRSA ja Streptococcus pneumoniae. Myös kahden tai useamman bakteerin sekainfektiot ovat varsin tavallisia.[10]
Interstitiaaliset pneumoniat

Interstitiaalisiksi pneumonioiksi kutsutaan monimuotoista ryhmää keuhkosairauksia, joissa tulehdusreaktio kohdistuu keuhkorakkuloiden välitilaan. Sairauksien syystä on esitetty useita teorioita, mutta niiden aiheuttaja on vielä suurelta osin epäselvä. Erään yleisen teorian mukaan keuhkokudoksen vaurio johtaisi krooniseen interstitiaaliseen tulehdusreaktioon, fibroblastien aktivoitumiseen ja lopulta keuhkofibroosin ja kudostuhon kehittymiseen. Toisaalta idiopaattinen keuhkofibroosi vaikuttaisi olevan pääasiassa ilman tulehdusta esiintyvä fibroblastien aktivoitumiseen ja jakaantumiseen johtava häiriö, jonka laukaisevaa tekijää ei tunneta.[11]

Interstitiaalisia pneumonioita hoidetaan yleensä kortikosteroideilla. Idiopaattisessa keuhkofibroosissa kortikosteroideista ei kuitenkaan ole hyötyä, koska taudissa ei ole tulehduksellista komponenttia. Joissain tapauksissa voidaan harkita keuhkonsiirtoa.[12]
Idiopaattinen keuhkofibroosiIdiopaattinen keuhkofibroosi (IPF, entinen fibrotisoiva alveoliitti) on yleisin interstitiaalinen pneumonia. Sen aiheuttaja on tuntematon. IPF johtaa muutamassa vuodessa vaikean fibroosin eli sidekudosmuodostumisen kehittymiseen, ja taudin ennuste on huono. Sairauden ilmaantuvuus on noin 7–10/100000.[12]
Lymfosyyttinen interstitiaalinen pneumoniaLymfosyyttinen interstitiaalinen pneumonia (LIP) liittyy usein sidekudossairauksiin, kuten Sjögrenin syndroomaan ja muihin autoimmuunitauteihin. LIP:ssa keuhkokudoksessa esiintyy lymfosyyttivaltainen tulehdusreaktio.[13]
Respiratorinen bronkioliitti ja interstitiaalinen keuhkosairausRespiratorinen bronkioliitti ja interstitiaalinen keuhkosairaus (RB-ILD) on tupakoijilla esiintyvä keuhkosairaus. Se johtuu todennäköisesti keuhkorakkuloiden makrofagien tulehdusreaktiosta tupakansavuun.[12]
Kryptogeeninen organisoituva pneumoniaKryptogeeninen organisoituva pneumonia (COP) tunnettiin aiemmin nimellä obliteroiva bronkioliitti ja organisoituva pneumonia (, BOOP). Se on kliinisesti keuhkokuumeen kaltainen keuhkoreaktio, joka voi liittyä esimerkiksi infektioihin, lääkkeisiin ja sidekudostauteihin, kuten reumaan tai SLE:hen. Suuressa osassa tapauksista syytä ei saada selville.[13]
Akuutti interstitiaalinen pneumoniaAkuutti interstitiaalinen pneumonia (AIP) on nopeasti etenevä keuhkorakkulavaurio, joka muistuttaa äkillistä hengitysvaikeusoireyhtymää (ARDS). Hoidosta huolimatta kuolleisuus tautiin puolen vuoden kuluessa on 60–100 prosenttia.[12]
Muut keuhkokuumetyypit
SARSÄkillinen vakava keuhkotieoireyhtymä (SARS, ) on aiemmin tuntemattoman SARS-koronaviruksen aiheuttama epätyypillinen keuhkokuume, joka havaittiin ensimmäistä kertaa Itä-Aasiassa vuoden 2002 lopussa. Ainoa tähänastinen epidemia esiintyi marraskuusta 2002 heinäkuuhun 2003, jolloin kuolleisuus SARSiin oli 9,6 prosenttia.[14]
Eosinofiilinen keuhkokuumeEosinofiilinen keuhkokuume on harvinainen ryhmä keuhkosairauksia, joita yhdistävänä piirteenä ovat keuhkoihin kertyvät eosinofiiliset infiltraatit. Primaarinen eosinofiilinen keuhkokuume kehittyy ilman edeltävää syytä ja voi olla tyypiltään akuutti tai krooninen. Sekundaarinen tauti ilmaantuu reaktiona esimerkiksi lääkkeille tai loisinfektiolle.[15]
AspiraatiokeuhkokuumeAspiraatiokeuhkokuume johtuu keuhkoihin aspiroidusta eli hengitetystä materiaalista. Aspiraatiokeuhkokuumeessa on yleensä mukana kaksi osatekijää: kemiallinen keuhkokuume, jonka aiheuttaa henkeen vedetty mahahappo, sekä bakteerikeuhkokuume, joka johtuu keuhkoihin hengitetyistä bakteereista. Henkeen vetäminen saattaa tapahtua esimerkiksi syömisen, oksentamisen tai yleisanestesian yhteydessä tai henkilöille, jotka sairauksiensa vuoksi eivät pysty suojaamaan hengitysteitään normaalilla tavalla.[2]
Kemiallinen keuhkokuumeKemiallinen keuhkokuume () on keuhkojen tulehdusreaktio, joka johtuu ärsyttävän kemiallisen aineen joutumisesta keuhkoihin. Tyypillisiä taudin aiheuttavia haitallisia aineita ovat muun muassa kloorikaasu, liuottimet, hyönteismyrkyt ja henkeen vetämisen kautta keuhkoihin joutuneet mahahapot. Jos ärsyttävä aine on öljy, keuhkoreaktiota voidaan kutsua lipoidipneumoniaksi.
SädepneumoniittiKeuhkojen sädehoito voi aiheuttaa sädepneumoniitin, joka aiheuttaa yskää ja hengenahdistusta, toisinaan kuumettakin. Hoitona on käytetty kortisonia.[16]
Komplikaatiot
Hengityksen ja verenkierron häiriöt
Vakavaa keuhkokuumetta sairastavalla potilaalla saattaa ilmetä hengitysvajausta, jos keuhkojen kaasujenvaihto on liikaa häiriintynyt. Lisääntynyt hengitystyö myös väsyttää vähitellen hengityslihakset. Apuna voidaan käyttää ei-invasiivista ventilaatiota, kuten CPAP- ja BIPAP-hoitoja, jotka helpottavat hengittämistä tuottamalla ilmateihin jatkuvan ylipaineen. Toisinaan hengityslaitehoito voi olla keuhkokuumeen pahimmassa vaiheessa välttämätöntä.
Keuhkokuume voi käynnistää äkillisen hengitysvaikeusoireyhtymän (ARDS), jossa keuhkojen vaikea tulehdusreaktio aiheuttaa keuhkorakkuloiden täyttymisen nesteellä ja vähitellen keuhkojen arpeutumisen. ARDS johtaa hengitysvajaukseen, joka yleensä vaatii hengityslaitehoitoa.[17]
Sepsis eli verenmyrkytys ja septinen šokki ovat keuhkokuumeen mahdollisia komplikaatioita. Sepsis on vaarallinen yleisinfektio, joka johtuu bakteerien pääsystä verenkiertoon ja elimistön voimakkaasta vastareaktiosta. Keuhkokuumeen jälkeisen sepsiksen yleisin aiheuttajabakteeri on Streptococcus pneumoniae. Sepsis hoidetaan sairaalassa antibiooteilla, mutta hoidosta huolimatta se saattaa aiheuttaa elinvaurioita ja pahimmassa tapauksessa johtaa kuolemaan.

Pleuranestekertymä, empyeema ja absessi
Keuhkokuume saattaa aiheuttaa nesteen kertymisen keuhkoa ympäröivään keuhkopussiin. Pleuranestettä voidaan ottaa pleuranestepunktion avulla tutkittavaksi. Hoidollinen pleuranestepunktio, jossa nestettä poistetaan suurempi määrä, on aiheellinen, jos runsas nestekertymä aiheuttaa esimerkiksi hengenahdistusta. Pleuranestekertymä häviää yleensä itsestään, kun keuhkokuume on hoidettu.
Jos pleuraneste on infektoitunut eli siinä kasvaa mikrobeja, nestekertymää kutsutaan empyeemaksi eli keuhkopussin märkäkertymäksi. Empyeema on etenevä infektio, jossa pleuraneste vähitellen lokeroituu ja muuttuu paksummaksi ja märkäisemmäksi. Jos sitä ei hoideta, keuhkopussiin voi kehittyä muutaman viikon sisällä fibriinimuodostuksen aiheuttama kova, arpinen kate. Empyeema vaatii yleensä antibioottihoidon lisäksi kirurgisen puhdistuksen, joka voidaan tehdä pleuradreenin eli keuhkopussiin laitettavan tyhjennysputken, torakoskopian eli tähystyksen tai torakotomian eli rintakehän avauksen kautta.[18]
Keuhkokuumeen komplikaationa saattaa harvoin olla keuhkoabsessi eli keuhkokudokseen muodostunut märkäkertymä. Keuhkoabsessi on yleensä henkeen vedettyjen bakteereiden aiheuttama nekrotisoiva sekainfektio. Aiheuttajabakteereita ovat useimmiten anaerobiset bakteerit, kuten Bacteroides-, Fusobacterium- ja Peptostreptococcus-suvut, mutta myös aerobiset bakteerit, sienet ja parasiitit saattavat muodostaa keuhkoihin absesseja. Absessi hoidetaan antibiooteilla, mutta se saattaa joskus tarvita kirurgisen avauksen ja puhdistuksen. Jos absessi puhkeaa ilmateihin, se saattaa infektoida koko keuhkon ja johtaa pahimmassa tapauksessa äkilliseen hengitysvaikeusoireyhtymään (ARDS).[19]
Hoito
Keuhkokuumeen hoidossa suositellaan käytettäväksi antibiootteja, vaikka ne tehoavatkin ainoastaan bakteeritauteihin. Antibiootteja käytetään myös epäiltäessä keuhkokuumeen aiheuttajaksi virusinfektiota, koska sekainfektiot ovat tavallisia ja virusinfektion jälkitautina voi ilmaantua bakteerikeuhkokuume. Lisäksi yleensä ei esimerkiksi keuhkoröntgenkuvan perusteella voida aivan varmasti sanoa, onko tauti bakteerin vai muun mikrobin aiheuttama. Hoito tulisi aloittaa mahdollisimman nopeasti. Hyväkuntoiset potilaat voidaan hoitaa suun kautta otettavilla lääkkeillä kotona, mutta huonokuntoiset potilaat suositellaan hoidettavaksi sairaalassa.
Avohoitokeuhkokuumeessa käytettävä antibiootti voidaan valita useista eri vaihtoehdoista. Lähtökohtana on se, että hoidon tulisi tehota pneumokokkibakteeriin, joka aiheuttaa yleensä suurimman kuolleisuuden. Pneumokokkiin tepsivät muun muassa penisilliini, amoksisilliini, kefalosporiinit ja fluorokinolonit. Usein hoitoon lisätään makrolidiantibiootti, joka tehoaa infektiossa mahdollisesti mukana oleviin epätyypillisiin bakteereihin. Käytettyjä makrolidiantibiootteja ovat muun muassa atsitromysiini, roksitromysiini ja uusi telitromysiini. Viime vuosina Suomessa ja maailmalla on esiintynyt yhä enemmän makrolideille vastustuskykyisiä pneumokokkikantoja, joten pelkkä makrolidi keuhkokuumeen hoidossa saattaa olla riittämätön. Antibioottihoidon kesto on yleensä 7–14 vuorokautta.[3]
Sairaalakeuhkokuumeessa antibioottihoito suositellaan valittavaksi siten, että se tehoaa yleisimpiin aiheuttajabakteereihin. Hoitona voivat olla esimerkiksi kefalosporiinit, fluorokinolonit, aminoglykosidit tai karbapeneemit. Kokeellinen mikrobilääkehoito aloitetaan laajakirjoisella antibioottiyhdistelmällä, jonka teho kattaa todennäköisimmät taudinaiheuttajat. Jos keuhkokuumeen aiheuttanut bakteeri saadaan selville, siirrytään kapeakirjoiseen antibioottiin, joka tepsii juuri kyseiseen bakteeriin.[20]
Potilaan oireenmukainen ja muu hoito on myös tärkeää. Kuumeen alentamiseksi voidaan käyttää tulehduskipulääkkeitä tai parasetamolia. Jos potilas on kuivunut, nestetasapainoa korjataan suonensisäisellä tai suun kautta otettavalla nesteytyksellä. Kaasujenvaihtohäiriöstä johtuvaa veren matalaa happipitoisuutta pyritään nostamaan antamalla lisähappea.[3]
Keuhkokuumeen paraneminen tulisi varmistaa keuhkokuvasta noin kuukauden kuluttua. Keuhkokuumeeseen liittyvien röntgenkuvissa näkyvien muutosten häviäminen kestää tavallisesti kolmesta kuuteen viikkoon. Jos muutokset eivät poistu tai jos keuhkokuume palaa toistuvasti takaisin, tulisi tehdä jatkotutkimuksia sairaalassa, jotta voidaan sulkea pois muun muassa tuberkuloosi, keuhkosyöpä ja immunologiset sairaudet. Hyväkuntoisilla potilailla, joiden keuhkokuume on ollut lievä, ei kontrollikeuhkokuvaa välttämättä tarvita.[3]
Ennuste ja kuolleisuus
Keuhkokuume on Suomessa yleisin tulehduksista johtuva kuolinsyy, ja yli 70-vuotiailla se oli vuonna 2004 viidenneksi yleisin kuoleman aiheuttaja kaikkien syiden joukossa.[21] Vanhuksilla keuhkokuume on hyvin yleinen välitön kuolinsyy.[1] WHO:n tilastojen mukaan Suomessa vuonna 2002 kuolleisuus keuhkokuumeeseen oli 65–74-vuotiaiden keskuudessa 55/100 000 ja yli 75-vuotiailla 595/100 000.[22] Sairastuneiden kuolleisuus alle 60-vuotiaiden aikuisten keskuudessa on 0,6 prosenttia, ja vastaava luku yli 60-vuotiailla on 2 prosenttia. Jos keuhkokuume vaatii tehohoitoa, on kuolleisuus 20–50 prosenttia. Kuolleisuutta lisäävät potilaan muut krooniset sairaudet, erityisesti sydämen vajaatoiminta, diabetes, krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus, alkoholismi ja munuaisten tai maksan vajaatoiminta.
Avohoitokeuhkokuumeen ennustetta voidaan arvioida sairaan henkilön riskitekijöiden avulla, joita ovat yli 65 vuoden ikä, sekavuus, korkea hengitystaajuus (yli 30 hengitystä minuutissa) ja matala verenpaine (alle 60/90). Jos riskitekijöitä on nolla, kuolleisuus on 1 prosentti, mutta jos niitä on yli kolme, kuolleisuus on jopa 30 prosenttia.[3]
Ehkäisy

Tavallisin keuhkokuumeen aiheuttaja on pneumokokki, joka on myös muiden vakavien bakteeri-infektioiden, kuten aivokalvontulehduksen ja sepsiksen, merkittävin syy. Yhdysvalloissa otettiin vuonna 2000 käyttöön seitsemän pneumokokkiserotyyppiä sisältävä rokote (PCV7), joka liitettiin pikkulasten rokotusohjelmaan. Pneumokokkirokote on sittemmin Euroopassa liitetty yleisiin rokotusohjelmiin Englannissa, Norjassa, Hollannissa ja Saksassa. Monissa muissa maissa, kuten Suomessa, pneumokokkirokotetta suositellaan vain henkilöille, joilla on lisääntynyt alttius saada vakava pneumokokki-infektio. Tällainen infektioherkkyys seuraa muun muassa pernan poistosta, HIV-infektiosta tai muusta immuunipuutostilasta.[23]
Pikkulasten rokottaminen pneumokokkia vastaan on ollut tehokasta. Lasten vakavat pneumokokki-infektiot Yhdysvalloissa ovat rokotusten aloittamisen jälkeen harvinaistuneet huomattavasti: aivokalvontulehduksen ja bakteremian ilmaantuvuus alle viisivuotiailla oli vuoden 2004 loppuun mennessä vähentynyt 77 prosenttia rokotuksia edeltävään aikaan verrattuna. Pneumokokkisairaudet ja pneumokokkikantojen vastustuskyky antibiooteille ovat samanaikaisesti vähentyneet myös rokottamattomien aikuisten ja lasten keskuudessa. Tällaista epäsuoraa vaikutusta kutsutaan laumaimmuniteetiksi.[23]
Suomessa vakavien pneumokokki-infektioiden määrä on lisääntynyt; esimerkiksi alle viisivuotiailla pneumokokin aiheuttamien aivokalvontulehdusten ja sepsisten ilmaantuvuus on kasvanut 50 prosenttia viimeisen kymmenen vuoden aikana.[23] Myös pneumokokkibakteerin vastustuskyky antibiooteille on merkittävästi lisääntynyt; Suomen pneumokokkikannoista 9,6 prosenttia oli vastustuskykyisiä tai herkkyydeltään alentuneita penisilliinille ja 20,5 prosenttia oli vastustuskykyisiä makrolideille.[24] Vuosina 2001–2002 tehdyssä suomalaisessa taloudellisessa arviossa todettiin kuitenkin neljä rokoteannosta vaativa yleinen pneumokokkirokoteohjelma liian kalliiksi.[23]
Keuhkokuumeeseen sairastumisen riskiä voidaan vähentää myös hoitamalla hyvin henkilöllä olevat perussairaudet, kuten AIDS ja krooniset keuhkosairaudet. Tupakoinnin lopettaminen vähentää keuhkoille aiheutuvaa vahinkoa ja nostaa vastustuskykyä keuhkoinfektioita kohtaan.
Epidemiologia
Suomi
Avohoitokeuhkokuumeen esiintyvyys on Suomessa noin 12 tapausta tuhatta asukasta kohti vuodessa, mikä tarkoittaa vuosittain noin 60 000 sairastunutta henkilöä. Suurin osa keuhkokuumekuolemista tapahtuu yli 50-vuotiaille. Suomessa keuhkokuumeen yleisin aiheuttaja on kaikissa ikäryhmissä pneumokokki.
Keuhkokuumeeseen sairastumisen riskiä lisäävät aikuisilla tupakointi, pölyinen työ, sydänsairaudet ja krooniset keuhkotaudit kuten astma ja keuhkoahtaumatauti. Lapsilla keuhkokuumeelle altistavat tekijät ovat toistuvat hengitystieinfektiot ja vanhempien tupakointi. Keuhkokuumetta esiintyy useimmiten lapsilla ja vanhuksilla: riskiryhmiin kuuluvat alle viisivuotiaat ja yli 65-vuotiaat.[25]
Muu maailma
Keuhkokuume on kehitysmaissa etupäässä pienten lasten tauti. Jopa 5–10 prosenttia kaikista alle viisivuotiaista kehitysmaissa elävistä lapsista sairastuu vuosittain keuhkokuumeeseen. Yleisimmät taudinaiheuttajabakteerit ovat Streptococcus pneumoniae ja Haemophilus influenzae. Vastasyntyneillä ja aliravituilla lapsilla tavataan myös stafylokokin ja gramnegatiivisten bakteerien aiheuttamia infektioita. Virusten kuten RS-virus, influenssavirus, parainfluenssavirus ja adenovirus aiheuttamat infektiot ovat yleisiä mutta harvoin tappavia.[26]
Hengitystieinfektiot vaativat kehitysmaissa joka vuosi noin kahden miljoonan alle viisivuotiaan lapsen hengen. Näistä kuolemista puolet tapahtuu Afrikassa. Keuhkokuume aiheuttaa kehitysmaissa lapsikuolleisuudesta noin 20 prosenttia ja on suurin kuolleisuutta aiheuttava tekijä kyseisessä ikäryhmässä.[27] Kolme neljäsosaa keuhkokuumekuolemista tapahtuu alle yksivuotiaille vauvoille.[26] Sairastuneiden lasten kuolleisuus keuhkokuumeeseen Afrikan kehitysmaissa on eri tutkimusten mukaan vaihdellut välillä 15–28 prosenttia, mikä tarkoittaa 7–270-kertaista kuolleisuutta länsimaihin verrattuna. Myös kuolleisuuserot eri etnisten ryhmien välillä ovat suuret.[27]
Sairastumisen ja kuoleman riskiä nostavat muun muassa aliravitsemus, keskosuus, malaria, tuhkarokko ja immuunipuutokset. HIV-infektion leviäminen ja bakteerien antibioottiresistenssin yleistyminen Afrikassa ja Aasiassa ovat lisänneet keuhkokuumeen esiintyvyyttä lapsilla.[26] Keuhkokuume on afrikkalaisilla HIV-positiivisilla lapsilla suurin sairaalahoitoja ja kuolleisuutta aiheuttava tekijä; jopa 90 prosenttia lapsista sairastaa taudinkulun aikana ainakin yhden hengitystieinfektion.[27]
Historia
Suomen kielen sana keuhkokuume on osa lääkäri Elias Lönnrotin (1802–1884) kehittämää suomenkielistä lääketieteellistä sanastoa.[28] Keuhkokuumeen nimitys monissa muissa kielissä on pneumonia (), joka on johdettu muinaiskreikan keuhkoja tarkoittavasta sanasta πνεύμων tai πλεύμων (pneumōn, pleumōn). Antiikin kreikkalainen lääkäri Hippokrates (noin 460–380 eaa.) kuvasi teoksessaan Äkillisten tautien hoidosta keuhkokuumeen oireet hyvin tarkasti.[29] Hän myös selosti tuloksia empyeeman kirurgisesta puhdistuksesta. Keskiaikainen juutalainen lääkäri Maimonides (1135–1204) kirjoitti: "Keuhkokuumeen perusoireet, jotka eivät koskaan puutu taudista, ovat seuraavat: akuutti kuume, pistävä kipu kyljessä, lyhyet ja nopeat hengitykset, sahaava pulssi ja yskä."
Saksalainen patologi Edwin Klebs totesi ensimmäisen kerran bakteereja keuhkokuumeeseen kuolleiden henkilöiden ilmateissä vuonna 1875.[30] Saksalaiset Carl Friedländer ja Albert Fränkel löysivät keuhkokuumeen kaksi yleistä aiheuttajamikrobia, Streptococcus pneumoniae- ja Klebsiella pneumoniae -bakteerit, vuosina 1882 ja 1884 julkaistuissa tutkimuksissaan.[31][32] Tanskalainen bakteriologi Hans Christian Gram kuvaili tutkimuksessaan vuodelta 1884 gramvärjäyksen, jonka avulla keuhkokuumeen aiheuttajabakteerit pystyttiin erottamaan toisistaan. Hän myös osoitti, että sairauden voi aiheuttaa useampi kuin yksi mikrobi.[33]
1900-luvun alussa keuhkokuume oli tappava tauti. Kun sulfalääkkeet tulivat käyttöön 1930-luvulla ja penisilliini kymmenen vuotta myöhemmin, aikaisemmin synkkä keuhkokuumeen ennuste muuttui paremmaksi. Modernit kirurgiset tekniikat ja tehohoidon kehittyminen vähensivät osaltaan keuhkokuumekuolleisuutta. Kuitenkin vielä 1950-luvulla pneumokokin aiheuttama keuhkokuume ja sen sivutaudit, erityisesti aivokalvontulehdus, olivat tavallinen kuolinsyy vanhuksilla ja muilla riskiryhmillä. Lapsia alettiin rokottaa Yhdysvalloissa Haemophilus influenzae tyyppi b (Hib)- bakteeria vastaan vuonna 1988, mikä johti pian sairaustapausten vähenemiseen.[23][34] Suomessa Hib-rokote lisättiin yleiseen rokotusohjelmaan 1980-luvun lopulla, minkä seurauksena varsinkin pikkulasten vakavat Hib-infektiot hävisivät.[35] Samoin pneumokokkirokotusten aloittaminen Yhdysvalloissa aikuisille vuonna 1977 ja lapsille vuonna 2000 on muuttanut vakavat pneumokokki-infektiot harvinaisemmiksi.[36]
Lähteet

Aiheesta muualla

Luokka:Tartuntataudit
Luokka:Hengityselinten sairaudet
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit


Fysiikan tutkimus on enimmäkseen yliopistoissa ja instituuteissa tehtävää fysikaalisten ilmiöiden tutkimusta. Sen tavoitteena on ymmärtää maailmankaikkeuden rakennetta ja löytää havaituille ilmiöille matemaattinen esitystapa. Fysiikan tutkimus on merkittävä osa nykyaikaista yhteiskuntaa ja sen tulokset ovat monien ihmiskuntaa hyödyttävien keksintöjen taustalla.[1]
Fysiikan tutkimukselle ominaista on löytää uusia ilmiöitä ja kehittää löydetyistä ilmiöistä uusia mittausmenetelmiä. Esimerkiksi fyysikoiden löytämät ilmiöt ja kehittämät menetelmät kuten NMR-spektroskopia, röntgensäteily, tunnelointimikroskooppi ja positroniemissiotomografia ovat laajassa käytössä myös fysiikan tutkimuksen ulkopuolella. Menetelmiä käytetään lääketieteessä, sekä farmasian, kemian ja biologian aloilla erilaisten aineiden ja eliöiden tutkimiseen.[1] Moni teknisesti vaativa fysiikan ala, kuten hiukkasfysiikka ja avaruustutkimus, puolestaan edistää vaatimuksillaan teknistä ja tietoteknistä osaamista.[2][3]
Tutkimuksen osa-alueet
Fysiikan tutkimus voidaan jaotella erilaisiin osa-alueisiin riippuen tutkimustavasta ja tutkimuksen tavoitteista sekä luonnollisesti erilaisiin erikoisaloihin tutkimuskohteiden mukaan.
Kokeellinen ja teoreettinen tutkimus
Yleisellä tasolla fysiikan tutkimus voidaan jakaa teoreettiseen ja kokeelliseen tutkimukseen.[4] Havaitsemalla luonnonilmiöitä pyritään löytämään ilmiöön liittyviä malleja ja periaatteita.[5] Kokeellinen havainnointi siis mahdollistaa ilmiöt selittävien teorioiden muodostamisen.[6]
Kokeellisessa tutkimuksessa fysikaalista ilmiötä testataan mittalaittein. Fysiikan kokeellisen tutkimuksen kolme pääteemaa ovat (1) uusien ilmiöiden löytäminen, (2) nykyisten teorioiden testaaminen ja soveltaminen, sekä (3) pyrkimys mitata erilaisten fysikaalisten vakioiden arvoja aina vain tarkemmin.[7] Tärkeä osa kvantitatiivista kokeellista tutkimusta on virhearvioiden määrittäminen mitatuille suureille.[8]
Teoreettisessa tutkimuksessa pyritään ennustamaan uusia fysikaalisia ilmiöitä tai selittämään jo havaittuja.[9] Teoreettista tutkimusta voidaan tehdä johtamalla jo tunnetuista lainalaisuuksista uusia tai soveltamalla niitä esimerkiksi simulaatiossa. Jos teoreettinen malli rakennetaan jo tunnetuista yhtälöistä ilman sovitettuja parametreja, sanotaan, että malli on johdettu ab initio () eli ”alusta asti”. Ideaalitapauksessa kaikki tutkimus voisi olla teoreettista, jos tunnetut yhtälöt kuvaisivat todellisuutta tarpeeksi hyvin. Silloin kaikki tilanteet voitaisiin testata simulaatiossa eikä kokeita enää tarvittaisi. Nykyisillä molekyylien liikettä ja sitoutumista koskevilla simulaatioilla kyetään saamaan jo melko hyvin todellisuutta vastaavia tuloksia esimerkiksi pienten molekyylien tapauksessa ja lyhyillä aikaskaaloilla.[10] Monimutkaisempia, isoja molekyylijoukkoja koskevia ilmiöitä ei pystytä ennustamaan kovin pitkälle johtuen paitsi niihin liittyvistä suurista parametrimääristä, myös systeemien luontaisesta kaoottisuudesta. Tällöin on tyydyttävä tilastollisiin malleihin eli tutkimaan erilaisten numeeristen ratkaisujen todennäköisyyksiä. Kaoottisuuden vuoksi esimerkiksi sään ja ilmastonmuutoksen tarkka ennustaminen on hankalaa jopa supertietokoneilla.[11]
Perustutkimus ja sovellettu tutkimus
Toisaalta tutkimus voidaan myös jakaa perustutkimukseen ja sovellettuun tutkimukseen. Perustutkimuksessa tutkittavalla aiheella ei ole heti nähtävissä suoranaista sovellutusta vaan tutkimusta tehdään silkasta uteliaisuudesta tarkoituksena tuottaa uutta tietoa. Osa perustutkimuksesta saattaa kuitenkin ennemmin tai myöhemmin johtaa merkittäviin sovelluksiin, joita kukaan ei arvannut odottaa. Perustutkimuksen tulosten soveltaminen uusiin käytännön ongelmiin on soveltavan tutkimuksen tavoite ja vaikka joistakin tuloksista sovellutukset ovat seuranneet hyvinkin pian löydön jälkeen, käytännössä uuden tutkimuksen hyödyntämismahdollisuudet nähdään usein vasta vuosien päästä. Esimerkkejä sovelluksia löytäneistä fysiikan käsitteistä ja keksinnöistä ovat muiden muassa energia, sähkömagnetismi, röntgensäteily, suppea suhteellisuusteoria, laser, NMR-ilmiö, ja suuri magnetoresistanssi.[1]
Historia
Ennen 1900-lukua
Modernin tieteen, mukaan lukien fysiikan, kehityksen voidaan katsoa saaneen alkunsa antiikin Kreikasta. Kun luonnonilmiöitä pyrittiin aikaisemmin selittämään mytologioilla, 600. vuosisadalla ennen ajanlaskun alkua kreikkalaiset filosofit alkoivat selittää ilmiöitä perustuen havaintoihin, syihin ja logiikkaan.[12] Kokeellista tutkimusta silloiset filosofit eivät kuitenkaan tehneet. Kuuluisia Museionin luonnonfilosofeja olivat muun muassa Arkhimedes, Eukleides ja Ptolemaios.[13]
Nykyisen fysiikan, ja yleisemmin koko tieteen kokeelliset tutkimusmenetelmät on luotu keskiajan islamilaisen tieteen kukoistusaikana ja sittemmin Euroopassa uuden ajan alussa, tieteellisen vallankumouksen aikaan, aluksi Galileo Galilein, René Descartesin ja Isaac Newtonin töiden myötä. Ennen tätä uuden ajan alussa suosioon tullutta empirististä tieteenfilosofiaa oli tyydytty lähinnä luonnonfilosofisiin pohdintoihin ja auktoriteettiuskoon. Tieteellisen vallankumouksen jälkeen luonto ymmärrettiin ikään kuin mekaanisten lakien alaisena koneena, jota voitiin tutkia kokeellisin menetelmin ja jonka toimintaa voitiin ennustaa matematiikan avulla. Vielä 1700-luvulla luonnonfilosofian tutkimus ei kuitenkaan yleensä ollut kvantitatiivista – tieteellinen menetelmä ei ollut vielä täysin kehittynyt – eikä järjestelmällistä opetusohjelmaa tutkijoiden kouluttamiseksi ollut.[14] Fysiikan tutkimus erkani vähin erin luonnonfilosofiasta, eriytyen lopulta omaksi tieteekseen vasta 1800-luvun aikana.[14]
1900-luku
1800-luvun lopussa fysiikan tutkimus oli muodostunut organisoiduksi ja kansainväliseksi toiminnaksi. Tutkimuksen kärkimaita olivat Britannia, Saksa, Ranska ja Yhdysvallat. Tutkimus keskittyi 1890-luvulta vuosisadan alkuun pääasiassa kuuden, tuoreen perusaiheen ympärille: röntgensäteilyyn, elektroniin, eetteriin, kaasujen, nesteiden ja kiinteän aineen tilastolliseen esitykseen, radioaktiivisuuteen sekä sähkömagneettisen spektrin pitkäaaltoiseen osaan.[15] Vuosisadan alkuun saakka fysiikan tutkimus oli käytännössä eurooppalaisten harteilla, sillä Yhdysvalloissa tehtiin selvästi heikommin perustutkimusta. MIT:n rehtorin toteamus vuodelta 1889 kertoo kuitenkin opiskelijoiden arvostamisesta: ”tavoitteemme tulee olla huolehdi opiskelijasta, ei tieteellisistä keksinnöistä, ei ammatillisista saavutuksista.”[16] Myös 1900-luvun alun Japanissa fysiikkaa opiskeltiin Tokion ja Kioton yliopistoissa, mutta Japani ei vielä tuolloin ollut fysiikan tutkimuksen kärkimaita. 1900-luvun alussa Saksan fyysikkoseura oli kansainvälisesti katsottuna fysiikan tutkimuksen huipulla ja siten suuri osa fysiikan tutkimuksesta julkaistiin saksaksi.[17] Eurooppalaisen fysiikan tutkimuksen tuolloinen taso näkyy paitsi siinä, että vuonna 1900 maailman vajaasta 900:sta fyysikosta runsas 600 oli kotoisin Euroopasta,[18] myös muun muassa keskieurooppalaisille fyysikoille jaettujen Nobelin fysiikanpalkintojen suurena määränä vuosina 1901–1920.[19] Nobel-palkinnon jakamiseen liittyy myös politiikkaa, mutta Euroopan johtoasema tuona ajanjaksona on silti ilmeinen.

Japanissa fysiikan tutkimus pääsi kunnolla käyntiin vasta 1930-luvulla. Tutkimuskeskus Rikeniin ensimmäisen syklotronin rakennuttanutta Yoshio Nishinaa pidetään Japanin modernin fysiikan tutkimuksen isänä, sillä hän pystyi ensimmäisenä rikkomaan perinteiset roolijaot ja kannusti vapaaseen ideoiden vaihtoon ja yhteistyöhön fysiikan perustutkimuksen edistämiseksi.[20] Samaan aikaan natsien valtaannousun myötä Saksan johtoasema fysiikan tutkimuksen mahtimaana mureni ja Yhdysvallat nousi tutkimuksen kärkeen. Samalla fysiikan julkaisukieleksi vakiintui englanti. Yhdysvaltalaiset rekrytoivat lahjakkaita tutkijoita ulkomailta, mutta heillä oli paljon myös omaa osaamista. Lisäksi monet saksalaiset tai Saksan toisen maailmansodan aikana valloittamien maiden huippufyysikot pakenivat juuri Yhdysvaltoihin ja Yhdistyneeseen kuningaskuntaan. Näihin pakoon lähteneisiin lukeutuvat muiden muassa Albert Einstein, Niels Bohr ja Erwin Schrödinger. Noin puolet fysiikan Nobel-palkinnoista on 1920-luvulta lähtien mennyt yhdysvaltalaisille tutkijoille.[19] Toisaalta nykyään suuri osa yhdysvaltalaisten yliopistojen tutkijoista ja opiskelijoista on alkujaan ulkomaalaisia.[21]
2000-luvun taitteessa Eurooppa on nousemassa takaisin fysiikan tutkimuksen kärkeen, kun suuriin tutkimushankkeisiin on keskitetty runsaasti voimavaroja.[21] Kokeellisen fysiikan tutkimuksen taso on hyvin riippuvainen siihen sijoitetusta rahamäärästä. Kokeellinen hiukkasfysiikan tutkimus ei esimerkiksi ole mahdollista ilman mittavia sijoituksia hiukkaskiihdyttimiin ja niiden vaatimaan alusrakenteeseen. 1970-luvulta lähtien on myös Aasian kokeellinen fysiikan tutkimus noussut maailmanlaajuiseen huomioon.[22]
Tutkijat

Tutkimusryhmän rakenne
Tutkimusryhmän perusrakenne on muuttunut historian saatossa. 1800-luvun Italiassa tyypillinen tutkimusryhmä fysiikan alalla koostui professorista, assistentista ja teknikosta. Osa tutkimuksesta tehtiin myös yläkouluissa, koska nuorille fyysikoille ei ollut tarjolla akateemista virkaa.[23] Nykyään tutkimusryhmiä yliopistoissa johtaa yleensä professori tai professoreja, joiden ohjauksessa työskentelee vaihtelevissa määrin laitoksen opetushenkilökuntaa, tutkijatohtoreita, väitöstyöntekijöitä, ja maisterin tai diplomi-insinöörin tutkintoa opiskelevia tutkimusassistentteja sekä vierailevia tutkijoita. Kokeellisen fysiikan tutkimuksessa ryhmään voi myös kuulua insinöörejä tai teknikkoja.
Professorit ja tutkijatohtorit toimivat väitöstyöntekijöiden ja maisteriopiskelijoiden ohjaajina. Opiskelijat oppivat yleensä tutkimuksen perusperiaatteet tällaisessa tutkimusryhmässä ja he osallistuvat täysipainoisesti tutkimuksen tekemiseen. Tutkijan ura jatkuu väitöstyön jälkeen yleensä tutkijatohtorikaudella (), jonka aikana tuore tohtori työskentelee muutamia vuosia jossain toisessa instituutissa tai yliopistossa. Osa opiskeluista tai tutkijatohtorikaudesta saatetaan tehdä ulkomailla.[24]
Tutkijoiden tapaamiset

Tutkijat tapaavat toisiaan konferensseissa, joissa he esittävät muille tuoreimmat tutkimustuloksensa ja luovat uusia yhteyksiä. Tutkimustulosten esittäminen konferensseissa ennen niiden julkaisemista on yksi tapa saada arvostelua ja palautetta muilta tutkijoilta. Tavoitteena on myös tehdä omaa tutkimusta tunnetuksi. Fyysikoiden työ on ollut pitkään kansainvälistä ja eri kansalaisuuksiin kuuluvien fyysikoiden yhteistyö oli hyvin yleistä jo 1800-luvulla. Mittavia konferensseja ei juuri pidetty ennen 1900-luvun alkua. Silloin järjestettiin ensimmäisen kerran Kansainvälinen fysiikan kongressi Pariisin maailmannäyttelyn yhteydessä ja vuonna 1911 aloitti perinteeksi muodostunut Solvay-konferenssi.[25][26]
Nykyään konferensseja on monenlaisia. Osa keskittyy vain tiettyyn aiheeseen tuoden yhteen saman alan osaajia koulutustaustasta riippumatta. Lisäksi monet fyysikkoseurat pitävät vuosittaisia fyysikoille suunnattuja tapaamisia heidän tutkimusaiheestaan riippumatta. Tällaisia yleisiä kokouksia järjestävät muun muassa yhdysvaltalainen American Physical Society (APS), saksalainen Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) ja myös Suomen fyysikkoseura. Fyysikkoseurojen kokousten osanottajamäärä riippuu paljon seuran koosta. Esimerkiksi maailman suurimman[27] fyysikkoseuran, DPG:n, järjestämään Euroopan suurimpaan kevätkokoukseen odotetaan vuosittain noin 5000 osanottajaa.[28]
Tutkimuslaitokset
Fysiikan tutkimusta tehdään ympäri maailmaa eri tutkimusinstituuteissa: yliopistoissa, kansallisissa laboratorioissa sekä teollisissa laboratorioissa.[29] Tutkimuslaitosten roolit vaihtelevat jonkin verran ja ne voidaankin jakaa karkeasti niiden tavoitteiden mukaan. Teollisuuslaboratoriot tekevät tutkimusta kehittääkseen tuotteitaan, yliopistot edistävät perustutkimusta ja alan opetusta ja kansalliset laboratoriot tuottavat rahoittajaansa sekä tieteellistä yhteisöä hyödyttävää tutkimusta.[30]
Tutkimusinstituuttien tasoa voidaan yrittää arvioida instituuttien julkaisemien tutkimusten määrää ja niiden saamaa huomiota mittaamalla. Fysiikan alalla vuosina 1995–2005 kaikista eniten viitattiin seuraavissa tutkimusinstituuteissa tuotettuihin julkaisuihin:[31]

Taulukosta selviää, että fysiikan tutkimuksen kärkimaita ovat Yhdysvallat, Japani, Saksa, Italia, Iso-Britannia, Venäjä, ja Ranska. Näiden viitatuimmiksi rankattujen kahdenkymmenen instituutin joukossa on monia instituutteja, joiden tutkijat ovat osallistuneet hiukkasfysiikan julkaisuihin, joita siteerataan paljon. Yhteen hiukkasfysiikan julkaisuun oli viitattu jopa yli 2000 kertaa.[31]
Julkaisut

Oleellinen osa tutkimusprosessia on selvittää, mitä tutkittavasta asiasta on jo aiemmin julkaistu. Eri tahojen tutkimustuloksia ja -menetelmiä pyritään vertaamaan toisiinsa, jotta saadaan kattavampi selitys halutusta ilmiöstä.[32] Tiettyä aihetta koskevan tutkimuksen löytäminen tuhansien julkaisujen joukosta ei olisi mahdollista nykypäivänä ilman erilaisia hakukoneita ja julkaisutietokantoja, kuten esimerkiksi Academic Search Premier, Web of Science, Scitation, Google Scholar, ja Inspec.[33]
Fysiikan tutkimuksia julkaistaan monissa tieteellisissä julkaisusarjoissa. Fysiikan julkaisusarjoja ja alan kirjallisuutta julkaisevat muun muassa American Institute of Physics, American Physical Society, Elsevier, Institute of Physics, McGraw-Hill ja John Wiley & Sons. Myös vapaat elektroniset julkaisuarkistot, kuten arXiv, ovat nousseet 2000-luvulla perinteisten julkaisijoiden haastajiksi. Julkaisusarjojen merkittävyyttä arvioidaan monesti vaikuttavuuskertoimella, joka mittaa paljonko julkaisusarjassa julkaistuihin tutkimuksiin viitataan, mutta myös muita merkittävyyden mittareita on kehitetty.[34] Tiedelehdistä arvostetuimpia ja viitatuimpia ovat yleisesti arvostettujen lehtien Science ja Nature lisäksi:[34]

Tutkimusaiheet
Fysiikan tutkimuksessa tutkimusaiheiden suosiota voidaan arvioida julkaisutietokantojen avulla. Vuosina 1995–2005 julkaistuissa tieteellisissä töissä viitattiin eniten tutkimuksiin, jotka käsittelivät muun muassa seuraavia tutkimusaiheita: hiukkasfysiikka, supranesteet, suprajohteet, Auringon neutriinot, kvanttipisteet, moniatomiset systeemit, magnetoresistanssimateriaalit, ilmakehän neutriinot, metalli–eriste-transitio, puolijohteet, ydinreaktio, huippu-kvarkki, tilastollinen resonanssi, Bosen–Einsteinin kondensaatit, hiilinanoputket, fotonikiteet, kaoottiset oskillaattorit, Langmuir-kalvot, kosminen mikroaaltotaustasäteily, ylimääräiset aika-avaruusdimensiot, säieteorian solitonit, suuri yhtenäisteoria, ja kvanttigravitaatio.[31]
Megatiede

Megatiede on tutkimusta, joka vaatii huomattavan suuria rahallisia investointeja laitteisiin. Suuren hankkeen aloituskustannukset ovat isot ja myös projektin ylläpitäminen vaatii jatkuvaa huomattavaa rahallista panostusta. Megatieteelle on tyypillistä, että se tuottaa tuloksia vasta rahoituksen saavutettua tietyn riittävän tason toisin kuin lineaarisesti käyttäytyvä ”normaali” tutkimus, jonka tuottavuus kasvaa aina rahallisen panostuksen kasvaessa.[35] Suuri osa megatieteestä on fysiikkaan liittyviä hankkeita. Nykyaikaisen megatieteen katsotaan alkaneen Manhattan-projektista 1940-luvulla.[36] Megatiedehankkeet kuvaavat 1900-luvulla tapahtunutta muutosta tieteen asemassa ja rahoituksessa. Suurta tiedettä fysiikan alalla edustavat nykyään muun muassa hiukkaskiihdyttimet, synkrotronisäteilylaitokset, tutkimusreaktorit, fuusioreaktorit, vapaaelektronilaserit, Hubble-avaruusteleskooppi, ja Euroopan eteläinen observatorio.[37][38][39]
Kansainvälisyys

Useat isot fysiikan tutkimusprojektit ovat monikansallisia. Pelkästään Euroopassa on käynnissä useita projekteja, joiden rahoittamiseen osallistuu yli kymmenen maata.[37] Esimerkiksi LHC-kiihdytinprojektiin CERNissä Ranskan ja Sveitsin rajalla osallistuu yhteensä 37 maata ympäri maailmaa.[40]
Myös monissa pienen mittakaavan tutkimusprojekteissa kansainvälisyys on arkipäivää. Tutkimukset tehdään yleensä eri instituuteissa työskentelevien tutkijoiden yhteistyönä, sillä eri laboratoriot ovat erikoistuneet eri aihealueisiin. Esimerkiksi materiaalifysiikan tutkimuksissa yhdessä julkaistussa tutkimuksessa on saatettu käyttää useita eri mittausmenetelmiä, mitatut näytteet on valmistettu yhdessä laboratoriossa ja aiheen teoreettinen tarkastelu suoritettu toisessa. Lisäksi tutkijoiden siirtyminen maasta toiseen esimerkiksi tutkijatohtorikautta suorittamaan tekee tutkimusryhmistä kansainvälisiä.[24]
Rahoitus
Ennen toista maailmansotaa fysiikan tutkimuksen rahoitus oli vähäistä. Sodan aikana Yhdysvalloissa tutkimukseen valtion käyttämä rahamäärä nousi vuosittaisesta 48 miljoonasta 500 miljoonaan yhdysvaltain dollariin.[41] Sodan aikaiset investoinnit fysiikan tutkimukseen helpottivat fyysikoita saamaan valtiolta rahaa hankkeisiinsa myös sodan jälkeisenä aikana.[42]
Fysiikkaa tutkitaan pääasiassa julkisin varoin. Suuret rakennushankkeet voivat olla joko valtiollisia, useiden valtioiden tai jonkin kattojärjestön kuten YK:n tai Euroopan unionin rahoittamia. Esimerkiksi avaruustutkimusta rahoitetaan Yhdysvalloissa ja Venäjällä julkisin varoin NASAn ja Venäjän avaruusjärjestön kautta. Soveltavan fysiikan tutkimuksen rahoittajana toimii myös teollisuus. Suomessa teollisuuden innovaatioita sekä teollisuuden ja tutkimuslaitosten yhteisiä hankkeita rahoittaa muun muassa Tekes, jonka tuki eri hankkeille oli yhteensä noin 600 miljoonaa euroa vuonna 2009.[43]
Fysiikan tutkijat saavat yleensä palkkansa joko julkisilta tai yksityisiltä yliopistoilta tai itsenäisiltä tutkimusinstituuteilta. Tutkijat voivat kuitenkin hakea myös henkilökohtaisia tai projektikohtaisia projekti- tai apurahoja erilaisilta tiedeakatemioilta ja säätiöiltä. Osa säätiöistä saa rahansa valtiolta, toiset ovat yksityisten ihmisten varoista koottuja. Suomessa projekti- ja apurahoja jakavat fyysikoille vuosittain Suomen Akatemian lisäksi muun muassa Suomalainen Tiedeakatemia, Suomen Kulttuurirahasto ja Emil Aaltosen säätiö. Apurahalla tehtävä tutkimus on kartuttanut Suomessa tutkijan eläkettä vuoden 2009 alusta lähtien[44], mutta apuraha ei edelleenkään oikeuta ansiosidonnaiseen työttömyyspäivärahaan, jos tutkija jää apurahakauden jälkeen työttömäksi.[45]
Fysiikan tutkimuksen etiikka
Vaikka suuri osa fysiikan tutkimuksesta on rauhanomaista ja pyrkii edistämään teknologista kehitystä yleisellä tasolla, fyysikoiden keksimät ilmiöt eivät aina ole tuottaneet pelkästään hyvinvointia. Kuuluisa esimerkki tästä on toisen maailmansodan aikainen Manhattan-projekti, jonka tavoitteena oli tuottaa massatuhoase. Fysiikkaa koskevat eettiset kysymykset liittyvät siis läheisesti niihin eettisiin ja poliittisiin tarkoitusperiin, joihin fysiikan tutkimusta tuotetaan. Esimerkkinä puhtaasti teknisestä, tausta-arvoja kyseenalaistamattomasta tutkimuksesta voidaan mainita neutronipommin kehittäminen sotateollisuuden tarpeisiin. Pommin neutronisäteily tappaa ihmiset, mutta jättää infrastruktuurin kuten rakennukset ennalleen. Tällaiseen tutkimukseen osallistuvan fyysikon motivaatio ei välttämättä ole tuhoisa tai ihmisvihamielinen.[46]
Kuten muillakin aloilla, yleisten eettisten kysymysten lisäksi tutkija voi kohdata eettistä ajattelua vaativia eturistiriitoja arkipäiväisessä työssään. Tutkimusta rahoittava taho tai läheinen työkollega saattaa vaatia tutkijalta tieteen sisäisten normien, kuten avoimuuden ja rehellisyyden kiertämistä tai suoranaista rikkomista.[47]
Tieteelliset huijaukset ja tutkimustulosten sepittäminen
Kaikki tutkimus nojaa siihen, että tutkijoiden oletetaan noudattavan yhteisiä tieteen eettisiä pelisääntöjä eli tutkimusetiikkaa. Fysiikan alalla on ollut muutamia paljon huomiota saaneita tapauksia, joissa on ollut epäilyksiä tahattomasta tai tarkoituksellisesta vilpistä. Ensimmäisenä huomiota herätti vuonna 1989 keksitty kylmäfuusio,[48] jonka väitetyn toimivuuden epäillään olleen väärin tulkittujen mittaustulosten ansiota. Kylmäfuusion mahdollisuuksia tutkitaan silti edelleen.[49]
Vuonna 2002 paljastui Bell Labsissa työskennelleen nuoren fyysikko Jan Hendrik Schönin tekemä törkeä tieteellinen vilppi. Schön oli julkaissut sensaatiomaisia tutkimustuloksia hyvin arvostetuissa lehdissä kuten Science ja Nature. Hänet oli myös useaan kertaan palkittu tekemistään löydöistä materiaalitutkimuksen saralla ja monet povasivat hänelle jopa Nobel-palkintoa.[50] Vuonna 2001 hän väitti keksineensä molekyylitransistorin ja julkaisi tutkimuksia uskomatonta tahtia, peräti yli 90 julkaisua noin kolmen vuoden aikana.[50] Pian kuitenkin kävi ilmi, etteivät muut tutkijat yrityksistä huolimatta pystyneet toistamaan hänen tuloksiaan ja hänen huomattiin käyttäneet samoja mittaustuloksia eri yhteyksissä väittäen niiden olevan eri materiaaleista. Tapausta tutkinut komitea totesi Schönin väärentäneen mittaustulokset ainakin kuuteentoista julkaisuun. Samoihin aikoihin myös Lawrence Berkeley National Laboratoryssa (LBNL) paljastui tieteellinen huijaus. Laboratorion tutkijat väittivät löytäneensä alkuaineet 116 ja 118, mutta vetivät väitteensä myöhemmin takaisin.[51]
Ennen näitä tapauksia fysiikan alalla ei ollut totuttu vilppiin, sillä vilpin oli ajateltu olevan lähinnä vaikeasti toistettavia biologisia systeemejä tutkivien tieteenalojen ongelma.[51] Schönin tapaus järkytti tiedemaailmaa ja erityisesti fyysikoita. Eettisiin säännöstöihin alettiin kiinnittää sen jälkeen enemmän huomiota.[51]
Lähteet
Citation error, replace with{{cite book| author = Kragh, Helge| title = Kvanttisukupolvet: 1900-luvun fysiikka| location = Helsinki| publisher = Terra Cognita| year = 2002| version = (Quantum generations: A history of physics in the twentieth century, 2002.) Suomentanut Kimmo Pietiläinen| id = ISBN 952-5202-53-4}}
Citation error, replace with{{cite book| author = Cahan, David (ed.)| title = From Natural Philosophy to the Sciences| publisher = University of Chicago Press| year = 2003| id = ISBN 9780226089287| language = Transclusion error: {{En}} is only for use in File namespace. Use {{lang-en}} or {{en icon}} instead.| format = [ Google Books]}}
Viitteet

Luokka:Fysiikka
Luokka:Tutkimus

Missä voi kohdata perusvuorovaikutuksia?


Suo on kasviyhdyskunta, jonka kasvien jäännöksistä muodostuu suoturvetta.
Turvetta syntyy eniten pohjoisilla alueilla, koska hajoaminen on hitaampaa kylmissä ja kosteissa ympäristöissä.[1] Turpeessa on hajoamistilassa olevien kasvijäännösten rakenne suureksi osaksi säilynyt. Niistä voidaan usein määritellä, mihin kasvisukuun tai jopa -lajiin ne kuuluvat. Soita muodostuu vesien umpeenkasvamisen, tulvamaiden ja tulvattoman metsämaan soistumisen sekä merenrannikoilla maankohoamisen seurauksena. Suot ovat biodiversiteetiltään rikkaita ekosysteemejä ja monesti suosittuja retkeilyalueita.
Suon määritelmä eri tieteenaloilla
Geologiassa suo määritellään suokasvien maatumisesta muodostuneeksi turvekerrostumaksi, jonka paksuus on yli 30 senttimetriä, pinta-ala vähintään 20 hehtaaria ja tuhkapitoisuus alle 40%.[2] Biologisen suomääritelmän mukaan suo on sellainen maastokuvio, jossa kivennäismaata peittävä orgaaninen maalajikerros on turvetta tai jonka aluskasvillisuudesta 75% on suokasvillisuutta. Kolmen neljäsosan vaatimus perustuu A. K. Cajanderin metsätyyppioppiin, joka on pitkään ollut Suomen metsä- ja myös suoluokittelun perustana.[3] Metsätieteellisiä soita puolestaan ovat geologiset suot ja biologiset soistumat, mutta myös alle 20 hehtaarin laajuiset suot.[4]
Suoalueiden määrä
Maailmassa on soita noin 400 miljoonaa hehtaaria eli noin 5% kaikesta maapinta-alasta.[5] Turvesoita on maapallon maapinta-alasta 3%, ja niitä on kaikilla muilla mantereilla paitsi Antarktiksella.[1] Vuonna 1996 julkaistun arvion mukaan koko maapallon soista on luonnontilaisena 95%.[6] Uudemman tiedon mukaan noin 80% maailman turvemaista on vielä suhteellisen koskemattomia ja ne sijaitsevat lähinnä Pohjois-Amerikassa ja Siperiassa.[1] Läntisessä Siperiassa sijaitsevatkin maailman laajimmat turvemaat, yhteiseltä laajuudeltaan 60 miljoonaa hehtaaria.[7] Kanadassa soita on 12% maan pinta-alasta.[7] Trooppisilla alueilla esimerkiksi Indonesiassa on 20 miljoonaa hehtaaria suota, 11% maan pinta-alasta.[8]
Skandinavia on yksi maailman soisimmista alueista.[9] Esimerkiksi Norjan pinta-alasta on 5,8% suota ja kosteikkoja.[9] 1930-luvulla niitä oli 2,1 miljoonaa hehtaaria eli 12% maapinta-alasta (13,5% koko pinta-alasta), ja määrä on siis puolittunut ojitusten ja kuivatuksen takia.[9] Suojelualueita Norjassa on 68600 ha eli 3,7% kaikesta suopinta-alasta, minkä lisäksi tulevat muun muassa kansallispuistoissa olevat suoalueet.[9] Isossa-Britanniassa The Royal Society for the Protection of Birdsin mukaan 90% soista on vahingoittuneita tai jo tuhoutunut.[10]
Suo kasvaa paksuutta joitakin millimetrejä vuodessa. Suomessa paksuuskasvu on useimmiten noin 0,5 mm vuodessa, tosin vaihteluväli on 0,2–4,0mm.[11]
Suomi
Suomi on suoalaltaan maailman kuudenneksi soisin maa.[12] Arviot suopinta-alasta vaihtelevat kuitenkin lähteittäin. Suomessa on geologista suota noin 5,1 miljoonaa hehtaaria (15%) ja metsätieteellistä suota noin 8,9 miljoonaa hehtaaria (26%), eniten Pohjois-Suomessa ja vedenjakajien seudulla.[4] Suomessa suota on jäljellä kolmasosa alkuperäisestä laajuudesta.[6] Useimpien muiden arvioiden mukaan kuitenkin suoala on 9,3–10,4 miljoonaa hehtaaria, mikä on Suomen koko pinta-alasta ilman merialueita noin 26% ja maa-alasta 29%.[12][13][14][15][5]
Suomen soiden energiamäärä
Valtakunnan turvevarojen energiasisältö on noin 13000 TWh. Turvevarojen energia vastaa 1100 miljoonaa öljytonnia. Suomen turvevarat ovat kaksinkertaiset Pohjanmeren tunnettuihin öljyvaroihin ja 2/3 Norjan tunnettuihin öljyvaroihin verrattuna. Suomen turvevarat ovat lähes kymmenkertaiset maamme puuvarojen energiaan ja 35-kertaiset puuston tilavuuteen verrattuna.[16]
Suomen soiden käyttö turvetuotantoon
Metsähallituksen mukaan alkuperäisestä suoalasta on kolmannes luonnontilaisena.[17] Turveteollisuusliitto puolestaan arvioi, että luonnontilaisena soita on nykyisestä suoalasta 47,7% eli 4,3 miljoonaa hehtaaria.[18] Suomen suurin yksittäinen suo on Kolarin kunnassa sijaitseva Teuravuoma, jonka pinta-ala on 7000 ha.[12] Suomessa on suoalueita suojeltu 1,2 miljoonaa hehtaaria eli melkein 13% (2013).[19] Suojelluista alueista iso osa sijaitsee Pohjois-Suomessa, Etelä-Suomessa ei ole enää paljoa soita jäljellä.[6]
Suotyypit
Luokittelu
Suomalainen myös soiden luokitteluun käytettävä kasvupaikkatekijöihin perustuva metsätyyppien luokitus, metsätyyppioppi, perustuu Aimo Kaarlo Cajanderin 1909–1949 muodostamaan järjestelmään, jossa maanperän rakenne, sen ravinteisuus, kosteus- ja lämpötilaolosuhteilla katsotaan olevan keskeinen merkitys kasviyhdyskuntien rakenteen määräytymisessä.[3] Luokittelu poikkeaa eurooppalaisista ja pohjoismaisista luokituksista.
Suotyypit luokitellaan useimmiten putkilokasvien perusteella, mutta tarkempi määritys tapahtuu sammalten perusteella.[20]
Suot voidaan jakaa kahteen päätyyppiin myös sen mukaan, saavatko ne vetensä maaperästä vai sateesta. Minerotrofisiksi soiksi kutsutaan niitä soita, joilla on kosketus pohjaveteen mineraalimaiden kautta.[9] Kun turpeen muodostus jatkuu, yhteys pohjaveteen saattaa kadota ja suo saa veden sen jälkeen sateesta. Silloin kyseessä ombrotrofinen suo.[9] Ombotrofiset suot ovat aina happamia, mutta minetrofiset suot voidaan vielä ryhmitellä tarkempiin ryhmiin pH:n mukaan.[9] Minetrofisilla soilla lajimäärien vaihtelu on suurta: pH:ltaan neutraaleilla soilla on esimerkiksi putkilokasveja viisi kertaa enemmän kuin happamammilla ja myös uhanalaisten kasvien määrä on suurempi.[9]
Suot ovat Suomen monimuotoisin ekosysteemi: on olemassa paljon erilaisia suotyyppejä, joille on yhteistä oikeastaan vain maaperän märkyys.[6] Euroopassa suoluonto on monimuotoisin Suomessa ja Venäjällä.[17] Suot ryhmitellään Suomessa kasvillisuuden mukaan erilaisiin tyyppeihin. Erilaisia kasvupaikkatyyppien yhdistelmiä on yli sata erilaista.[17]
Metsäntutkimuslaitos luokittelee suot kolmeen päätyyppiin: korpi, räme ja avosuot (neva ja letto). Näille päätyypeille on lukuisia lisämääreitä.[21] Korvet ja rämeet jaetaan edelleen aitoihin ja sekatyyppeihin jotka ovat puustoisen ja avosuon yhdistelmiä.[22]
Esimerkiksi Skotlannissa on paljon maailmanlaajuisesti harvinaisia soita, joita kutsutaan nimellä blanket bogs (suomeksi peittosuo), joita on ehdotettu jopa Unescon maailmanperintöluetteloon.[23][24] Kyseisillä soilla on erittäin vetistä turvetta, jossa kasvaa esimerkiksi rahkasammalia, harvinaisia suo-orkideoja ja kääpiöpensaita; lisäksi lintulajisto on runsas.[23] Samanlaista suotyyppiä esiintyy myös ainakin Argentiinassa ja Uudessa-Seelannissa.[23]
Korpi

Korvet ovat puustoisia soita, joissa yleisin puulaji on kuusi. Korven erityispiirre on, että niissä esiintyy sekä suolajeja että ravinteisuudeltaan vastaavan metsätyypin lajistoa. Korvissa turvekerros on ohut ja tavallisia kasveja ovat muun muassa harmaaleppä, metsäkurjenpolvi, mesiangervo ja oravanmarja.[25] Rehevät korvet eli lehtokorpi, saniaiskorpi sekä ruoho- ja heinäkorpi ovat luonnontilaisina tai luonnontilaisen kaltaisina metsälain tarkoittamia arvokkaita elinympäristöjä.
Räme

Rämeet ovat puustoisia soita. Yleisin puulaji rämeellä on mänty. Männyt ovat rämeessä usein kitukasvuisia. Ravinteisuudeltaan ne vastaavat kuivahkoa kangasta ja sitä karumpia metsätyyppejä. Rämeen kenttäkerroksessa valtalajina ovat varvut, kuten suopursu, juolukka, vaivaiskoivu, suokukka sekä vaivero.[26] Hilla eli lakka kasvaa rämeillä. Kitumaan räme on luonnontilaisena tai luonnontilaisen kaltaisena metsälain tarkoittama arvokas elinympäristö.
Neva

Nevat ovat puuttomia, toisinaan hyvinkin märkiä avosoita. Niillä märät ja kosteat pinnat vuorottelevat kuivempien mättäiden kanssa.[27] Nevojen linnusto on erittäin runsas. Lisäksi nevoilla on merkitystä muun muassa teeren soidinpaikkoina sekä hilla- ja karpalosoina. Nevoilla kasvaa esimerkiksi tupasvillaa, karpaloita ja erilaisia saroja.[27]
Letto

Letto on lehdon vastine suotyypeissä. Niitä syntyy vain maaperältään kaikkein ravinteikkaimmille alueille, minkä vuoksi niiden kasvillisuus on omaleimaista. Suoveden pH ja kalkkipitoisuus ovat korkeita.[28] Suurin osa uhanalaisista eläin- ja kasvilajeista on juuri lettojen lajeja.[6] Nevalla viihtyvien kasvien lisäksi letoilla kasvaa myös vaativampia suokasveja, kuten kämmeköitä, rätvänöitä, vilukkoja.[28] Letto voi olla joko avosuo tai osittain puustoinen, jolloin puhutaan muun muassa lettorämeistä ja lettokorvista.
Luhta

Luhdat ovat virtaavien pintavesien aiheuttamia soistumia, joita on eniten maankohoamisrannikolla, mutta myös järvien, jokien ja purojen tulvamailla.[29] Tavallisia luhtakasveja ovat esimerkiksi tervaleppä, keltakurjenmiekka, rentukka, paju, korpipaatsama, suovehka, myrkkykeiso ja rantakukka. Pajua kasvavia luhtia löytyy Lappia myöten, mutta tervaleppäluhtia kasvaa Suomessa vain maan etelärannikon joissa ja ojissa. Hyvänä esimerkkinä Mätäoja.[29]
Suoyhdistymätyypit
Suoyhdistymätyypit ovat soiden suurmuotoja, jotka eroavat toisistaan pinnanmuodoltaan, kosteussuhteiltaan ja eliöstöltään. Yhdistymätyyppejä ovat keidassuot, aapasuot ja palsasuot, joilla on yleensä useita eri suotyyppejä.
Suomessa keidassoita on erityisesti Etelä-Suomessa. Niiden keskiosa on kohonnut ympäristöään korkeammalle, kun paikalle on kertynyt turvetta ja samalla yhteys kivennäismaahan on hävinnyt. Kasvillisuus saa ravinteita vain sadevedestä, ja siten siis vain karuille paikoille sopeutuneet kasvit selviävät. Keidassuot on tuhottu suuresta osasta Keski-Eurooppaa.[17]
Aapasoita on Suomessa lähinnä Keski- ja Pohjois-Suomessa. Ne ovat ravinteikkaita ja ovat kehittyneet alueille, joilla haihtuminen on vähäistä ja lumen sulamisvesiä on paljon. Aapasoilla suon keskiosa on yleensä laitaosia alempana, ja ne saavat ravinteensa yleensä pohjavedestä tai mineraalimailta tulevana pintavaluntana.[20] Suomea etelämpänä aapasoita ei ole ollenkaan, ja Suomessa ne ovat monimuotoisempia kuin Ruotsissa ja Venäjällä.[17]
Kasvit ja eläimet

Soiden kasvillisuuteen vaikuttavat eniten ravinteisuus ja suoveden korkeus.[20] Suomessa neljäsosa alkuperäisistä kasvilajeista kasvaa suolla.[14] Lakka ja karpalo ovat tyypillisiä suoalueiden marjoja. Varsinkin lakkojen keruulla on suuri taloudellinen merkitys.[6] Muista kasveista suolla kasvaa usein kihokkeja. Suokasveista kämmekät, jotkin sarat sekä monet sammalet ja sienet ovat uhanalaisia. Sammaleita kasvaa kaikenlaisilla soilla useita erilaisia.
Nisäkkäistä soilla asuu usein hirviä, linnuista erilaisia vesilintuja. Suomessa metsähanhista 90% pesii soilla ja sorsistakin noin puolet.[6] Soiden vähenemisen yhteydessä esimerkiksi kaakkuri ja muuttohaukka ovat uhanalaistuneet. Osa lajeista taas on säilynyt laajennettuaan pesimäalueitaan. Niinpä esimerkiksi kurjet elävät nykyään enemmän järvien rannoilla kuin suolla.[6] Suomessa pesivistä noin 235 lintulajista 80 lajia on jossain elämänsä vaiheessa riippuvainen soista.[14] Turveteollisuusliiton mukaan tyypillisiä suolla eläviä lintuja tavataan siellä turvetuotannosta huolimatta.[11] Monet uhanalaisista perhoslajeista elävät juuri suolla, mutta muita hyönteisiä ei tunneta kovin hyvin.[6]
Vaikkeivät eläimet asuisikaan suolla, silti monet lajit käyttävät niitä ravinnonhakuun: esimerkiksi hirvet syövät saraheiniä, karhut marjoja ja nuolihaukat sudenkorentoja. Suot ovat metsäpeurojen ja porojen kesälaitumia ja muuttolintujen levähdyspaikkoja.
Malesiassa ja muilla trooppisilla alueilla turvemailla elää yli 1500 kasvilajia ja 150 kalalajia.[1] Pohjoisessa lajimäärä on pienempi.[1] Norjalaisella uhanalaisten lajien listalla olevista sikäläisistä lajeista oli vuonna 2006 suolla eläviä lajeja 5% (190 lajia).[9] Erilaisia kasveja ja eläimiä on eniten runsasravinteisilla letoilla, jotka ovat korpien lisäksi uhanalaisimpia suotyyppejä, koska runsasravinteisia soita on ojitettu eniten.[6][14] Suomessa kaksi kolmasosaa uhanalaisista suolla elävistä lajeista elää juuri letoilla ja korvissa.[14]
Soistuminen
Yleistä
Soita muodostuu erityisesti ilmastossa, joka on humidinen eli sadanta on suurempi kuin haihtuminen. Soistumista tapahtuu myös silloin, kun eloperäisen aineksen hajoaminen on hitaampaa kuin sen kerrostuminen.[30] Suomessa viileä ja kostea ilmasto sekä suhteellisen tasaiset pinnanmuodot ovat edistäneet soistumista.[17]
Soistuminen saattaa olla primaarista tai sekundaarista. Primaarisessa vaihtoehdossa soistuminen tapahtuu heti. Esimerkiksi maankohoamisrannikolla saattaa soistuminen alkaa heti, kun uutta maata kohoaa merestä.[30] Useimmiten soistumiseen tarvitaan kuitenkin välivaiheita eli vaikkapa aikaisemmin muodostunut järvi tai vanha metsämaa alkaa soistua, jolloin kyse on sekundaarisesta soistumisesta.[30]
Metsämaan soistuminen

Metsämaan soistumista tapahtuu yleensä kangasmetsissä, joissa metsän vesitalouden muutokset aiheuttavat vedenpinnan nousun lähelle maanpintaa.[30]
Kun metsän maaperä on vettä läpäisevää melko vähäravinteista hiekka- tai harjusoramaata, siinä tapahtuu soistumista, jos pohjaveden pinta esimerkiksi läheisten soiden korkeuskasvun johdosta kohoaa. Rahkasammalten vallatessa alaa ne tukahduttavat puiden kasvua, ja vallitsevat puut alkavat kitua ja keloutua. Paikalle kasvaneet männyt jäävät kituliaiksi, ja rämevarvut tulevat vallitseviksi. Metsä on vähitellen muuttunut rämeeksi.
Kun maa on huonosti vettä läpäisevää, esimerkiksi savea tai savihietaa (hiesua), soistuminen voi alkaa aikaisemmista soista riippumatta. Keväällä lumen sulaessa ja sateilla kerääntyy notkoihin vettä, joka säilyy niissä kauan. Niihin ilmaantuu karhunsammalta ja kosteammille kohdille rahkasammalta. Runsassateisina vuosina nämä pienet korvenalut laajenevat ja uusia muodostuu, mutta vähäsateisina vuosina ne eivät paljoakaan vähene, sillä varsinkin rahkasammalet pidättävät hyvin vettä. Soistumakohdat yhtyvät vähitellen. Kangas muuttuu korpikankaaksi, rahkasammalkasvuston tullessa vallitsevaksi ja turpeen paksutessa sekä metsänkasvun huonotessa korveksi ja lopulta rämeeksi. Korpi voi säilyä rämeeksi muuttumatta, jos vesi on juokseva, tai paikoilla, jonne valuu ravinteikasta vettä ympäröiviltä metsämailta.
Kun soita muodostuu eri korkeudella oleviin notkoihin ja kukin suo kasvaa korkeutta, kunnes se on yhtä korkea kuin sen alemmasta suosta erottava kangaskynnys, alkaa vettä valua suosta rinnettä myöten alemmalle suolle. Tällöin rinne soistuu. Jos rinne on laihaa, vähäravinteista maata ja vesi sadevettä, muodostuu niin sanottu vesikangas, jolle ominaista on hyvin tiivis karhunsammalen muodostama pohjakerros, ja kituva, tavallisesti mäntyä kasvava metsä. Jos soistuva kangas on lihavampaa eli runsasravinteista, siitä muodostuu korpikangas, ja jos se on hyvin rehevää ja valuva vesi ravinteikasta, syntyy runsasruohoinen, tavallisesti sekametsäinen korpilehto. Vesikangas muuttuu edelleen soistuessaan rämeeksi, korpikangas tavallisesti korveksi ja korpilehto reheväksi ruoho- ja heinäkorveksi. Molemmat viimeksi mainitut voivat lopulta soistumisen edetessä muuttua rämeeksi.
Kun vesi alkaa valua ylemmältä suolta alemmalle, voi alempi vettyä ja ylempi jonkin verran kuivua. Vettymisestä suo (metsää kasvava räme tai korpi) voi muuttua nevaksi, ja vettymisen ollessa voimakasta sammalkasvillisuus kuolee, jolloin muodostuu vähäsammalinen paljasturpeinen rimpineva (tai rimpiletto), jolla saattaa kasvaa hyvin runsaasti saraheinää. Vettyminen voi tapahtua millä suon kehitysasteella tahansa.
Vesijättömaiden soistuminen
Soita syntyy myös vesijättömaille eli suoraan vedestä vapautuneelle maalle. Merestä kohoavan maan soistumista tapahtuu Suomen maankohoamisrannikoilla, erityisesti Pohjanmaalla. Merestä paljastuva kostea ja tasainen maa on alkanut soistua heti vesien peräytyessä. Soistumista tapahtuu kuitenkin myös järvien rantojen vesijättömailla ja avoimilla rantaniityillä eli rantaluhdilla.[30]
Vesistöjen umpeenkasvu

Järvet ja lammet kasvavat välillä umpeen ja muuttuvat suoksi, kun kasvillisuus leviää ja sinne kertyy lietettä.[30] Soistuminen voi tapahtua järven pinnalla yleensä kelluvien rahkasammalreunusten aiheuttamana tai vaihtoehtoisesti järven pohjassa, kun sinne painuu kasvillisuutta.[30]
Pehmeähköpohjaisissa matalissa järvissä tai niiden lahdelmissa kasvaa runsaasti muun muassa kaislaa, järviruokoa ja saroja. Tämän kasvillisuuden jäännöksistä muodostuu pohjalle yhä paksunevia turvekerroksia. Niitä peittävä vesikerros ohenee, ja samassa määrin ilmestyy sammalia, usein ensin eräitä vesi- ja lehtisammalia, sitten yhä runsaammin rahkasammalia. Kaislamaiset kasvit häviävät, ja tilalle tulee märille soille ominaisia ruohokasveja ja saroja. Paikalle on silloin muodostunut neva. Sammalkasvillisuuden kasvaessa vuosittain korkeutta suon pinta kohoaa ja kuivuu. Nevaruohot ja -heinät häviävät suurimmaksi osaksi, ja tilalle tulee varpuja. Samalla ilmaantuu männynkin taimia, jotka vähitellen kasvavat niin sanotuiksi kitumännyiksi. Nevasta on muodostunut silloin räme tai rämeneva. Väliasteena saattaa esiintyä kuusi-, lehti- tai sekametsää kasvava isomättäinen korpi, varsinkin rehevillä seuduilla.
Kalkkipitoisilla alueilla muodostuu nevan sijasta letto. Turpeen paksuuntuessa suon pinta kohoaa kalkkipitoisen pohjavesikerroksen vaikutuspiirin yläpuolelle, jolloin saattaa ilmestyä rahkasammalia, ja letto muuttuu nevaksi tai jopa melkein rämeeksi. Myös juoksevien vesien varsilla oleville tulvamaille on muodostunut soita, mutta Suomessa ne ovat pääasiassa kuitenkin syntyneet metsämaan soistuessa.
Soiden ojitus ja hyötykäyttö

Yleistä
Soita saatetaan pitää joutomaina. Ojitusten tarkoituksena on lähinnä suon kuivattaminen muuhun käyttöön eli useimmiten joko pelloksi, metsätalouden tarpeiksi tai turpeen ottoa varten. Vedenpinnan laskiessa turve kuivuu, ja ajan kuluessa kangasmetsän kasvillisuus korvaa kosteutta vaativat suokasvit.[31] Vaikka ojat umpeutuisivat, ne saattavat vielä silti johtaa vettä.[31]
Talouskäyttö tuhoaa suoluontoa, joten monet suotyypit ja niiden eliölajit ovat uhanalaisia. Lisäksi maisema on muuttunut ja vesistöt kuormittuneet. Uutta turvetta ei myöskään kerry niin kauan kuin suo pysyy kuivana.[31] Suomessa on tehty ojituksia eniten maailmassa: suota on noin 10,4 miljoonaa hehtaaria, josta luonnontilassa tai ojittamatta on nyt noin 40%.[13]
Turvetuotanto

Turvetta tuotetaan esimerkiksi polttoaineeksi, karjan ja hevosten kuivikkeeksi ja puutarhatuotantoon kasvualustaksi. Kirjan Suomen ympäristön tulevaisuus mukaan turvetuotantoon on Suomessa varattu 120000 hehtaaria suoalueita. Määrä on noussut ja tulee vieläkin nousemaan.[6] Muiden lähteiden mukaan Suomen suoalasta on turveteollisuuden käytössä vajaat 60000 hehtaaria, josta tuotannossa on vuosittain noin 50000 ha.[5][13][18]
Turpeen nosto on kannattavaa, jos alue on laajuudeltaan vähintään 50 hehtaaria ja turvekerros on ainakin kaksimetrinen.[6] Turvetuotanto ja siihen liittyvä ojitus ovat Suomessa luvanvaraisia, jos alue on laajuudeltaan yli 10 hehtaaria.[32] Turpeen tuotanto on yleensä suhteellisen lyhytaikainen suon käyttövaihe, useimmiten 15–25 vuotta.[11]
Turpeen keräys muuttaa suon vesitaloutta, mikä voi tuhota sen ekosysteemin.[33] Kuivatusvedet aiheuttavat ongelmia turvekerrosten alapuolisille vesille ja pohjavesille, eroosio vie mukanaan kasviravinteita ja kiinteitä turvehiukkasia.[6] Kun alue on tyhjennetty turpeesta, voidaan tilalle istuttaa metsää, perustaa linnuille kosteikko tai antaa ojien tukkeutua, jotta turpeen kasvu alkaisi uudestaan. Britanniassa harrastajapuutarhurit kuluttavat kaksi kolmasosaa kerätystä turpeesta, ja heitä neuvotaan luopumaan turvepohjaisten tuotteiden käytöstä.[10] Suomessa nostetuista turpeista 90% menee energiantuotantoon ja 6–7% kasvuturpeeksi.[15][13] Suomen lisäksi turvetta poltetaan vain Irlannissa, Ruotsissa ja entisen Neuvostoliiton alueella.[5] Suomessa sen osuus on 6–7 % kokonaisenergiankulutuksesta.[1]
Iijokiseudun kunnissa harkitaan käytöstä poistettujen turvesoiden muuttamista kesälaitumiksi poroille. Tutkimuksen takana on Luonnonvarakeskus.[34]
Metsätalous ja maanviljely
Pelloiksi turvemaita on kuivatettu satoja vuosia, mutta viimeisten 30 vuoden aikana kuivatus on nopeutunut muun muassa sahatavara- ja paperiteollisuuden tarpeiden vuoksi.[1] Soita kuivattiin Suomessa pelloiksi jo keskiajalla.[6] Suurin osa maatalouskäyttöön otetuista soista raivattiin Suomessa 1800- ja 1900-luvun vaihteessa.[14] Pelloiksi soita on raivattu Suomessa noin 0,7–1,0 miljoonaa hehtaaria, joista arvioidaan olevan nykyisin talouskäytössä 134000–240000 ha.[18] Geologian tutkimuskeskus arvioi suota olevan peltoina vain sen 0,7 miljoonaa ha.[15] Noin 7% alkuperäisestä suoalasta on muutettu pelloiksi.[6]
Arviot metsätalouskäyttöön kuivatetusta suopinta-alasta Suomessa vaihtelevat välillä 4,7–5,7 miljoonaa hehtaaria eli vähän yli puolet suopinta-alasta.[13][15][18] Ympäristöministeriön mukaan noin kuudesosan ojitukset ovat metsätalouden kannalta epäonnistuneita.[13] Järjestelmällinen ojitus aloitettiin valtion mailla 1900-luvun alussa. 1950-luvulla määrä alkoi lisääntyä nopeasti, kun ojitus alkoi koneellistua. Soiden ojitus oli vilkkainta 1960- ja 1970-luvuilla, jolloin ojitettiin metsänkasvatukseen kelpaamattomiakin soita.[14] 1970-luvulla soiden ojitusmäärä oli melkein 300000 hehtaaria vuodessa, 1990-luvun alussa enää noin 15000 ha vuosittain.[13] Suoalueiden ojitus on ollut taloudellisesti kannattavaa, koska puuntuotanto on lisääntynyt,[6] mutta ojitus tuhoaa alkuperäistä suoluontoa ja kuormittaa vesistöä.
Suomessa ei luonnontilaisia soita enää ojiteta metsätalouskäyttöön, mutta vanhoja ojituksia ylläpidetään ja täydennetään.[6] Kunnostusojituksia tehdään vuosittain noin 60000 hehtaarilla.[35] Kunnostusojitusten määrä vanhoilla alueilla on kuitenkin kasvussa,[13] mutta niitä ei suositella tehtäväksi luonnoltaan arvokkaissa kohteissa. Ojitettuja soita on yritetty pelastaa uhanalaisille lajeille ojia tukkimalla.
Muu käyttö
Suomessa yhdyskuntarakentamiseen on käytetty noin 100000 hehtaaria suota, josta maanteiden alla on 30000–35000 ha ja voimalaitosaltaissa noin 40000 ha.[18] Myös golfkenttiä on rakennettu suon päälle. Suomessa tästä hyvä esimerkki on Tampereella sijaitseva Tammer-Golf.[36]
Turvetuotantoon käytetyillä soilla turpeen noston loppumisen jälkeen on ennallistamisen lisäksi myös muita vaihtoehtoja. Sinne voidaan istuttaa puita, sillä metsän kasvu suon pohjalla voi onnistua jopa paremmin kuin jos siellä olisi edelleen paksu turvekerros.[11] Erityisesti metsästäjät suosivat lintujärvien perustamista suon pohjalle.[11] Myös kalankasvatuslammikoita on perustettu entisille soille.[11] Viljelymaana käyttö on yksi vaihtoehto suon pohjille: niitä on muutettu peltomaiksi esimerkiksi tuorerehun kasvatukseen, mutta rikkaruohottomuutensa takia ne ovat hyviä muun muassa mansikoiden ja juureksien viljelyyn.[11]
Suomaisemalla on omat esteettiset arvonsa ja niiden kautta muun muassa matkailuarvoa. Soilla on myös alettu järjestää erilaisia tapahtumia. Niistä Suomessa tunnetuin lienee suopotkupallo, joka on saavuttanut huomiota myös muualla. Suopotkupallon mestaruuskilpailut järjestetään vuosittain Hyrynsalmella, Kainuussa.
Soiden ennallistaminen ja suojelu
Ennallistaminen on kertaluontoinen toimenpide, jolla yritetään saada ihmisen muuttama suoalue takaisin luonnontilaan. Ilman ennallistamistoimenpiteitä suo ei palaudu ojituksesta. Suoalueilla ensisijainen tarkoitus on suon luontaisen vesitalouden palauttaminen, jolloin täytetään ojia ja poistetaan ojituksesta hyötynyttä puustoa.[37] Jos ojien täyttäminen ei ole mahdollista, suon vedenpintaa voidaan nostaa myös patoamalla ojia.[31] Hyvissä olosuhteissa soistuminen käynnistyy uudelleen heti kun turvetuotanto on lopetettu.[11]
Koska puut haihduttavat vettä, puuston poisto on useimmiten tarpeellista. Puuston poisto palauttaa myös alkuperäisen avoimen suomaiseman. Puita poistetaan siis niiltä alueilta, jossa niitä ei ole ollut ennen ojitusta.[31] Korpisoilla, joilla kuuluukin olla paljon puita, ne säästetään. Vedenpinnan nousu tappaa osan puustosta, joten ennallistettu korpi tarjoaa hyvän elinympäristön kosteaa pienilmastoa ja lahopuuta vaativille lajeille.[31] Useimmiten istutetut puut ovat aiheuttaneet vahinkoa suon turpeelle, ja lisäksi ne ovat saattaneet muuttaa veden kulkua alueella ja edistää suoympäristöille vieraiden lajien leviämistä.[23]
Suomen alkuperäisestä suoalasta on suojeltu 8% eli noin 800000 ha.[38] Geologian tutkimuskeskuksen mukaan suojeluohjelmissa olisi mukana 1,1 miljoonaa hehtaaria suota.[15] Suurin osa suojelluista alueista on Pohjois-Suomessa, Etelä-Suomessa suojelualueita on vain 2% alkuperäisestä suopinta-alasta.[38] Osa suojelualueistakin on Suomessa osittain ojitettu, ja niitä on tarkoitus ennallistaa.[38]
Vaikutukset ilmastoon
Soilla on vaikutusta ilmaston kasvihuonekaasujen pitoisuuksiin ja sitä kautta ilmaston lämpenemiseen. Koskemattomista soista vapautuu ilmakehään metaania, mutta samalla ne myös sitovat hiilidioksidia eli toimivat hiilinieluina siinä määrin, että yhteisvaikutus on ilmastonmuutosta hillitsevä.[39] Kuivattuna suot eivät enää vapauta metaania ja hiilen sitoutuminen pienenee.[39]
Ojituksen jälkeen puusto alkaa sitoa hiilidioksidia, jolloin suon kasvihuonevaikutus muuttuu ilmiötä voimakkaasti estäväksi.[39] Soiden ojitus kuitenkin heikentänyt vähän ainakin Suomen ilmastoa, koska kasvukauden aikaisen tehoisan lämpösumman lasku on suurimmassa osassa maata tapahtunut soiden ojituksen takia.[6] Yleisesti ojituksen ilmastovaikutus on kuitenkin vielä epäselvä.[6]
Varsinkin Siperian soiden uskotaan olleen valtavia metaanin tuottajia viime jääkaudesta lähtien eli 12000 vuotta. Ilmakehän metaanipitoisuus nousi paljon noin 9000–11500 vuotta sitten, minkä tutkijat arvelevat johtuvan soista.[7] Suokerrokset ovat Siperiassa enimmillään 10 metriä paksuja, ja niistä löydetyt kasvit ovat eläessään saattaneet tuottaa kuusi kertaa enemmän metaania kuin nykyiset kasvit.[7]
Suot sitovat hiilidioksidia hiileksi maaperään. Maapallon soiden arvioidaan sisältävän 541 miljardia tonnia hiiltä, joka vapautuessaan ilmaan hiilidioksidin muodossa aiheuttaisi äärimmäisiä seurauksia.[7] Kun suot kuivuvat lämpimien ilmojen, ikijään sulamisen ja alhaisen veden pinnan takia, maaperän happitaso nousee ja metaanin sijasta voi siis alkaa syntyä hiilidioksidia.[7] Siperiassa hiilidioksidin suurempi vapautuminen on jo ilmeisesti alkamassa, koska siellä on jo näkynyt merkkejä ilmaston lämpenemisestä.[7]
Indonesiassa poltettiin soita väestön lisääntymisen takia, ja myös se vapautti hiiliyhdisteitä maaperästä ilmakehään.[8]
Suolöydöt
Koska suolla ei tapahdu kunnollista orgaanisen aineksen hajoamista, turpeen seasta on usein tehty arkeologisia löytöjä. Lisäksi suon parkitsevat happamat ainekset saavat ainakin nahan säilymään siellä hyvin.[40]
Irlannista löydettiin vuonna 2006 tuhatvuotias Psalmien kirja suosta, jolta oltiin nostamassa kasvatusturvetta.[40] Noin 20-sivuisen latinankielisen kirjan arvioitiin olevan peräisin vuosien 800–1000 tienoilta, ja se oli Irlannin ensimmäinen varhaiskeskiaikainen tekstilöytö 200 vuoteen.[40]
Keski-Euroopan pohjoisosista on löydetty satoja muumioituneita suoruumiita kosteikoista Irlannista, Isosta-Britanniasta, Saksasta, Hollannista ja Tanskasta.[41] Ne ovat peräisin rautakaudelta ja ovat säilyneet, koska rahkasammalissa on vain vähän happea ja antimikrobiyhdisteitä.[41] Lisäksi näillä alueilla suot ovat kylmiä, happamia ja hapettomia, joten ihmisruumiit eivät mätäne, vaan muumioituvat.[42] Ruumiita on tutkittu esimerkiksi kolmiulotteisen kuvantamisen ja radiohiiliajoituksen avulla. Mitään selvää syytä ruumiiden joutumiselle suohon ei ole, mutta syiksi on arveltu esimerkiksi suohon hautaamista polttohautauksen sijasta, uhraamista ja rangaistuksia. Monissa löydetyissä ruumissa on ollut merkkejä kidutuksestakin.[41][42]
Lähteet
Suomen suoviljely-yhdistyksen vuosikirjat, Acta Forestalia Finlandia
Citation error, replace with{{cite book| author = Erik Wahlström, Eeva-Liisa Hallanaro ja Sanni Manninen| title = Suomen ympäristön tulevaisuus| publisher = Suomen ympäristökeskus, Edita| year = 1996}}

Viitteet

Kirjallisuutta
Laine, J., Vasander, H., Hotanen, J-P., Nousiainen, H., Saarinen, M. 2012. Suotyypit ja turvekankaat: opas kasvupaikkojen tunnistamiseen. Metsäkustannus. 160s.
Korhonen, R., Korpela, L., Sarkkola, S. 2008. Suomi - Suomaa: soiden ja turpeen tutkimus sekä kestävä käyttö. Suoseura/Maahenki. 288.
Laine, J. 2008 2.p. Suotyypit ja niiden tunnistaminen. Metsäkustannus. 110s.
Päivänen, J. 2007. Suot ja suometsät: järkevän käytön perusteet. Metsäkustannus. 368s.
Laurén, K. 2006. Suo - sisulla ja sydämellä: suomalaisten suokokemukset ja -kertomukset kulttuurisen luontosuhteen ilmentäjinä. Suomalaisen kirjallisuuden seura. 243s.
Ahti, E. 2005. Suosta metsäksi: suometsien ekologisesti ja taloudellisesti kestävä käyttö: tutkimusohjelman loppuraportti. Metsäntutkimuslaitos. 376s.
Tikkanen, H., Jokela S. 2005. Soiden moninaiskäyttö maakuntakaavassa: ympäristönäkökohtien huomioon ottaminen turvetuotannossa. Länsi-Suomen ympäristökeskus. 115s.
Ojala, P. 2003. Lumen ja jään suo = Finnish bogs under snow and ice. Kehitys, Pori. 132s.
Seppä, Heikki: Soiden maa. Teoksessa: Citation error, replace with{{cite book| author = Westerholm, John & Pauliina Raento (toim.)| title = Suomen kartasto 1999. 6. laitos. 100-vuotisjuhlakartasto| location = Porvoo| publisher = WSOY| year = 1999| id = ISBN 951-0-22480-4| page = 44-47}}
Hakala, K. 1999. Suo on kaunis. Maahenki. 268s.
Vasander, H. 1998. Suomen suot. Suoseura. 168s.
Luhta, J. 1994. Tansseja aavalla. Pohjoinen. 159s.
Murtomäki, E. 1988. Soilla. O&G Kustannus. 109s.
Ojala, P., Kalinainen, P. 1986. Elämää keidassuolla. Weilin+Göös. 127s.
Suoseura. 1983. Suomen suot ja niiden käyttö. 136s.
Luhta, J. 1980. Kurkimaa. Suomen luonnonsuojelun tuki. 159s.
Miettinen M., Huhta V., Mikkola K., Häyrinen U., Kuronen I., Rapeli M. 1978. Suoaapinen. Julkaisija: Suomen luonnonsuojeluliitto. 69 s.
Eurola, S., Kaakinen, E. 1978. Suotyyppiopas. WSOY. 87s.
Häyrinen, U. 1978. Suo. (2. painos). Julkaisija: Kirjayhtymä, Helsinki. 153 s.
Heikurainen, L. 1968 2.p. Suo-opas: Metsänkasvatusta silmälläpitäen. Kirjayhtymä 48s.
Murtomäki, E. 1966. Suo elää. Helsinki. 70s.
Aiheesta muualla

: Kivelä, A. 2006. Suo vetää puoleensa. Esteettisen suokokemuksen mahdollisuudet matkailussa. Lapin yliopiston kauppatieteiden ja matkailun tiedekunnan julkaisuja B. Tutkimusraportteja ja selvityksiä 7. 76 s. ISBN 952-484-042-1

 (in French)
 Transclusion error: {{En}} is only for use in File namespace. Use {{lang-en}} or {{en icon}} instead.

Luokka:57.4 Ekologia
*
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit