Lumihiuksia – mitä ihmettä?

Marraskuisena aurinkoisena päivänä olin etsimässä kääpiä ja limasieniä valokuvatakseni niitä. Kuivuneitten kuusenoksien kasassa oli liituvinokkaita, kauniita nekin. Maassa lojui myös puolittain lahonneita lehtipuiden oksia, jotka olivat jääneet maatumaan. Katseeni kiinnittyi niiden lomaan: jotain valkeaa pursusi puun kuoren välistä, ikään kuin valkeita hiuksia. Kuvasin oksan ja otin sen sitten mukaani, että saan tutkia vielä kotona.

Mutta mitä ihmettä? Huoneilmassa valkea katosi ja käteeni jäi pelkkä oksa. Vein sen takaisin pihalle pettyneenä - valkea olikin vain kuuraa. Kun vilkaisin tunnin päästä pihamaalla olevaa oksaa, siihen oli alkanut kasvaa uudelleen valkoista hahtuvaa. Nyt olin ihmeissäni. Tarkastelin valokuviani tietokoneelta ja aloin etsiä tietoa tuosta valkeasta ilmiöstä, joka mainittiin nimellä hiusjää.

Iltapäivällä läksin uudelleen samaan metsään ja löysin vielä yhden valkean hattaran kannon tyngältä. Saman päivän retkellä muodostelmia voi siis huomata useassa paikassa. Lisäksi pitää olla liikkeellä aamulla tai aamupäivällä, sillä iltapäivällä hiusjäät ovat voineet jo sulaa.

Ensimmäiset tieteelliset havainnot lumihiuksista tehtiin Yhdysvalloissa vuonna 1833, mutta ilmiö kuvattiin tarkemmin vasta 1918. Asialla oli tuolloin kuuluisa saksalainen tutkija Alfred Wegener, joka oli esittänyt myös teorian mannerlaattojen liikkeistä. Hän arveli tietyissä puissa viihtyvän sienimäisen kasvuston liittyvän jotenkin hiusjään muodostumiseen.

Emeritusprofessori, hiusjäätä vuosikymmeniä tutkinut sveitsiläinen Gerhart Wagner löysi todisteita Wegenerin teorialle 90 vuotta myöhemmin, mutta jään syntymismekanismi jäi edelleen selvittämättä. Nyt, liki 100 vuotta Wegenerin tutkimusten jälkeen sveitsiläis-saksalainen tutkijaryhmä varmisti hänen teoriansa oikeaksi. Syy jään hiusta muistuttavaan ulkomuotoon on luultavimmin liilatali Exidiopsis effusa -niminen sienilaji.

Christian Mätzler Bernin yliopiston sovelletun fysiikan laitokselta puolestaan selvitti, miten hiusjäätä muodostuu: kun lämpötila painuu pakkasen puolelle, puun pinnalla olevat vesimolekyylit jäätyvät, mutta puu pysyy sisältä sulana. Sulan puun huokosista alkaa imeytyä pintaa kohti lisää vettä, joka sekin jäätyy ja työntyy hiuksenhienoina rihmoina ulos. Mätzler kutsui ilmiötä puu-jää-vesi-kerrosleiväksi. Se on siis sienen hengitystä.

Hiusjää kasvaa lähinnä yöllä ja sulaa auringon noustessa. Se on näkymätöntä lumessa ja huomaamatonta kuurassa, sanoo tutkimuksessa mukana ollut biologi Gisela Preuß. Jopa kymmenen senttiä pitkät, mutta vain 0,01 mm paksut jäähiukset saattavat säilyttää muotonsa useita tunteja, vaikka lämpötila olisi noussut nollan tuntumaan. Myös tämä liittyy tutkijoiden mukaan sienikasvustoon, sillä jos puusta on hävitetty sienikasvusto, se ei enää tuota lumihiuksia.

Hiusjäätä esiintyy lähinnä 45–55 leveysasteilla lehtipuumetsissä eli varsinkin Keski-Euroopassa. Havaintoja valkoisista kasvustoista on kylläkin tehty lähes kaikilta mantereilta, ja hiusjäätä voi nähdä myös suomalaisissa metsissä.

Lahoavassa lehtipuussa olevat sienet ja niiden hengitys mahdollistavat siis sopivissa oloisissa lumihiusten synnyn. Tutkijaryhmän mukaan mystisten jäisten kiehkuroiden salaisuus säilyi näin kauan, koska ilmiö on harvinainen ja lyhytaikainen.

Yö on kylmä eikä hän aio poistua,
lumen ja kuuran hahmo,
hän aikoo jäädä tänne talveksi.
Mutta talvi voi hänen kaltaisilleen
olla lyhyt, sitä hän ehkä tahtookin sanoa.
Minä sytytin hänelle valon
kirjoittaakseni hänet muistiin.
Mirkka Rekola

Lähteet: Lasse Kosonen, Dmitri Schigel, Risto Setälä, Ivan Smirnoff, Suomen Luonto 8.12.2014, Suomen Luonto 9/2021 Ilmiöt; Repullinen retkiä -blogi 2.12.2019; Tiia-Maria Taponen, Iltalehti 17.12.2015; Tuomon kuva ja sana, luopioistenkasvisto.fi 1.12.2012; Mirkka Rekola, Taivas päivystää.