Siirry sisältöön

Johdanto

Tutkimusasetelma tärkeimpine tutkimusvälineineen ja tutkimussuunnitelma on esitetty aiemmissa postauksissa.

Laboratoriopäiväkirja, jonka huolellista täyttämistä professori korosti ohjeistuksessaan, oli korvaamattoman arvokas apu tutkimukseen liittyvien yksityiskohtien ylöskirjaamisessa, ja valtaosa tästä tutkimusta kuvailevasta tekstistä pohjautuu laboratoriopäiväkirjan merkintöihin ja niiden tulkitsemiseen.

 

Mittaukset ja muut havainnot

Mahlaa kerättiin toistuvasti, ja sen yhteydessä mittausdataa päädyttiin keräämään systemaattisesti näistä suureista keräyssessiokohtaisesti: ulkolämpötila (Tulko) keräämisen alussa ja lopussa, mahlan lämpötila (Tmahla), mahlan saanto eli yhden keräyssession aikana kerätty kokonaistilavuus (Vsaanto), tiheysmittaukseen liittyvän mahlaosuuden tilavuus (V) ja tiheysmittaukseen liittyvän mahlaosuuden massa (M). Käytettiin mittalasia, jolla voi maksimissaan mitata 250 ml ja jonka omamassa on 200 g. Tiheysmittaus tehtiin maksimissaan yhdestä mittalasillisesta, joka punnittiin mekaanisella vaa’alla huomioiden samalla mittalasin omamassan osuus vaa’an näyttämästä massasta. Säätilasta (sanallinen kuvailu lämpötilamittauksen lisäksi) tehtiin melko systemaattisia havaintoja mittausten yhteydessä. Esimerkiksi 29.4.2020 kello 15.30 havaittiin raekuuro.

Datan keruu aloitettiin 18.4.2020 ja päätettiin 4.5.2020. Nautintotarkoituksiin mahlaa kerättiin kuitenkin vielä 17.5.2020 asti, jolloin hiirenkorvat olivat puhkeamaisillaan ja linnun jätöstä oli ilmestynyt keräysastian suulle, joista seikoista päättelimme olevan aika päättää mahlan keräys kyseiseltä vuodelta. Yllä mainittuja suureita lähtöarvoina käyttäen laskettiin erityisen kiinnostuksen kohteena ollutta mahlan tiheyttä ρ, joka hypoteesimme mukaan vaihtelee riippuen ainakin mahlan keräysajankohdasta ja mahlan lämpötilasta.

Merkittävä muutos kesken tutkimusjakson tapahtui, kun Pulkkilan mittauspisteeltä siirryttiin Oulun mittauspisteelle 20.4.2020, jolloin maantieteellisen sijainnin lisäksi luonnollisestikin mahlan keräämisessä käytettävä koivu vaihtui. Oulun mittauspisteellä oli tutkimusta varten valittu kaksi koivua: yksilöt A ja B. Oulun mittauspisteellä koivuyksilö A ei tuottanut ensin lainkaan mahlaa. Kun reikää syvennettiin professorin ehdottamalla tavalla 27.4.2020, mahlaa alkoi virrata.

Pulkkilan mittauspisteellä koivun rungon ympärysmitta 1 metrin korkeudelta oli 64,5 cm. Oulun mittauspisteen yksilöllä A vastaava mitta oli 81 cm ja yksilöllä B 81,5 cm. Paksussa koivussa mahla on syvemmällä rungon sisällä kuin ohuessa koivussa. Yksilön B reikää ei syvennetty eikä siitä kertaakaan vuotanut mahlaa.

Jonkin verran laskelmia on tehty laboratoriopäiväkirjaan. Järjestelmällinen tilavuuden laskenta kaikille yllä mainittujen suureiden datapisteille on kuitenkin tehty GoogleSheets-taulukkolaskentaohjelmassa, jotta lukuarvoista on helpompaa tehdä laskennallisia päätelmiä. Laskelmissa on jätetty huomiotta ne päivät, jolloin mahlaa ei saatu syystä tai toisesta. Lisäksi johtuen 18.4.2020 tehdyissä mittauksissa huomatuista menetelmällisistä epäselvyyksistä kyseinen päivä on jätetty laskelmissa huomiotta. Oulun mittauspisteellä 30.4.2020 alkaen käytettiin punnituksissa alustana tasaisempaa huoneen B pöytää aiempien päivien huoneen A hieman epätasaisen pöydän sijasta. 1.5.2020 on keräysastiaksi vaihdettu odotettavissa olleen pidemmän tyhjennystauon vuoksi ämpäri (10 l).

Mahlaa kerättiin yhteensä 11392 ml. Tämä yhteissaanto kerättiin 12 keräyssessiossa, jotka ulottuivat yhteensä 10 kalenterivuorokaudelle. Keräyssessioiden yhteenlaskettu kesto oli 177 tuntia 30 minuuttia. Tunnissa valui siis keskimäärin 64,2 ml mahlaa.

Mahlan keskitiheys oli 1,037 kg/l. Alin mitattu ρ oli 1,012 kg/l (mitattu 28-29.4.2020) ja korkein oli 1,064 kg/l (mitattu 1.5.2020).

Sattumalta keskimääräinen Tmahla oli täsmälleen 4 °C, joka on tunnetusti se lämpötila, jossa vesi on tiheimmillään. Alin mitattu Tmahla oli 2 °C ja korkein oli 8 °C. Tyypillisesti Tulko oli aamuisin suurempi kuin Tmahla ja iltaisin toisin päin: keräysastiassa olevan mahlan lämpötila seuraa viiveellä ympäristönsä lämpötilan nousua tai laskua. Keräysastiaa ympäröivän jäähdytysjärjestelmän tehokkuudella oli varmasti vaikutusta mitattuun lämpötilaan.

 

Graafi 1
Graafi 1. Tämä kuva kertoo, kuinka mahlan tiheys muuttui eri keräyskerroilla. (“Mahlan tiheyden muutokset keräysfaaseittain.”) Kuvassa on 11 keräysfaasia, eikä 12, koska muuten kuvassa olisi yli viikon suuruinen, harhaanjohtava ajallinen epäjatkuvuus päivien 19.4.2020 ja 27.4.2020 välillä. Punainen vaakasuora viiva on mittausten keskiarvo. Sen ylä- ja alapuolella näkyvät oranssit viivat ovat yhden keskihajonnan päässä keskiarvosta. Tulos: mahlan tiheys vaihteli ylös- ja alaspäin ajan kuluessa, ei ole nähtävissä selvää trendiä ainakaan tässä graafissa.

 

Graafi 2
Graafi 2. Ulkolämpötila Tulko (keräyksen lopussa mitattuna) keräysfaaseittain. Samat 11 faasia kuin graafissa 1, sama perustelu.

 

Graafi 3
Graafi 3. Riippuukohan mahlan tiheys keräyksen lopussa mitatusta ulkolämpötilasta? (“Suureiden Tulko ja ρ yhteys.”) Tässä ovat mukana kaikki 12 keräysfaasia, koska tämän graafin tarkoitus ei ole ajallisen jatkuvuuden visualisointi. Tulos: emme oikein näe graafissa selvää yhteyttä ulkolämpötilan ja mahlan tiheyden välillä.

 

Graafi 4
Graafi 4. Entä mahdollisesti riippuuko saanto keräyksen lopussa mitatusta ulkolämpötilasta? (“Suureiden Tulko ja Vsaanto yhteys.”) Tulos: näyttäisi olevan jonkinlainen nouseva trendi, eli mahlan saanto on tyypillisesti suurempi korkeammassa ulkolämpötilassa.

 

Aistinvaraisesti havainnoitiin mahlan väriä ja makua. Huomattiin korrelaatio: tyypillisesti mahla oli voimakkaamman makuista ja vähemmän vetistä silloin, kun mahlan tiheys oli suurimmillaan. Näyte maun sanallisesta kuvailusta aamupäivältä 19.4.2020: “Kuin hyvää vettä!” Näyte maun kuvailusta saman päivän iltapäivältä: “Makeampi kuin aamulla.” Maun kuvailua 1.5.2020: "Jalostunut, hedelmäinen."

Merkittävä huomio oli, että mitä alhaisempi oli Tulko, sitä vähemmän mahlaa tuli ja sitä “tuoreemman” ja “laadukkaamman” makuista se oli.

Selkärangattomia eläinkunnan edustajia ilmestyi keräysastioihin jonkin verran (ensimmäinen havainto ). Eräs näistä yksilöistä saattoi olla arviomme mukaan jokin pistiäinen (Hymenoptera) ja toinen oli selvästi suuremmalla varmuudella jokin sääski (Nematocera). Yksi jännittävän muotoinen epäilty hyönteinen paljastui koivunsiemeneksi.

 

Pohdintaa

Hypoteesimme näyttäisi ainakin osin pitävän paikkansa: koivunmahlan ominaisuudet kuten maku ja tiheys ovat riippuvaisia useista muuttuvista tekijöistä. Selvää syy-seuraus-suhdetta esimerkiksi ajankohdan (“missä vaiheessa kevättä”) ja tiheyden välille ei kuitenkaan syntynyt: tiheys ei selvästi kasvanut tai pienentynyt ajan edetessä vaan heittelehti edestakaisin.

Kun tutkitaan saantoon vaikuttavia tekijöitä, tässä tutkimuksessa käytetty Tulko ei pelkästään riitä, koska olisi hyödyllistä tutkia myös esimerkiksi koivuun osuvan auringonvalon määrän ja muiden sellaisten tekijöiden yhteisvaikutusta saantoon. Tällaisia tekijöitä ovat maaperän erot Oulun ja Pulkkilan välillä, samoin kohteiden väliset erot roudan sulamisessa ja korkeudessa merenpinnasta. Samoin takana olevan talven sääolosuhteet vaikuttanevat siihen, miten koivu käyttäytyy keväällä. Miten näitä voisi tutkia? Tarvittaisiin usean koivun tutkimusaineisto kultakin paikalta, jotta kaikki data ei perustu yhteen koivuyksilöön. Vaikuttavia suureita pitäisi havainnoida joko itse mittalaittein tai, esimerkiksi talven sääolosuhteiden osalta, perustuen ulkopuolisen tahon mittausdataan. Toinen esimerkki ulkopuolisen tahon tarjoamista mittauksia on maaperäkartoitus alueilla.

Saanto ja tiheys eivät tietenkään ole ainoita kiinnostavia suureita. Jatkotutkimuksilla olisi mahdollista selvittää maaperän ominaisuuksien vaikutusta mahlan virtauksen alkamisajankohtaan. Seuraavissa tutkimuksissa olisi tärkeää mitata tilavuus (ja siten tiheys) vakiolämpötilassa, mikä voidaan saavuttaa antamalla mahlanäytteen lämmetä 20 celsiusasteeseen. Koska mahlan koostumuksen muuttuessa on muutenkin hankalaa ennustaa tiheyttä ja ottaa huomioon kaikki asiaan vaikuttavat tekijät, on tärkeää vakioida edes lämpötila. Tämä myös tekee eri mittauskertojen tiheysarvoista enemmän vertailukelpoisia keskenään.