Mittakaava
Mittakaava on yksi maantieteen keskeisistä käsitteistä. Hyvin karkeasti ilmaistuna mittakaava tarkoittaa sitä, kuinka suuri tai pieni jokin asia on. Tuo ”jokin” voi olla tapahtuma, prosessi tai jokin muu ilmiö. Maantieteessä keskitytään usein alueelliseen mittakaavaan. Alueellinen mittakaava on sen alueen laajuus, jolla jokin ilmiö tai prosessi tapahtuu. Esimerkiksi veden saastuminen voi tapahtua pienessä mittakaavassa, kuten pienessä purossa, tai suuressa mittakaavassa, kuten Chesapeaken lahdessa. Paikallisella mittakaavalla tarkoitetaan myös aluetta tai alueellista laajuutta, jolla ilmiötä koskevat tiedot kootaan yhteen analysoitaviksi ja ymmärrettäviksi. Vaikka esimerkiksi Chesapeake Bayn eri alueiden saastumistasoissa on eroja, vedenlaatumittaukset voidaan yhdistää, jotta voidaan tehdä yleinen lausunto koko lahden saastumisesta.
Geografit eivät ole kiinnostuneita ainoastaan maapallon fysikaalisten tai sosiaalisten prosessien malleista tietyllä alueellisella organisaatiotasolla (esimerkiksi paikallisella, alueellisella tai maailmanlaajuisella tasolla), vaan he haluavat myös tuntea vuorovaikutukset ja takaisinkytkennät eri alueellisilla mittakaavoilla. Maantieteilijät keskustelevat joskus myös ajallisesta mittakaavasta, jolla tarkoitetaan jonkin asian tai prosessin kestoa tai ajallista pituutta. Jotkut esimerkit voivat auttaa meitä ymmärtämään mittakaavaa. Ajatellaanpa vaikka ilmansaasteita. Sitä esiintyy usein kaupungin tai suurkaupunkialueen mittakaavassa. Kaupungissa on autoja, tehtaita, voimalaitoksia ja muita ilmansaasteita aiheuttavia asioita, ja ilmansaasteet vaikuttavat ihmisiin, jotka asuvat kaupungissa ja hengittävät siellä ilmaa. Muualla asuviin ihmisiin se ei välttämättä vaikuta merkittävästi. (Huomaa, että joskus tuuli lähettää ilmansaasteet kauemmas.) Ilmastonmuutos sen sijaan tapahtuu suurelta osin maailmanlaajuisessa mittakaavassa. (Käsittelemme ilmastonmuutosta tarkemmin myöhemmin kurssilla.) Tämä johtuu siitä, että ilmasto on prosessi, joka kattaa koko planeetan. Kun muutamme ilmastoa jossakin, muutamme sitä kaikkialla. Mittakaavalla on merkitystä ihmisen ja ympäristön vuorovaikutuksen ymmärtämisessä.
Kiva kuvaus mittakaavasta löytyy seuraavasta videosta (9:01):
ESITTÄJÄ: Piknikillä Lakesiden lähellä Chicagossa alkaa leppoisa iltapäivä eräänä lokakuun alkupäivänä. Aloitamme metrin levyisestä kohtauksesta, jota katsomme vain metrin etäisyydeltä. Nyt 10 sekunnin välein katsomme 10 kertaa kauempaa, ja näkökenttämme on 10 kertaa laajempi. Tämä neliö on 10 metriä leveä. Ja 10 sekunnin kuluttua seuraava neliö on 10 kertaa niin leveä. Kuvamme keskittyy piknik-retkeilijöihin, jopa sen jälkeen, kun he ovat kadonneet näkyvistä.
100 metriä leveä, matka, jonka ihminen voi juosta 10 sekunnissa. Autot tungeksivat valtatiellä. Moottoriveneet makaavat laitureissaan. Värikkäät katsomot ovat Soldier Field. Tämä aukio on kilometrin levyinen, 1000 metriä. Matka, jonka kilpa-auto voi kulkea 10 sekunnissa. Näemme suuren kaupungin järven rannalla. 10 neljänteen metriin, 10 kilometriä, matka, jonka yliäänilentokone voi kulkea 10 sekunnissa.
Näemme ensin Michigan-järven pyöristetyn pään, sitten koko suuren järven. 10 viidenteen metriin, matka, jonka kiertävä satelliitti kulkee 10 sekunnissa. Pitkiä paraatipilviä. Päivän sää keskilännessä. 10 kuudesosaa, ykkönen, jossa on kuusi nollaa. Miljoona metriä.
Pian maapallo näyttäytyy kiinteänä pallona. Pystymme nyt näkemään koko maapallon, reilu minuutti matkan varrella. Maa pienenee kaukaisuuteen, mutta nuo taustatähdet ovat niin paljon kauempana. Ne eivät vielä näytä liikkuvan.
Viiva ulottuu todellisella valon nopeudella, sekunnissa se ylittää puoliksi kuun kallistuneen radan. Nyt merkitsemme pienen osan siitä radasta, jolla Maa liikkuu auringon ympäri. Seuraavaksi naapuriplaneettojen, Venuksen ja Marsin, sitten Merkuriuksen kiertoradat. Näkökenttäämme astuu aurinkokuntamme hehkuva keskus, aurinko.
Seuraavana tulevat massiiviset ulommat planeetat, jotka heiluvat leveästi ja suurilla radoillaan. Tuo outo kiertorata kuuluu Plutolle. Myriadien komeettojen reunus, joka on liian heikko havaittavaksi, täydentää aurinkokunnan. 10:nneksi 14:nneksi. Kun aurinkokunta kutistuu yhdeksi kirkkaaksi pisteeksi kaukaisuudessa, aurinkomme on nyt selvästi vain yksi tähtien joukossa.
Täältä katsottuna tunnemme neljä eteläistä tähtikuviota vielä pitkälti sellaisina kuin ne näyttäytyvät maapallon kaukaiselta puolelta. Tämä neliö on 10-16 metriä, yksi valovuosi. Ei vielä ulos seuraavaan tähteen. Viimeinen 10 sekunnin askeleemme vei meidät 10 valovuoden päähän. Seuraava on 100. Näkökulmamme muuttuu nyt jokaisella askeleella niin paljon, että jopa taustatähdet näyttävät lähenevän toisiaan.
Viimein ohitamme kirkkaan Arcturus-tähden ja joitakin Dipperin tähtiä. Tavalliset mutta varsin tuntemattomat tähdet ja kaasupilvet ympäröivät meitä, kun kuljemme Linnunradan galaksin halki. Jättimäiset askeleet kantavat meidät galaksin laitamille. Ja kun vetäydymme kauemmas, alamme nähdä edessämme suuren litteän spiraalin. Se aika ja polku, jonka valitsimme lähtiessämme Chicagosta, on vienyt meidät ulos galaksista kurssia pitkin, joka on lähes kohtisuorassa sen kiekkoon nähden.
Oman galaksimme kaksi pientä satelliittigalaksia ovat Magellanin pilviä. 10 potenssiin 22, miljoona valovuotta. Galaksiryhmät tuovat kuvaan uudenlaisen rakenteen. Hehkuvat pisteet eivät ole enää yksittäisiä tähtiä, vaan kokonaisia galakseja, jotka nähdään yhtenä kokonaisuutena. Ohitimme suuren Virgo-galaksiryhmän monien muiden joukossa, 100 miljoonan valovuoden päässä. Kun lähestymme näkökenttämme rajaa, pysähdymme ja lähdemme takaisin kotiin.
Tältä yksinäiseltä maisemalta, galaksit kuin pölyä, näyttää suurin osa avaruudesta. Tämä tyhjyys on normaalia. Oman lähiympäristömme rikkaus on poikkeus. Matka takaisin piknikille järven rannalle on nopeutettu versio, jossa etäisyys maan pinnasta lyhenee yhdellä potenssilla 10, joka toinen sekunti. Jokaisessa kahdessa sekunnissa näyttäisimme kulkevan 90 prosenttia jäljellä olevasta matkasta takaisin Maahan.
Huomaa vuorottelu suuren aktiivisuuden ja suhteellisen passiivisuuden välillä, rytmi, joka jatkuu aina seuraavaan päämääräämme, hiiliatomin ytimessä olevaan protoniin, joka on piknikillä nukkuvan miehen käden ihon alla. Kymmenen metriä yhdeksänteen metriin, kymmenen metriä kahdeksanteen metriin. Seitsemän, kuusi, viisi, neljä, kolme, kaksi, yksi… Olemme palanneet lähtöpisteeseemme. Hidastamme yhdellä metrillä, 10 nollateholla.
Nyt lyhennämme matkaa määränpäähämme 90 % 10 sekunnin välein. Jokainen askel paljon pienempi kuin edellinen. Teholla 10 miinus 2, yksi metrin sadasosa, yksi senttimetri, lähestymme käden pintaa. Muutaman sekunnin kuluttua astumme ihon sisään, läpäisemme kerroksen kerros kerroksen jälkeen uloimmista kuolleista soluista sen sisällä olevaan pieneen verisuonistoon. Ihon kerrokset katoavat ja kääntyvät, uloin solukerros, huopamainen kollageeni.
Punaisia verisoluja sisältävä kapillaari suunnilleen lymfosyytissä. Astumme valkosolun sisään, sen elintärkeiden organellien joukossa näkyy huokoinen solun tuman seinämä. Sisällä oleva tuma pitää sisällään ihmisen perimän DNA:n kierteisissä käämeissä. Kun lähestymme, tulemme itse kaksoiskierteeseen, molekyyliin, joka on kuin pitkät kierretyt tikapuut, joiden parillisten emästen askelmat kirjoittavat kahdesti neljän kirjaimen aakkosilla voimakkaan geneettisen viestin sanat.
Atomiasteikolla muodon ja liikkeen vuorovaikutus tulee näkyvämmäksi. Keskitymme yhteen tavalliseen ryhmään, joka koostuu kolmesta vetyatomista, jotka on sidottu sähköisillä voimilla hiiliatomiin. Neljä elektronia muodostaa itse hiilen ulkokuoren. Ne näkyvät kvanttiliikkeessä hohtavien pisteiden parvena. Kymmenen miinus kymmenen metrin etäisyydellä, yhden angströmin etäisyydellä, löydämme itsemme juuri noiden uloimpien elektronien keskeltä. Nyt törmäämme kahteen sisempään elektroniin, jotka ovat tiukemmassa parvessa.
Kun lähestymme atomin vetovoimaista keskustaa, astumme valtavaan sisäiseen tilaan. Viimein hiiliydin, niin massiivinen ja niin pieni, tämä hiiliydin koostuu kuudesta protonista ja kuudesta neutronista. Olemme universaalien moduulien alueella. Jokaisessa ytimessä on protoneja ja neutroneita. Jokaisessa atomissa on elektroneja. Atomeja sitoutuneena jokaiseen molekyyliin aina kaukaisimpaan galaksiin asti.
Kun yksi protoni täyttää näkymämme, saavutamme nykyisen ymmärryksemme äärirajan. Ovatko nämä joitakin kvarkkeja voimakkaassa vuorovaikutuksessa? Matkamme on vienyt meidät 40 potenssin 10 läpi. Jos nyt kenttä on yksi yksikkö, niin silloin kun näimme monia galaksiryhmiä yhdessä, se oli 10:stä 40:een eli yksi ja 40 nollaa.
Videolla näytetään sama piste avaruudessa laajalla skaalalla, subatomisesta tähtitieteelliseen. Maantieteessä meillä on tapana keskittyä inhimillisiin mittakaavoihin, jotka ovat maailman mittakaavoja sellaisena kuin me sen koemme. Sinun ei siis tarvitse tuntea hiukkasfysiikkaa tai tähtitiedettä Geog 30N:ssä, vaikka osa siitä voikin olla relevanttia!
On tärkeää ymmärtää, että ilmiöitä voidaan tarkastella tai havainnoida useissa eri mittakaavoissa. Voimme esimerkiksi havainnoida ilmastonmuutosta globaalissa mittakaavassa, koska ilmasto on globaali prosessi. Voimme kuitenkin havainnoida ilmastonmuutosta myös paikallisella mittakaavalla. Ilmastonmuutos johtuu muun muassa monista yksittäisistä päätöksistä polttaa fossiilisia polttoaineita. Ilmastonmuutos vaikuttaa myös ihmisiin ja ekosysteemeihin tietyissä paikallisissa paikoissa eri puolilla maailmaa. Syyt ja vaikutukset ovat erilaisia eri paikoissa. Jos havainnoisimme ilmastonmuutosta vain maailmanlaajuisessa mittakaavassa, tämä paikkakuntakohtainen vaihtelu jäisi huomaamatta. On tärkeää havainnoida ilmastonmuutosta – ja monia muita tärkeitä ilmiöitä – monessa mittakaavassa, jotta voimme täysin ymmärtää, mistä on kyse.
Toinen Geog 30N:n kannalta tärkeä esimerkki on metsäkato. Kuten ilmastonmuutoksen kohdalla, on hyödyllistä tarkastella metsäkatoa monessa mittakaavassa. Brasilian Amazonilla asuva henkilö saattaa päättää kaataa puun kerätäkseen polttopuita, myydäkseen puun tai raivatakseen maata maanviljelyä varten. Jos ajattelemme metsäkatoa vain tässä paikallisessa mittakaavassa, voimme ymmärtää sen paikallisena tapahtumana. Päätös puun kaatamisesta voi kuitenkin liittyä muihin poliittisiin, taloudellisiin, kulttuurisiin ja ympäristöllisiin prosesseihin, jotka toimivat kansallisella, alueellisella ja kansainvälisellä tasolla. Esimerkiksi päätöstä puun kaatamisesta muokkaavat osittain ulkoiset taloudelliset markkinat: voidaanko puu myydä rahasta vai voiko henkilö ansaita rahaa harjoittamalla muuta toimintaa, joka edellyttää metsälaikkujen raivaamista, kuten karjan kasvatusta naudanlihaksi. Brasilian ja muiden maiden väliset kauppasopimukset muokkaavat taloudellisia vaihtojärjestelmiä, ja mahongin kaltaisten lehtipuiden kansainvälinen kysyntä (erityisesti Yhdysvalloissa ja Euroopassa) luo kannustimia trooppisten sademetsien hävittämiseen. Siksi pelkkä puun kaataminen Brasiliassa on nähtävä kytköksissä muihin taloudellisiin ja poliittisiin prosesseihin, jotka leikkaavat toisiaan ja liikkuvat useissa eri mittakaavoissa.
Metsänhakkuuesimerkki korostaa globalisaation tärkeää käsitettä. Globalisaatio on kuumasti kiistelty käsite, mutta se ymmärretään yleisesti yhteiskuntien lisääntyvänä yhdentymisenä eri puolilla maailmaa liikenne- ja viestintäteknologian kehittymisen myötä. Integraatio voi olla taloudellista, poliittista tai kulttuurista. Tässä muutamia esimerkkejä:
* Taloudellinen integraatio: Maailmanlaajuinen rahtikuljetus mahdollistaa brasilialaisten puiden myynnin eurooppalaisille kuluttajille.
* Poliittinen integraatio: Yhdysvaltain ympäristöpolitiikka voi rajoittaa Brasiliasta tuotavien puiden lajeja tai määriä.
* Kulttuurinen integraatio: Globalisoitunut ruokamaku voi saada ihmiset eri puolilta maailmaa haluamaan elintarvikkeita, joita voidaan kasvattaa Brasiliassa.
Globalisaatio on vaikuttanut yhteiskuntiin eri puolilla maailmaa, sillä tuotteiden jakaminen on vaikuttanut siihen, että kulttuurit ovat menettämässä yksilöllisyytensä.
Yksi tapa lähestyä mittakaavojen välisten suhteiden ymmärtämistä on hyödykeketjujen kautta. Hyödykeketju sisältää yhteydet resurssien keräämisen, niiden muuntamisen tavaroiksi tai hyödykkeiksi ja lopulta niiden jakelun kuluttajille. Hyödykeketjut voivat olla ainutlaatuisia riippuen tuotetyypeistä tai markkinatyypeistä (esimerkiksi maatalous ja tekstiilit). Hyödykeketjun eri vaiheet voivat myös koskea eri talouden aloja tai niitä voi hoitaa sama yritys. Kuvassa 1.1 havainnollistetaan yksinkertaistettu hyödykeketju äyriäisteollisuuden osalta.
Klikkaa tästä nähdäksesi tekstiversion kuviosta 1.1
Virtauskaavio äyriäisten toimitusketjusta:
1. Resurssien hallinnan teknologiatuki johtaa
2. Tuotanto/pyynti: luonnonvarainen pyynti, vesiviljely, vesiviljely (kala & vihannes) johtaa
3. Keräys 1. tuottajapisteestä johtaa
4. Lisäarvotuotteen valmistaminen (esim. teurastus, pakkaus ja jäte) johtaa
5. Jakelu/logistiikka (esim. kuorma-auto, lentokone jne.) johtaa
6. Myynti: kuluttaja, vähittäiskauppa/ravintola/suuriostajat.
Ymmärtäessämme kalan kulkua matkalla lautasillemme, kun se liikkuu hyödykeketjussa, voimme miettiä, mitkä ovat saaliin pyynnin ja tuotannon (luonnonvaraisen kalatalouden vrt. vesiviljely), tuotannon (kokonaisten kalojen muuntaminen muihin tuotemuotoihin, kuten kalafileiksi tai kalasäilykkeiksi), jakelun ja myynnin (tuotteiden siirtäminen kulutuspaikkoihin ja tuotteiden myyminen kuluttajille) välillä.
Pohdi tätä:
Kysytätkö itseltäsi, kun ostat mereneläviä: ”Mistä mereneläväni tulevat ja miten ne päätyvät minulle?”? Katso kuvaa 1.1 ja yritä sijoittaa itsesi tähän toimitusketjuun. Missä olet merenelävien tuotannon ja kulutuksen kannalta?
Kuten keskustelemme myöhemmissä moduuleissa, merenelävien kysynnän maailmanlaajuinen kasvu on aiheuttanut kalakantojen ehtymisen. Kestämätön liikakalastus on noussut maailmanlaajuiseksi ongelmaksi, ja sillä on vakavia ja peruuttamattomia vaikutuksia ihmishenkiin ja meren biologiseen monimuotoisuuteen. Kuten kalastajien kohdalla, jotka pyydystävät enemmän kaloja kuin populaatio voi korvata luonnollisella lisääntymisellä, meidän on pohdittava yksittäisiä päätöksiämme ja paikallisia malleja, jotka edistävät kestävää käytäntöä. Päätöksemme ja elintarvikevalintamme liittyvät myös poliittisiin ja taloudellisiin prosesseihin monissa mittakaavoissa, mutta meidän on pohdittava, millaisia vaikutuksia yksittäisillä päätöksillämme on luontoon.