Takaisin

Soiden tasaisen hiilinielun takana on monimuotoinen kasvillisuus

Väitös metsätieteen alalta
Väittelijä: FM Aino Korrensalo
Aika ja paikka: 19.6.2017, 12.00, AT100, Agora, Joensuun kampus

Filosofian maisteri Aino Korrensalon väitöstutkimus osoitti, että toiminnallisesti monimuotoinen kasvillisuus voi tasata karun suon ilmakehästä sitoman hiilen määrän vaihtelua. Soiden kosteissa oloissa orgaanisen aineksen hajotus on hidasta, ja siksi suokasvien fotosynteesi sitoo enemmän ilmakehän hiilidioksidia kasvibiomassaan, kuin mitä ehtii vapautua kuolleiden kasvien hajotessa. Suot kattavat vain kolme prosenttia globaalista maapinta-alasta, mutta niihin varastoitunut hiilen määrä vastaa noin puolta ilmakehän hiilidioksidista. Soiden hiilinielu on voimakkaasti riippuvainen ympäristötekijöistä, joten ilmastonmuutos voi muuttaa hiilen sitoutumisen ja vapautumisen välistä tasapainoa, ja vaikuttaa siten suon hiilinieluun ja -varastoon.

Väitöskirjassa tutkitulle suotyypille, keidasrämeelle, on tyypillistä suon sisäinen vedenpinnan tason vaihtelu, mikä saa aikaan suolla kulkijalle tutun kasviyhteisöjen mosaiikin. Kasvilajisto kuivilla, varpuvaltaisilla mättäillä on täysin toinen kuin märissä, sarakasvien peittämissä kuljuissa. Vaikka karujen keidasrämeiden lajimäärä on pieni, sarat, varvut ja erilaiset rahkasammalet ovat toiminnallisesti hyvin monimuotoisia. Tässä tutkimuksessa toiminnallista monimuotoisuutta lähestyttiin erityisesti kasvilajien hiilenkiertoon liittyvien ominaisuuksien kannalta. Väitöskirjassa havaittiin, että biomassatuotto ei juuri vaihdellut suon sisällä, vaikka kasvibiomassan määrä olikin paljon suurempi mättäillä kuin kuljuissa. Tuloksen taustalla on märkiin olosuhteisiin sopeutuneiden lyhytikäisempien kasvilajien suurempi tuottavuus mätäslajeihin verrattuna.

Kuten biomassan määrä, myös hiilidioksidin sitoutuminen ja vapautuminen vaihtelivat voimakkaasti suon kasviyhteisöjen välillä. Niiden välinen tase, kasviyhteisön hiilinielu, oli kuitenkin saman suuruinen lähes kaikissa suon kasviyhteisöissä. Vain lähes kasvittomat, paljaat turvepinnat toimivat tutkimuksen mukaan hiilen lähteinä suosta ilmakehään. Kiinnostavaa on, että näiden paljaiden turvepintojen ja hiilinieluina toimivien sammalpeitteisten kasviyhteisöjen välinen ero vedenpinnan tasossa on hyvin pieni. Siksi pienetkin muutokset kosteusoloissa saattaisivat muuttaa näiden kasviyhteisöjen määrää ekosysteemissä ja aiheuttaa muutoksen ekosysteemin hiilinieluun.

 

Toiminnallisesti vaihteleva kasvilajikoostumus tasaa myös ajallista vaihtelua ekosysteemin hiilinielussa

Suon sisäisen vaihtelun lisäksi kasvillisuuden toiminnallinen monimuotoisuus tasasi myös suon hiilinielun ajallista vaihtelua. Suon hiilinielu vaihtelee sekä vuoden sisällä, että vuosien välillä, kun sitä säätelevät tekijät; valo, lämpötila, kosteus ja vihreän lehtialan määrä muuttuvat. Suokasvilajien ja -yhteisöjen hiilinielu oli voimakkaimmillaan eri vaiheissa kasvukautta, mikä teki koko ekosysteemin hiilinielusta tasaisemman kasvukauden aikana. Tutkittujen kolmen vuoden aikana eri kasviyhteisöjen osuus koko ekosysteemin hiilinielusta vaihteli. Kun vuosien välillä esiintyy vaihtelua lämpötilassa, valon määrässä ja kosteudessa, vaihtelevan kasvillisuuden voidaan ajatella toimivan eräänlaisena vakauttajana koko ekosysteemin hiilinielulle. Jos jonkin kasviyhteisön hiilinielu kärsii esimerkiksi kuivasta kesästä, voi jokin toinen kasviyhteisö hyötyä siitä.

Tutkimuksen perusteella toiminnallisesti vaihteleva kasvilajikoostumus saattaa tasata ekosysteemin hiilinielua myös pitkällä aikavälillä ja auttaa ekosysteemin toimintaa palautumaan häiriöistä muuttuvissa olosuhteissa. Ilmastonmuutoksen vaikutusten kannalta on kuitenkin olennaista varmentaa tämä johtopäätös tutkimalla soiden hiilinielua pitkän ajan kuluessa. Väitöskirjan tulokset auttavat kehittämään prosessimalleja, joiden avulla voidaan pyrkiä ennustamaan soiden hiilinielun ja -varaston tulevaisuus muuttuvassa ilmastossa. 

FM Aino Korrensalon metsätieteiden alaan kuuluva väitöskirja Behind the stability of boreal bog carbon sink: Compositional and functional variation of vegetation across temporal and spatial scales (Kasvillisuuden rooli boreaalisen suoekosysteemin hiilenkierron ajallisessa ja paikallisessa vaihtelussa) tarkastetaan Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä tilaisuudessa toimii PhD, Lecturer Bjorn Robroek, University of Southampton ja kustoksena professori Eeva-Stiina Tuittila, Itä-Suomen yliopisto.

Väittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa https://kuvapankki.uef.fi/A/UEF+kuvahakemisto/11256?encoding=UTF-8