Lämpenevät ja kuivuvat kesät heikensivät hiilinieluja ja käänsivät ne jopa päästölähteiksi Utsjoella ja Inarissa.
Kuivuus ja kuumuus kasvukaudella sai sekä tunturikoivikot että mäntymetsät muuttumaan hiilinielun sijaan hetkelliseksi päästölähteeksi. Kuva Inarista kesäkuulta, taustalla näkyy Pasasjärvi. Kuva: Jukka Gröndahl HS
Piia Elonen HS
Luonnon omat hiilinielut, kuten metsät, ovat nousseet entistä tärkeämmiksi, kun ilmasto lämpenee ja muuttuu.
Muuttuva ilmasto voi kuitenkin heikentää ilmastonmuutoksen torjunnassa tärkeitä hiilinieluja. Tämä selvisi Lauri Heiskasen väitöskirjatyössä.
Väitöskirjatutkimuksen mukaan sään ääri-ilmiöt heikentävät Pohjois-Lapin luonnon hiilinieluja. Heikentyminen havaittiin monissa eri luontotyypeissä tunturikoivikoista mäntymetsiin. Ilmastonmuutos lisää sään ääri-ilmiöitä.
Heiskanen väitteli perjantaina Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa.
Väitöstyössä huomattiin, että aikaistuva kevät vauhdittaa kasvien kykyä sitoa hiiltä kaikissa tutkituissa maaekosysteemeissä, eli mäntymetsissä, soilla ja tunturikoivikoissa.
Lämmintä kevättä kuitenkin seurasi noin kuukauden mittainen helle- ja kuivuusjakso, joka puolestaan heikensi ekosysteemien kykyä sitoa hiiltä. Kuiva ja kuuma jakso osui keskelle parhainta kasvukautta, jolloin kasvien yhteyttäminen ja hiilen sitominen olisi voinut olla hyvässä vauhdissa.
Helle- ja kuivuusjakson lopulla mäntymetsät, tunturikoivikot ja suot muuttuivat hetkellisesti jopa hiilipäästöjen lähteeksi.
Kuivuus vaikutti mäntymetsiin ja koivikoihin kahta kautta: vähentyvä kosteus ilmassa ja kuivuva maaperä saivat puut säästämään omia vesivarojaan.
Puut sulkivat neulasten ja lehtien ilmarakoja, jotta veden haihtuminen pienenisi. Tämä esti muitakin kaasuja vaihtumasta, eli puut eivät ottaneet samassa määrin hiilidioksidia käyttöönsä. Veden säästely siis heikensi yhteyttämistä ja hiilidioksidin sitomista.
Mäntymetsät ovat Lapissa merkittävä hiilinielu. Kuva Pasasjärven tienoilta Inarin yhteismetsistä. Kuva: Jukka Gröndahl / HS
Hallamittarin tappamia koivikoita lähellä Nuorgamia Utsjoella. Kuva: Jukka Gröndahl HS
Kokonaisuutena mäntymetsät olivat merkittävä hiilinielu, mutta nielu olisi ollut vielä vahvempi ilman kuivaa ja kuumaa jaksoa kesken parhaan kasvukauden.
Lisäksi tunturikoivikossa osa hiilinielusta tärvääntyi hyönteisvaurioiden takia.
Lue lisää: Lumi kätkee pohjoisimmassa Suomessa maakellarin, jossa kasvaa tunturimetsien hirvittävin tuholainen
Suot sitoivat hiilidioksidia, mutta päästivät metaania, joten kokonaisuutena suot olivat vain heikko hiilinielu.
Kuivuus sai suon metaanipäästöt vähenemään, mutta toisaalta kasvatti niin paljon hiilidioksidipäästöjä, että kuivan kauden lopuksi suo keikahti päästölähteeksi.
Ensimmäisten sateiden jälkeen suon hiilinielu palasi entiselle tasolleen kohtuullisen nopeasti.
Pohjois-Lapin olosuhteet muuttuvat Ilmastonmuutoksen myötä.
Kun keskilämpötila nousee, kasvukausi alkaa aikaisemmin ja syyskausi pitenee. Sään ääri-ilmiöitä esiintyy yhä useammin myös maan pohjoisosissa. Myös lisääntyvät sademäärät vaikuttavat luontoon ja esimerkiksi maaperän mikrobitoimintaan. Kaikki tämä vaikuttaa siihen, miten hiili luonnossa kiertää.
Valtaosa pohjoisten ekosysteemien hiilenvaihdosta tapahtuu pohjolan lyhyen kasvukauden aikana. Siksi kevään ja kesän muutokset vaikuttavat eniten hiilinieluun ja päästöihin.
Väitöstyön tulosten on tarkoitus parantaa käsitystä siitä, mitä pohjoisiin ekosysteemeihin varastoituneelle hiilelle käy, kun ilmastonmuutos etenee.
Väitöstyössä tutkittiin Lapin ekosysteemejä kahden vuoden ajan. Mäntymetsiä ja erilaisia soita tutkittiin Kaamasessa Inarissa ja tunturikoivikoita tutkittiin Kevolla Utsjoella.
Maaekosysteemien lisäksi mukana tutkimuksessa olivat myös järvet. Ne olivat hiilinielun sijaan päästölähteitä. Järvet vapauttivat ilmakehään sekä hiilidioksidia että metaania.
Kaamasen järvien lisäksi muut tutkimusekosysteemit olivat Kaamasessa aapasuo, mäntyinen kangasmetsä, mäntyräme sekä Kevolla tunturikoivikko.
Väitöskirjan nimi on Pohjois-Suomen subarktisten ekosysteemien hiilidioksidi- ja metaanivuot muuttuvissa ympäristöolosuhteissa (Environmental responses of carbon dioxide and methane fluxes of subarctic ecosystems in Northern Finland). Vastaväittäjänä oli professori Thomas Friborg Kööpenhaminan yliopistosta ja kustoksena toimi professori Timo Vesala Helsingin yliopistosta.
