Arktisten alueiden kosteikot ovat tunnettuja kasvihuonekaasu metaanin (CH4) päästölähteitä. Sen sijaan hyvin vettä läpäisevät maat voivat poistaa metaania ilmakehästä.
Vettä läpäisevät, metaania kuluttavat ylänkömaat peittävät yli 80 % arktisen ja boreaalisen vyöhykkeen maapinta-alasta. Huolimatta ylänkömaiden suuresta pinta-alasta ja niiden tärkeästä roolista metaanin kulutuksessa, arktisten maiden metaanin kulutusta säätelevät mekanismit, ympäristötekijät ja ilmiön laajuus tunnetaan heikosti.
Itä-Suomen yliopiston ja Montrealin yliopiston tutkijoiden johtamassa tutkimuksessa havaittiin, että arktisten maiden metaanin kulutus saattaa olla aiemmin oletettua suurempaa. Lisäksi tutkimuksessa todettiin, että kuivat olosuhteet ja helposti hajoavien hiiliyhdisteiden saatavuus kasvattavat arktisten maiden metaanin kulutusta. Tutkimus julkaistiin luonnontieteiden alan johtaviin tiedelehtiin kuuluvassa Nature Climate Changessa.
Tutkimus suoritettiin pääosin Kanadan Luoteisterritorioiden alueella sijaitsevalla Trail Valley Creekin tutkimusasemalla. Tutkimuksessa käytettiin ainutlaatuista koeasetelmaa, joka koostui 18 automaattisesta, jatkuvatoimista metaanivuon mittausdataa tuottavasta kammiosta. Automatisoituja kammiomittauksia ei ole aiemmin tehty näin pohjoisessa Kanadassa, ja toistaiseksi vain muutamia vastaavia koeasetelmia on toteutettu pohjoisen napapiirin alueella. Suurin osa aiemmista koeasetelmista on rakennettu metaanin päästölähteiksi tiedetyille alueille.
Korkean resoluution mittausaineisto (yli 40 000 metaanivuon mittausta) paljasti entuudestaan tuntematonta päivittäistä ja kausittaista vaihtelua metaanin kulutuksessa. Alku- ja keskikesällä metaanin kulutuksen havaittiin olevan suurinta iltapäivisin, jolloin maaperän lämpötila oli korkeimmillaan. Sen sijaan loppukesällä metaanin kulutus oli suurimmillaan yöaikaan. Lisäksi tutkimus osoittaa maaperän sitovan eniten metaania ekosysteemin respiraation ollessa suurimmillaan. Täydentämällä Trail Valley Creekin mittausaineistoja muilla Kanadan ja Suomen arktisella alueella tuotetuilla mittausaineistoilla havaittiin lisäksi, että helposti hajoavien hiiliyhdisteiden ja ravinteiden saatavuus saattaa kiihdyttää arktisten maiden metaanin kulutusta.
Tutkimuksen tulosten avulla arktisten alueiden metaanipäästöjä ja -nieluja voidaan arvioida tulevaisuuden muuttuvassa ilmastossa entistä tarkemmin. Arktisen alueen tiedetään lämpenevän jopa neljä kertaa muuta maapalloa nopeammin. Ilmaston lämpeneminen itsessään näyttää kuitenkin kiihdyttävän arktisten maiden metaanin kulutusta selvästi vähemmän kuin ilmastonmuutoksen myötä lisääntynyt kuivuus.
Tutkimukseen osallistui kansainvälinen ryhmä tutkijoita Kanadasta ja Suomesta sekä yhteistyökumppaneita Yhdysvalloista ja Saksasta. Tutkimuksen päärahoittajia olivat Suomen Akatemia, Canada Foundation for Innovation project Changing Arctic Network, ArcticNet, Canada Research Chair sekä NSERC Discovery Grants. Kenttäkoetta olivat tukemassa Metsähallitus ja Aurora Research Institute.
Lisätietoja:
Tutkija Carolina Voigt, carolina.voigt@uef.fi, p. +49 (0) 40 42838 5606
Taija Saarela, +358 442031639; taija.saarela@uef.fi
Tutkimusartikkeli:
Voigt, C., Virkkala, A.-M., Hould Gosselin, G., Bennett, K.A., Black, T.A., Detto, M., Chevrier-Dion, C., Guggenberger, G., Hashmi, W., Kohl, L., Kou, D., Marquis, C., Marsh, P., Marushchak, M.E., Nesic, Z., Nykänen, H., Saarela, T., Sauheitl, L., Walker, B., Weiss, N., Wilcox, E.J., Sonnentag, O. (2023). Arctic soil methane sink increases with drier conditions and higher ecosystem respiration. Nature Climate Change. DOI: 10.1038/s41558-023-01785-3
