Suoekologian alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa Joensuun kampuksella. Tilaisuutta voi seurata myös verkossa.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Ilmastonmuutos muodostaa uhan soille, jotka ovat yksi Suomen luontoa hallitsevista ja laajasti boreaalisille alueille levinneistä ekosysteemeistä. Suot ovat myös keskeisiä ilmastoa sääteleviä ekosysteemejä, koska ne toimivat merkittävinä hiilivarastoina. Soiden turpeeseen on varastoitunut lähes yhtä paljon hiiltä kuin mitä ilmakehässä on tällä hetkellä.
Ilmastonmuutoksen odotetaan nostavan maapallon lämpötiloja erityisesti arktisilla ja boreaalisilla alueilla, sekä lisäävän äärimmäisten sääilmiöiden esiintymistä. Nämä tekijät saatavat johtavaa soiden kuivumiseen. Suot ovat korkean pohjaveden määrittelemiä ekosysteemejä, joten kuivuminen vaikuttaa todennäköisesti niiden toimintoihin ja lisää hiilidioksidipäästöjä, kun kuivuneen turpeen hajoaminen kiihtyy. Myös soiden erikoistuneet kasviyhteisöt, jotka muodostavat turvetta kärsivät todennäköisesti soiden kuivuessa. Muutokset kasviyhteisöjen koostumuksessa voivat vaikuttaa myös maiseman monimuotoisuuteen ja elinympäristön rakenteeseen.
Näiden kasviyhteisöjen kohtalo on tutkimuskysymys, johon pyrin työssäni vastaamaan: muuttuuko lajisto? Jatkavatko kasvit fotosyntetisoimalla turvetta kerryttävän materiaalin tuottoa vai alentuuko niiden tuotos uudessa kuivassa ympäristössä merkittävästi? Voivatko suokasvit sopeutua kuivempiin olosuhteisiin ja kestää kuivuutta paremmin? Tämän tutkimuksen avulla voimme paremmin ymmärtää ilmastonmuutoksen vaikutusta maailmanlaajuisesti tärkeisiin ekosysteemeihin.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Tutkimukseni osoittaa, että ilmastonmuutoksen aiheuttama soiden vedenpinnan lasku uhkaa erikoistuneita suokasvilajeja ja tekee niistä entistä herkempiä kuivuuskausille. Jopa maltillinen (15 cm) pohjaveden lasku voi aiheuttaa suuria ja pitkäaikaisia muutoksia suokasviyhteisöissä. Tämä ei kuitenkaan päde kaikkiin suotyyppeihin, sillä ravinteikkaat suotyypit ovat kaikista alttiimpia muutoksille. Näillä soilla pienikin kuivuminen voi johtaa erikoistuneiden suolajien häviämiseen, kun ne korvautvat tuottavammilla metsälajeilla. Tässä tapauksessa sekä yksittäisten lajien että koko ekosysteemin fotosynteesi kasvaa huomattavasti.
Toisaalta niukkaravinteiset rahkasuot eivät juurikaan muutu kohtuullisen kuivumisen seurauksena. Tämä viittaa siihen, että suot – sekä sarasuot että rahkasuot – voivat säilyttää tai jopa lisätä hiilinielunsa lämpenevässäkin ilmastossa. Tulokseni osoittavat kuitenkin myös sen, että ilmastonmuutos on uhka herkille ja monimuotoisille reheville sarasoille, sillä sekä niiden lajisto, että soiden alueellinen esiintyminen saattaa vähentyä kuivumisen seurauksena.
Miten väitöstutkimuksesi tuloksia voidaan hyödyntää käytännössä?
Tutkimuksen tuloksia tarvitsevat tutkijat, jotka mallintavat ilmastonmuutoksen vaikutuksia ja yrittävät ymmärtää tulevaisuuden kuivemman ja lämpimämmän ilmaston aiheuttamia takaisinkytkentöjä biosfäärin ja ilmakehän välillä. Prosessipohjaiset mallit perustuvat kokeelliseen tietoon, ja pitkäaikaiset kenttäkokeet ovat erityisen arvokkaita ilmastonmuutoksen ympäristövaikutusten ymmärtämiseksi ja ennustamiseksi.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Yksi tutkimukseni arvokkaimmista osista oli pitkäaikainen kenttäkoe, jonka avulla pystyin seuraamaan kokeellisen matalan ojituksen seurauksia suokasvillisuuteen yli 17 vuoden ajan. Tämä tarjosi perustan sekä kasvilajien, että niiden fotosynteesin tutkimiselle pitkäaikaisen kuivumisen jälkeen. Pääsin myös tekemään kontrolloituja fotosynteesimittauksia eri ympäristöissä kasvaneille kasvilajeille ja yksilöille, joten fotosynteesiin liittyvät tulokset ovat laajasti sovellettavissa suokasvien toiminnan tulevaan tutkimukseen.
FM Nicola A. Kokkosen suoekologian alaan kuuluva väitöskirja The impact of drying on the structure and photosynthesis of boreal peatland vegetation (Kuivumisen vaikutus boreaalisten soiden kasvillisuuden rakenteeseen ja yhteyttämiseen) tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa, Joensuun kampuksella ja verkossa. Vastaväittäjänä toimii Senior Lecturer Anne D. Bjorkman, University of Gothenburg, ja kustoksena professori Eeva-Stiina Tuittila, Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuuden kieli on englanti.
