Vuonna 2020 Itä-Suomen yliopisto täytti 10 vuotta, ja sen kunniaksi Kiuruveden Ylpässuolle perustettiin yksityinen suoluonnon suojelualue. Nyt tämä alue on yksi seitsemästä eurooppalaisen REWET-tutkimuksen Open Lab -kohteesta.
– Minulle suolla tehtävä tutkimus on ollut aikamoinen seikkailu villissä luonnossa, kertoo Ylpässuon tutkimushankkeen johtaja, professori Elina Oksanen ympäristö- ja biotieteiden laitokselta.
– Olen aiemmin tehnyt metsä- ja kasvitutkimusta. Yliopistossamme on kuitenkin pitkän linjan suotutkijoita, ja laitoksellamme on tutkittu paljon muun muassa soiden ekologiaa ja rahkasammalia.
Euroopan Unionin Horizon -ohjelmaan kuuluvassa REWET-hankkeessa tutkitaan laajasti kosteikkoalueiden tilaa Suomessa ja muualla Euroopassa. Tavoitteena on vähentää ilmaston kannalta haitallisia kasvihuonekaasupäästöjä ja vahvistaa kosteikoiden toimintaa hiilinieluina erilaisten ennallistamismenetelmien avulla.
Seitsemässä Open Labissa tutkitaan kosteikkojen ennallistamista, seurataan kasvihuonekaasujen virtausta (Eddy Covariance), mitataan biologista monimuotoisuutta, analysoidaan ekosysteemipalveluita, kehitetään innovaatiotoimintaa, mallinnetaan ja tuotetaan skaalattavaa tietoa.
– Kiuruvedellä sijaitseva Ylpässuo on maisemallisesti kaunis minerotrofinen avosuo, jossa elää useita uhanalaisia kasvi- ja lintulajeja. Koskemattomalta näyttävässä suoluonnossa vaikuttavat kuitenkin ihmisten aiemmat toimet. Viereisten metsäalueiden ojitukset ovat heikentäneet alueen vesitaloutta vuosikymmenten ajan, Oksanen sanoo.
Juuri siksi Ylpässuo on kuitenkin täydellinen alue kosteikkotutkimukseen.
– Ylpässuo on täysin erilainen kuin muut kuusi tutkimukseen valittua kosteikkoa. Jokaisella alueella ovat erilaiset ilmasto- ja maantieteelliset olosuhteet, kosteikkotyypit, sosiaaliset ja kulttuuriset yhteydet, muutospaineet, haavoittuvuus kuten luonnonkatastrofit, sekä hallintorakenteet, Oksanen selventää.
Suomalaisittain tyypillisellä, mosaiikkimaisella suolla on ruohoisia ja varpuisia mättäitä, parinkin metrin paksuudelta rahkasammalta, ja toisaalta taas kovaa metsänpohjaa.
– Tänä kesänä Ylpässuon tila on ollut hyvä runsaiden sateiden myötä. Suoekosysteemin vesitasapainon tiedetään vaikuttavan hiilen virtauksiin. Alustavat tuloksemme osoittavat suon toimivan ajoittain metaaninlähteenä.
Uusia DNA-menetelmiä lajien tunnistamiseen
Tutkimuksen aloitus suolla viime keväänä oli tutkijoilta ja tutkimusteknikolta kova ponnistus. Suojellulle suolle ei saa jättää jälkiä, eikä rakentaa minkäänlaisia pitkospuita. Tutkimusvälineet piti siis raahata paikalle hartiavoimin ja ahkiolla. Tutkimuslaitteiden sähkö tuotetaan aurinkopaneeleilla.
Oksanen on aloittanut alueella kasvitutkimusta. Biologian opiskelijoiden kanssa on tunnistettu eri lajeja ja kerätty näytteitä. Opiskelijat ovat itse saaneet tallentaa havaintojaan avoimeen Laji.fi -tietokantaan.
– Tiettyjen opaskasvien avulla voidaan tulkita kasvualustan kosteutta ja ravinteisuutta. Suolta on löytynyt myös hieman eksoottisempia kasveja, kuten pitkälehtikihokkia, sekä runsaasti punakämmekkää. Erityinen mielenkiinto kohdistuu rahkasammaliin, jotka voisivat soveltua myös laboratoriokasvatukseen, hän kertoo.
– Alueella ei ole lakkaa, mikä on onneksi hillinnyt kansainvaellusta.
Ylpässuo on myös monenlaisten eläinten, suurpetojen ja suojeltujen lintujenkin asuinpaikka. Rahkasammaleella vilistää sisiliskoja ja hämähäkkejä.
– Tämä alue on monimuotoinen suo, jossa on paljon erilaisia mikrohabitaatteja, ja diversiteettiä varmasti riittää, väitöskirjatutkija Jiri Vihavainen kertoo.
Vihavainen kävi muiden tutkijoiden kanssa viime kesänä useammalla suolla ympäri Suomea pyydystämässä materiaalia metaviivakoodaukseen. Tarkoituksena on näiltä soilta metaviivakoodauksen (DNA metabarcoding) turvin luoda lähtökohdat laji-inventaarioihin alueelle, jota voidaan sitten tulevaisuudessa seurata ja verrata miten hyönteislajisto muuttuu vuosien varrella. Samalla kehitetään DNA-menetelmiä lajien tunnistamiseen.
– Väitöskirjani aiheessa paneudutaan ”pimeään diversiteettiin” DNA-menetelmien avulla. Tämä alue valittiin REWET-projektin vuoksi – on kivaa saada pohjoissavolaistakin materiaalia mukaan nostamaan maantieteellistä kattavuutta. Muut paikat sijaitsevat Lieksassa, Lapissa ja Pyhtäällä, Vihavainen kertoo.
– Selkärankaisista havaitsimme 20 lintulajia ja muuta hauskaa: ruskosammakkoja, sisiliskoja, kyyn, karhun sekä majavan. Lisäksi alueella tehtiin perhos- ja pölyttäjälinjalaskenta REWET-projektia varten. Laskimme kaikkiaan 31 perhoslajia ja 8 kimalaislajia, etupäässä tavanomaista suolajistoa. Joukossa ei ollut esimerkiksi yhtään uhanalaista lajia. Mainitsemisen arvoinen perhoslaji alueelta on kuitenkin varsin harvalukuinen ja paikoittainen koivukehrääjä, Vihavainen kertoo.
Suorasiipisistä alueella esiintyy ainakin suosirkka, niittyheinäsirkka ja heinätöpökatti. Hämähäkeistä lähinnä rantahämähäkki ja viherravukki, tai rapuhämähäkit ylipäätään jäivät mieleen. Luteista muun muassa vornalude (Coranus aethiops) löytyi alueelta, mutta oli hyvin paikoittainen ja harvalukuinen laji. Hirvikärpäspopulaatio todettiin myös varsin elinvoimaiseksi. Kaikki lajihavainnot on tallennettu laji.fi -tietokantaan.
– Kahdesta Malaise-pyydyksestä saatua materiaalia ei ole vielä analysoitu, mutta tätä etupäässä kaksisiipisistä ja pistiäisistä koostuvaa aineistoa on yli 50 000 yksilöä. Tämä materiaali menee syksyn mittaan metaviivakoodaukseen, josta sitten saadaan kattavampi lajilista, Vihavainen sanoo.
Mittausdataa käytetään ilmastomallinnuksessa
Suon näkyvien osien lisäksi alueella tutkitaan myös ilmaa ja pohjavettä.
Kasvihuonekaasujen, hiilidioksidin ja metaanin, virtauksia mitataan niin sanotulla Eddy Covariance eli pyörrekovarianssi -menetelmällä. Se mittaa hiilidioksidi- ja vesimolekyylien virtausta ilmakehän rajakerroksessa.
– EC-menetelmä on luotettavin ja tarkin laajojen, yli hehtaarin kokoisten alojen hiilenkierron tutkimuksessa käytetty menetelmä. EC-asema toimii automaattisesti vähäisellä huoltotarpeella. Dataa tulee runsaasti, joten sen varastointiin, prosessointiin, analysointiin ja visualisointiin menee aikaa, Oksanen sanoo.
Mittauslaitteet on sijoitettu tiettyyn kohtaan suolla tuulen suunnan mukaisesti, ja ne ovat tähän mennessä toimineet hyvin ilman katkoja.
– Väitöskirjatutkijamme Liang Chen on saanut mittauslaitteista oikein hyvää dataa. Kun tulokset on analysoitu, voimme nähdä toimiiko suo hiilen nieluna vai lähteenä, ja miten tilanne muuttuu kesän aikana, Oksanen miettii.
Tutkimuslaitteista saatu data tallennetaan EU:n yhteiseen tietokantaan, ja sitä käytetään ilmastomallinnukseen.
Ylpässuon veden laatua tutkivat puolestaan Oulun yliopiston tutkijat suolle asennettujen putkistojen avulla. Professori Tiina Leiviskän johtamassa Kemiallinen prosessitekniikka -tutkimusryhmässä selvitetään veden laatua, ravinteita, johtavuutta, pH-arvoa, lämpötilaa, liuenneita orgaanisia aineita ja liuenneita kaasuja.
Tällä hetkellä Ylpässuon mittaukset ovat päättyneet tältä vuodelta, ja paikassa tehdään vain huoltotöitä. Maaliskuussa aurinkopaneelit alkavat taas tuottaa virtaa, ja tutkimuskausi alkaa.
Itä-Suomen yliopiston suon suojelutoiminta on hyvä esimerkki ekologisesta vastuullisuudesta.
Elina Oksanen
Professori
– Toivottavasti Ylpässuolla saataisiin suojeltua vielä lisää alueita ja ennallistaminen jatkuisi. On tärkeää antaa myös luonnolle itselleen mahdollisuus ennallistua, koska luonto itse on paras ennallistaja.
Kosteikkoekosysteemit ovat heikentyneet useiden vuosisatojen ajan eri puolilla Eurooppaa. Pääasiallisena syynä ekosysteemien heikkenemiseen on ollut laajamittainen ojitus maa- ja metsätalouskäyttöön sekä turpeen tuotantoon. Kosteikot, erityisesti suot, sitovat valtavan määrän hiiltä, ja niiden häiriöt voivat johtaa myös suuriin kasvihuonekaasupäästöihin. Ilmaston lämpeneminen ja sademäärien muutokset johtavat myös kosteikkojen kuivumiseen, mikä lisää kasvihuonekaasupäästöjä ja luonnonkatastrofeja. Kosteikkojen suojelulla ja ennallistamisella on jo kiire.
Kosteikkojen suojelu ja ennallistaminen on välttämätöntä EU:n ja kansainvälisten ilmasto- ja luontotavoitteiden saavuttamiseksi. Näitä ovat muun muassa EU:n ennallistamisasetus eli Kunmingin-Montrealin maailmanlaajuinen luontosopimus, jossa tavoitteet suojelualueiden määrän kasvattamiselle ovat maailmanlaajuisesti 30 prosenttia maa-, sisävesi- ja merialueilla, sekä elinympäristöjen ennallistamisen lisääminen 30 prosenttia heikentyneistä elinympäristöistä (CBD 2022).
Ilmastonmuutoksen tehokkaan hillitsemisen kannalta on välttämätöntä, että kosteikkojen hiilidynamiikka ymmärretään paremmin, ja että kehitetään suojelua ja ennallistamista tukevia toimenpiteitä erilaisissa ympäristöissä.
REWET
REWET (REstoration of WETlands to minimise emissions and maximise carbon uptake – a strategy for long term climate mitigation) on EUn Horizon-ohjelmaan kuuluva tutkimushanke vuosille 2022-2026. Hankkeen koordinaattorina toimii yksityinen tutkimusyritys Idener Espanjasta. Itä-Suomen yliopisto koordinoi Ylpässuon Open Labia.
European Green Deal (vihreän siirtymän) -tavoitteiden mukaisesti hankkeen tutkimus- ja innovaatiotoiminta tuottaa uutta tietoa kosteikkoekosysteemien ylläpidon, suojelun ja ennallistamisen monimutkaisuudesta. REWET analysoi ja tunnistaa parhaat ennallistamisstrategiat kosteikkojen hiilivaraston maksimoimiseksi ja kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseksi.
