Arktiset alueet lämpenevät nopeammin kuin planeettamme keskimäärin. Tällä on suuri merkitys maapallon ilmaston kannalta, sillä pohjoiset ikiroudassa olevat maat sisältävät valtavan määrän hiiltä. Ilmaston lämpeneminen ja ikiroudan sulaminen saattavat lisätä hiilidioksidin ja metaanin vapautumista tästä suuresta maaperän hiilivarastosta ilmakehään. Ilmakehään päädyttyään nämä tärkeinä kasvihuonekaasuina tunnetut kaasut lämmittävät planeettamme ilmastoa edelleen.
On tärkeää tietää sitovatko arktiset ekosysteemit hiiltä tulevaisuuden muuttuvassa ilmastossa edelleen, vai toimivatko ne mahdollisesti hiilen lähteinä ilmakehään. Ankarien ilmasto-olojen vuoksi tundran hiilitaseen mittaaminen ympärivuotisesti on haastavaa, ja mittausaineiston vähäisyyden vuoksi tiedot tundran hiilitaseesta ovat puutteelliset. Aiemmassa tutkimuksessaan Biogeokemian tutkimusryhmän tutkijat Itä-Suomen yliopistolta ovat mitanneet Länsi-Venäjällä sijaitsevan tundran hiilitasetta ulottaen mittaukset kasvukauden lisäksi myös kevät-, syys- ja talvikauteen – ajanjaksoihin, joiden hiilitase tunnetaan paljon heikommin kuin kesäkauden hiilitase. Juuri julkaistussa tutkimuksessa arvioitiin nyt tämän nelivuotisen aineiston pohjalta ekosysteemimallinnusta käyttämällä, onko kyseinen tundra-alue hiilen lähde vai nielu kymmenen vuoden aikajänteellä, ja mistä syystä. Tulokset on vasta julkaistu Global Change Biology -lehdessä, joka kuuluu johtaviin tiedejulkaisuihin ympäristötieteen alalla.
Tutkimuksessa määritettiin ensimmäistä kertaa länsivenäläisen tundra-alueen alueellinen hiilitase useamman vuoden ajanjaksolla. Tulosten mukaan tundra-alue toimi viimeisten kymmenen vuoden ajanjaksolla hiilen nettonieluna, eli se sitoi kasvien yhteytyksen ja kasvun myötä ilmakehästä enemmän hiilidioksidia kuin sen kasvillisuudesta ja maaperästä vapautui ilmakehään. Hiilen sidonta pysyi melko samanlaisena vuodesta toiseen, mutta eri maastotyyppien välillä havaittiin suuria alueellisia vaihteluja: suurimmillaan hiilen sidonta oli tundran kosteikoissa. Koska märät kosteikot ovat myös voimakkaita metaaninlähteitä, niiden merkitys alueellisen hiili- ja kasvihuonekaasutaseen kannalta on olennainen. Kosteikkojen pinta-alan määrittämisen tekee haastavaksi se, että ne esiintyvät maastossa rikkonaisina alueina, joita on vaikea havaita satelliittikuvista. Alueellisen hiilitaseen tarkka määrittäminen – kuten tässä tutkimuksessa – edellyttää tarkkaa kartoitusta eri kasvillisuustyyppien esiintyvyydestä ja suurta määrää kasvihuonekaasumittauksia. Lopputuloksena saadaan tietoa, joka auttaa ennustamaan tundran vastetta ilmastonmuutokseen.
Tutkimus liittyi useaan kansainväliseen, pohjoismaiseen ja eurooppalaiseen hankkeeseen, tärkeimpinä Suomen Akatemian rahoittama CAPTURE (koordinaattori Prof. Atte Korhola, Helsingin yliopisto), EU-projekti CARBO-North (koordinaattori Prof. Peter Kuhry, Tukholman yliopisto), Pohjoismaiden huippuyksikkö DEFROST (koordinaattori Prof. T. R. Christensen, Lundin yliopisto, Sweden), EU-projekti PAGE21 (koordinaattori H. W. Hubberten, Alfred Wegener Instituutti, Potsdam, Germany), Itä-Suomen yliopiston strateginen tutkimusrahoitus (projekti FiWER) ja JPI Climate projekti COUP.
Lisätietoja:
Yliopistotutkija Narasinha Shurpali puh: 040 355 3321 narasinha.shurpali@uef.fi (englanti)
Tutkijatohtori Claire Treat Claire.treat@uef.fi (englanti)
Tutkijatohtori Maija Marushchak, p. 050 413 5442, maija.marushchak@uef.fi (englanti, suomi)
Artikkeli Tundra landscape heterogeneity, not inter-annual variability, controls the decadal regional carbon balance in the Western Russian Arctic (Hiilitase Länsi-Venäjän tundralla vaihtelee enemmän alueellisesti kuin vuodesta toiseen) julkaistu Global Change Biology -lehdessä.
Artikkeli:
Treat, Claire C., M.E. Marushchak, C. Voigt, Y. Zhang, Z. Tan, Q. Zhuang, T.A. Virtanen, A. Räsänen, C. Biasi, G. Hugelius, D. Kaverin, P. A. Miller, M. Stendel, V. Romanovsky, F. Rivkin, P.J. Martikainen, N.J. Shurpali (2018). Tundra landscape heterogeneity, not inter-annual variability, controls the decadal regional carbon balance in the Western Russian Arctic, Global Change Biology, doi: 10.1111/gcb.14421
Kuvassa: Länsi-Venäjän tundra on märkien ja kuivien ekosysteemien muodostama mosaiikki, jossa hiilen sidonta vaihtelee hyvin suuresti eri pintojen välillä.
