Uutiset

Tutkimus selvitti ilmastonmuutoksen vaikutusta tundralla: lämpeneminen voi lisätä hiilen vapautumista hälyttävästi

Tutkimuksessa havaittiin, että ilman ja maaperän lämpeneminen sekä maaperän kuivuminen lisäsi hiilen vapautumista tundran ekosysteemistä.
Tundramaisema, jossa maassa yläosastaan avoimia tutkimuskammioita.
Yläosastaan avoimilla OTC-kammioilla tutkitaan ilmaston lämpenemisen vaikutuksia ekosysteemeihin tundra-alueilla. Kuva Latnjajauresta Ruotsista. Kuva: Sybryn Maes / Uumajan yliopisto.

Tundraekosysteemien toiminta muuttuu ilmaston lämpenemisen myötä, ja saa ne vapauttamaan arvioitua enemmän hiiltä, ilmenee Nature-lehdessä julkaistusta tuoreesta tutkimuksesta. Nämä muutokset voivat muuttaa tundran hiilinieluista hiililähteiksi, mikä puolestaan pahentaa entisestään ilmastonmuutoksen vaikutuksia.

Yli 70 tutkijasta koostuva kansainvälinen tutkijaryhmä simuloi kokeellisesti lämpenemisen vaikutuksia 28 tundrakoealalla eri puolilla maailmaa yläosastaan avointen kammioiden (open-top chambers, eli OTC) avulla. OTC-kammiot toimivat ikään kuin minikasvihuoneina, estäen tuulta ja sitoen samalla lämpöä paikallisen lämpenemisen aikaansaamiseksi.

Lämmityskokeissa ilman lämpötila nousi 1,4 astetta ja maaperän lämpötila 0,4 astetta, lisäksi maaperän kosteus laski 1,6 prosenttia. Tutkijat havaitsivat, että lämpeneminen ja kuivuminen kasvattivat kesäajan ekosysteemihengitystä 30 prosenttia. Tämä lisääntynyt hiilen vapautuminen johtui niin maaperän kuin kasvillisuudenkin nopeutuneesta toiminnasta. Muutokset jatkuivat ainakin 25 vuotta lämmityskokeen alkamisen jälkeen, mitä aiemmat tutkimukset eivät olleet paljastaneet.

Tutkimuskammio tundramaisemassa.
OTC-kammio Kilpisjärvellä auttaa kertomaan, miten ilmastonmuutos vaikuttaa tundran ekosysteemiin. Kuva: Anne Tolvanen / Luonnonvarakeskus.

“Tiesimme toki jo aiempien tutkimusten perusteella, että todennäköisesti havaitsemme hiilen vapautumisen lisääntymistä lämpenemisen seurauksena. Tutkimuksemme osoittaa kuitenkin, että kasvu on todella huomattava, ajasta ja paikasta riippuen jopa lähes nelinkertainen aiempiin arvioihin verrattuna”, sanoo tutkimuksen pääkirjoittaja Sybryn Maes ruotsalaisesta Uumajan yliopistosta.

Tutkimuksessa ilmeni, että ekosysteemihengityksen lisääntyminen myös vaihteli maaperän olosuhteiden, kuten typpi- ja pH-tasojen mukaan. Hiilen vapautumisessa havaittiin siis maantieteellisiä eroja, ja joillain tundra-alueilla hiiltä vapautuu enemmän kuin toisilla. Tutkijoiden mukaan on tärkeää kyetä ymmärtämään lämpenemisen sekä maaperän olosuhteiden ja hiilen vapautumisen välisiä yhteyksiä mahdollisimman hyvin, jotta jatkossa voidaan luoda aiempaa parempia ilmastomalleja.

"Työmme arvioi ensimmäistä kertaa kokeellisesti lämpenemisen vaikutusta hiilen vapautumiseen tundraekosysteemeissä näin laajasti ja näin kattavan ekosysteemianalyysin avulla”, kommentoi professori Ellen Dorrepaal Uumajan yliopistosta.

Tutkimus tarjoaa samalla laajan näkökulman arktisen- ja vuoristotundran ekosysteemeihin, sillä siinä arvioidaan ekosysteemihengityksen lisääntymistä koko tundra-alueella, ja annetaan samalla aiempaa yksityiskohtaisempaa tietoa lämpenemisen vaikutusten alueellisesta vaihtelusta.

“Havaitsimme, että jotkin alueet – etenkin osia Siperiasta ja Kanadasta – olivat herkempiä lämpenemiselle. Tulostemme mukaan lämpeneminen lisää hiilen vapautumista kaikkialla tundralla, mutta tarvitsemme lisää paikallista tutkimustietoa, erityisesti maaperän koostumuksen vaihtelusta, jotta pystymme pienentämään arvioiden isoa epävarmuutta ja parantamaan ennusteita”, sanoo Aalto-yliopistosta tutkimukseen osallistunut professori Matti Kummu.

Tutkijat painottavat, että on elintärkeää ymmärtää miten ekosysteemit muuttuvat ilmastonmuutoksen seurauksena ja miten nämä muutokset vaikuttavat ilmastoomme. Tutkimuksen tulokset ovat erinomainen lähtökohta yhä paremmille ilmastomalleille. Tutkijat aikovat jatkossa tarkentaa tuloksia  analysoimalla, miten kyseiset koealueet muuttuvat ajan mittaan, sekä laajentamalla kokeen kattavuutta ottamalla mukaan uusia koealueita.

Suomesta tutkimukseen osallistui Aalto-yliopiston lisäksi tutkijoita Helsingin yliopistosta, Itä-Suomen yliopistosta, Lapin yliopistosta, Oulun yliopistosta sekä Luonnonvarakeskuksesta.

"Tutkimus on esimerkki pitkän aikavälin kansainvälisen tutkimusyhteistyön voimasta ja siitä, kuinka se voi tarjota tietoa mittavista ekosysteemimuutoksista", kertoo professori Anne Tolvanen Luonnonvarakeskuksesta.

”Vuonna 1994 perustettu koealueemme subarktisella Kilpisjärvellä edustaa tässä tutkimuksessa Suomea. Se on maailmanlaajuisesti yksi tämän tutkimusryhmän pitkäaikaisimmista kenttäkohteista”, Tolvanen jatkaa.

Sybryn Maes

Tutkijatohtori, Uumajan yliopisto

Anne Tolvanen

Professori, Luonnonvarakeskus
 Matti Kummu

Matti Kummu

Professori
T213 Built Environment

Sari Stark

Yliopistotutkija, Arktinen keskus Lapin yliopisto

Maija Marushchak

Akatemiatutkija, Itä-Suomen yliopisto
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:

Lue lisää uutisia

pale grain basket and thin fibers on a purple background
Palkinnot ja tunnustukset Julkaistu:

Dekaani on valinnut Dean’s Impact Award 2024 -palkinnon saavat opiskelijat

Palkinnon saavat Joel Hentunen ja Ninni Norra. Lisäksi dekaani palkitsee Isaac Jyväsjärven kunniamaininnalla.
Nikos Makris in Helsinki, photo by Tiina Aulanko-Jokirinne
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Nikos Makris: Yhteinen tavoitteemme on ymmärtää aivojen toimintaa monimuotoisen neurokuvantamisen avulla

"Tunnen oloni erittäin rennoksi. Kukaan ei tuomitse minua, ja minulla on täysi sananvapaus."
Kaksi ihmistä ulkona, joista yhdellä on keltainen frisbeen kaltainen esine. Toinen on valkoisessa takissa, toinen sinisessä paidassa.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Radikaalisti luovasta osaamisesta Suomen kilpailuetu – Aalto-yliopiston aloitteessa yli 60 suomalaista organisaatiota ja yhteiskunnallista vaikuttajaa

Aalto-yliopisto avaa maksuttoman verkkokurssin, joka tuo luovuuden perustiedot kaikkien ulottuville.
"Minulla ei ollut eritystä mielenkiintoa ravinteita kohtaan alun perin, halusin vain tehdä jotain 
ympäristön kannalta kestävää, mutta samalla teknistä", kertoo vuoden parhaasta väitöskirjasta 
palkittu Juho Uzkurt Kaljunen. Kuva: Jari Härkönen
Palkinnot ja tunnustukset Julkaistu:

Juho Uzkurt Kaljuselle parhaan väitöskirjan palkinto

Aalto-yliopiston alumni paransi väitöskirjassaan jätevesien ravinteiden saamista talteen ja markkinoille.