Tutkimuksessa havaittiin, että ilman ja maaperän lämpeneminen sekä maaperän kuivuminen lisäsivät hiilen vapautumista tundran ekosysteemistä.

Tundraekosysteemien toiminta muuttuu ilmaston lämpenemisen myötä, ilmenee
Nature-lehdessä julkaistusta tuoreesta tutkimuksesta. Tundraekosysteemit voivat
muuttua hiilinieluista hiililähteiksi, mikä voi entisestään voimistaa
ilmastonmuutosta. 

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.

– 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 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.

 Ekosysteemin
hiilitasetta mittaava kammio auttaa ymmärtämään, miten tundraekosysteemit
reagoivat ilmastonmuutokseen.  Kuva: Anne Tolvanen

Tutkimus kokoaa yhteen aineistot yhteensä 56 maastotutkimuksesta, mikä tarjoaa
laajan ekosysteemihengityksen lisääntymiseen koko tundra-alueella, ja aiempaa
yksityiskohtaisempaa avaintekijöistä vaikutusten taustalla. Jotkut alueet
Siperiasta ja Kanadasta näyttivät erityisen herkiltä lämpenemisen vaikutukselle.

Lapin yliopiston Arktinen keskus osallistui tutkimukseen kolmen maastotutkimuksen
aineistoilla. Nykyiset ja aiemmat tutkijat Sari Stark, Maria Väisänen, Henni
Ylänne ja Eero Myrsky keskittyvät tutkimuksissaan globaalimuutosten merkitykseen
ekosysteemitoimintoissa ja niiden ilmastollisiin takaisinkytkentöihin. Muita
suomalaisia osallistujia olivat Luonnonvarakeskus, Aalto-yliopisto, Helsingin
yliopisto, Itä-Suomen yliopisto ja Oulun yliopisto. 

Lue lisää:
Tundra flux database –
https://www.tundrafluxdatabase.com/
International Tundra Experiment –
https://www.gvsu.edu/itex/

Lisätietoja:

Sybryn Maes 
Tutkijatohtori, Uumajan yliopisto
sybryn.maes@gmail.com
p. +32 478 50 52 64

Sari Stark
Yliopistotutkija, Lapin yliopiston Arktinen keskus
sari.stark@ulapland.fi 
p. 040 484 4254