Uraauurtava tutkimus on pystynyt todistamaan kauan epäillyn teorian, jota ei aikaisemmin ole voitu osoittaa pitävästi. Tutkimalla yleisten ja laajalle levinneiden pajukasvien vuosilustoja kansainvälinen tutkijaryhmä on voinut osoittaa, että pensaskasvillisuuden seuraavan tarkasti Venäjän arktisen alueen lämpenemistä ja vihertymistä. Alueellisella pensaskasvillisuuden lisääntymisellä on tärkeitä vaikutuksia tulevaan ilmastoon, koska maanpinta ja ilmakehä ovat vuorovaikutussuhteessa.

YK:n hallitustenvälinen ilmastopaneeli (IPCC) on arvioinut, että maailmanlaajuisesti ilmasto on vielä tällä vuosisadalla kahdesta neljään celsiusastetta lämpimämpi kuin nykyään. Lämpötilaennätykset Itä-Euroopan arktisilla alueilla ja Jamalin alueella Luoteis-Venäjällä osoittavat, että kesälämpötilat ovat jo nousseet  kahdesta kolmeen celsiusastetta viimeisen 30 vuoden aikana. YK:n ilmastopaneeli viittasi tutkimuksiin, jotka osoittavat kasvua kasvipeitteisyysindeksissä (Normalized Difference Vegetation Index), jonka avulla satelliitit voivat arvioida elollisen biomassan määrää tundran kasvillisuudessa. Aiempi tutkimus oli havainnut pensaiden määrän kasvua Alaskan pohjoisrannikolla, North Slopen alueella vertaamalla uusia ilmakuvia vuoden 1950 ilmakuviin. Olettamus oli, että pensaskasvillisuus on syynä avaruudesta havaittuun vihertymiseen. Tähän mennessä asiaa ei kuitenkaan ole tieteellisesti tutkittu Pohjois-Amerikassa tai Venäjän arktisilla laueilla, vaikka kasvillisuusindeksin merkit osoittivat lisääntynyttä vihertymistä määrätyillä tundra-alueilla niin itäisellä kuin läntiselläkin  pallonpuoliskolla. Edelleen oli oletettu, että ilmaston lämpeneminen edistää pensaskasvillisuuden kasvua, mutta siihen voivat vaikuttaa myös muut tekijät, kuten suuren peurapopulaation voimakkaan laidunnuksen vähentyminen alueella.

Poronhoitajat tietoisia muutoksista

- Tutkimuksen alkuvaiheessa sain alueen alkuperäiskansaan kuuluvilta nenetsi poronhoitajilta tietää, että pensaskasvillisuuden korkeus vaikuttaa kasvaneen
heidän elinaikanaan, kertoo tutkimuksen pääkirjoittaja Bruce Forbes, joka teki
kenttätutkimuksensa Venäjällä, Nenetsian autonomisessa piirikunnassa, noin 20 kilometriä sisämaahan Barentsin meren rannikolta. Aiemmista Alaskassa ja Kanadassa tehdyistä tutkimuksista tietoisena ja tietäen myös, että poronhoitajilla on paras alueen tuntemus, Forbes koki, että olisi tärkeää selvittää, pystyisikö heidän tutkimusryhmänsä tarkalla tieteellisellä tutkimuksella määrittelemään onko pensaskasvillisuuden kasvussa ollut eroja viimeisten vuosikymmenten aikan.
- Paimentolaisina elävät noin 50-vuotiaat poronhoitajat kertoivat, että heidän ollessaan nuoria miehiä, pensaskasvillisuus oli matalampaa. Nykyään heidän seuratessa samoja muuttoreittejä porot saattavat kadota näkyvistä tiheiköissä  ja tämän seurauksena eksyä vaelluksen aikana. Poronhoitajat ovat olleet tästä hieman yllättyneitä, koska he luulivat suurten ja nälkäisten peuralaumojen estävän pensaiden kasvun liian korkeiksi.

Pajut tarjoavat paremman ikkunan menneeseen ilmastoon kuin ikivihreät

Tähän mennessä on tundran pensaskasvillisuuden vuosilustoista tehty vain vähän tutkimusta, koska pensaskasvien vuosilustot ovat hyvin kapeita ja epäsäännöllisiä ja siten vaikeita analysoida. Puuttuva linkki kysymyksessä miten tundra vihertyy tarvitsi vertailua kesäilmaston ja lehtensä varistavien pensaiden välillä. Perinteisesti korkeilla leveysasteilla puiden vuosilustotutkimuksissa on keskitytty vertailemaan kesälämpötiloja ja ikivihreiden puulajien, kuten männyn, kuusen ja lehtikuusen vuosilustoja Näitä lajeja ei kuitenkaan esiinny puuttomalla tundralla. Viime vuosina laajalti todettu ikivihreiden puiden paksuuskasvun ja kesälämpötilojen korrelaation heikkeneminen, joka tunnetaan pohjoisten metsien paksuuskasvun poikkeavuusongelmana, on vakavasti rajoittanut ikivihreiden puulajien käyttöä jäljitettäessä boreaalisen ja subarktisen alueen ilmaston muutoksia, erityisesti pohjoisemmilla tundra alueilla.

Tutkimuksessa kävi ilmi, että korrelaatio kesälämpötilojen ja valitun lajin (villapaju, Salix lanata) kasvun välillä oli todellisuudessa paljon vahvempi kuin vastaava yhteys ikivihreiden puiden ja kesälämpötilojen kohdalla. Tutkimuksen avulla saatu korkealaatuinen kronologia  villapajun vuotuisesta paksuuskasvusta kattaa aikakauden vuodesta 1942 vuoteen 2005. Villapajulla on laaja maantieteellinen levinneisyys ja sen rungon jäännökset kestää hyvin ikiruodassa. Näin ollen tämän lajin avulla on suuret mahdollisuudet laajennettuun lämpötilarekonstruktioon vielä kauemmas menneisyyteen kaukaisilla alueilla eripuolilla arktista aluetta, missä meteorologiset asemat joko puuttuvat tai sieltä on vain lyhyen aikavälin tilastoja.

Professori Bruce Forbes Lapin yliopiston Arktiselta keskukselta johti tutkimusta yhteistyössä Calgaryn yliopiston Biogeoscience-instituutin tohtori Marc Macias Faurian ja Joensuun yliopiston Ekologian tutkimusinstituutin tutkijan Pentti Zetterbergin kanssa. Kyseinen tutkimusartikkeli ilmestyy yhdysvaltalaisessa tieteellisessä Global Change Biology -julkaisussa vuoden 2009 loppupuolella.

Kuva 1. (vasemmalla) Kuvassa jopa 2,5 metriä korkea järvenrantapajukko Varandei tundralla Nenetsian autonomisessa piirikunnassa.	Kuva 2. (oikealla) Pajujen rungoista sahatut poikkileikkauskiekot ovat tyypillisesti alle 20 cm halkaisijaltaan. Mikroskooppisen kapeat vuosilustot edustavat lähes vuosisadan kasvua ja kuvaavat luotettavasti kesälämpötiloja noin 65 vuoden ajalta.

Lisätietoja:

Bruce Forbes, Arktisen keskuksen tutkimusprofessori
p. 040 847 9202, email: bforbes@ulapland.fi

Marc Macias Fauria, Post-doctoral Fellow, Biogeoscience Institute, University of Calgary,
+34 65 0675095, mmaciasf@ucalgary.ca,

Pentti Zetterberg, tutkija, Joensuun yliopiston Ekologian tutkimusinstituutti,
p. 013 2513505, pentti.zetterberg@joensuu.fi,

Press Release, 5.10.2009

Arctic Centre
University of Lapland
Box 122
FI-96101 Rovaniemi, Finland