Useita vuosikymmeniä kestäneessä tutkimuksessa havaittiin, että kasvillisuus muuttui monilla alueilla kasvillisuustyypin, lajirunsauden ja kasvien kasvun osalta vuosien 1981 ja 2022 välillä. Tutkimus kattoi yli 2 000 kasviyhteisöä 45 alueella eri puolilla arktista tundraa.

Pensaat ja heinät usein runsastuivat, kun taas kukkivien ruohokasvien lajimäärä väheni, koska ne joutuvat kamppailemaan korkeampien kasvien varjostuksen alla.

Tutkimus tuo tietoa, kuinka ilmastonmuutos muokkaa arktista tundraa, joka lämpenee neljä kertaa maailman keskiarvoa nopeammin. Tutkimuksen osoittamat kasvillisuuden muutokset ovat varhainen varoitusmerkki siitä, että kokonaiset ekosysteemit voivat muuttua. Muutos vaikuttaa eläimiin, ihmisiin ja planeetan hiilivarastoihin.

Tutkimusta johti Edinburghin yliopisto yhteistyössä Brittiläisen Kolumbian yliopiston ja 49 kumppanilaitoksen kanssa. Suomesta mukana oli tutkijoita Luonnonvarakeskuksesta sekä Helsingin, Itä-Suomen ja Lapin yliopistoista. 54 tutkijan ryhmä analysoi yli 42 000 maastohavaintoa 2 174 koeruudulta ja kokosi tietokannan kasvilajien monimuotoisuudesta. Havainnot kerättiin yläarktiselta alueelta Kanadasta ja Huippuvuorilta sekä puurajan yläpuolisilta alueilta Alaskasta, Kanadasta ja Fennoskandiasta.

Lämpötila ja kasvien välinen kilpailu ajavat muutokseen

Tulosten mukaan kasvilajien monimuotoisuuden muutosten pääasialliset ajurit ovat kohoava lämpötila ja kasvien välinen kilpailu.

– Kun ajattelemme arktista aluetta, mielikuvassa on yleensä karu ja autio ekosysteemi. Arktinen luonto on kuitenkin yllättävän monimuotoinen, ja tundralla voi elää jopa kymmeniä kasvilajeja yhdellä neliömetrillä, artikkelin pääkirjoittaja Mariana García Criado, postdoc-tutkija Edinburghin yliopistosta, kertoo.

– Kohoavat lämpötilat tuovat mukanaan enemmän lajeja, mutta eivät kuitenkaan kaikkialla. Oli yllättävää huomata, kuinka kasviyhteisöjen koostumus muuttui monin eri tavoin, Criado jatkaa.

Usein ajatellaan, että ilmastonmuutoksen seurauksena biodiversiteetti vähenee. Lämpötilarajoitteisilla tundra-alueilla ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat kuitenkin monimuotoisempia.

– Joillakin tutkimusalueillamme biodiversiteetti kasvoi lämpenemisen myötä, mutta siellä, missä pensaat valtasivat alaa, se heikkeni. Tutkimuksemme osoittaa, että biodiversiteetti voi seurata monia eri kehityskulkuja nopeasti lämpenevässä arktisessa ympäristössä, Professori Isla Myers-Smith Edinburghin ja Brittiläisen Kolumbian yliopistosta pohtii.

Pitkäaikaishavainnot ja tutkimusyhteistyö mahdollistavat uudet löydöt

Tutkimuksen tuottama tieto on keskeistä, jotta maapallon kylmimmissä ekosysteemeissä tapahtuvia muutoksia voidaan ymmärtää.

– Useiden alueiden pitkäaikaishavainnot paljastivat, että vaikka tundran kokonaiskasvilajimäärä ei muuttunut lämpenemisen seurauksena, sekä lajien ilmestyminen että häviäminen oli yleisempää alueilla, jotka lämpenivät eniten, akatemiatutkija Elina Kaarlejärvi Helsingin yliopistosta sanoo.

– Toisaalta arktisen alueen kasviyhteisöjen monimuotoisuus ei ole heikentynyt, eli yhteisöt eivät ole muuttuneet samankaltaisemmiksi viime vuosikymmenten aikana, post doc-tutkija Tiina Kolari Itä-Suomen yliopistosta ja Quebecin yliopistosta Montrealissa lisää.

Professori Anne Tolvanen Luonnonvarakeskuksesta korostaa, että kansainvälinen pitkäaikainen yhteistyö kattavien aineistojen kokoamisessa tuo tutkimukseen vahvaa ennustevoimaa.

– Vuonna 1994 perustettu koealue subarktisella Kilpisjärvellä edustaa tässä tutkimuksessa Suomea. Se on yksi tämän tutkimusryhmän pitkäaikaisimmista kenttäkohteista, sanoo Tolvanen.

– Vaikka tutkimus keskittyy pääasiassa putkilokasveihin, siitä käy ilmi, että sekovartisilla lajeilla kuten sammalilla ja jäkälillä on yhä tärkeämpi rooli tundran biologisessa monimuotoisuudessa, sanoo tutkimusprofessori Bruce Forbes Lapin yliopiston Arktisesta keskuksesta. Hänellä on 40 vuoden kokemus kasvillisuuden pitkän aikavälin muutosten havainnoinnista Euraasian ja Pohjois-Amerikan arktisilla alueilla. 

Lisätietoja:
Suomalainen tutkimusosuus: Anne Tolvanen, professori, Luonnonvarakeskus (Luke), puh. +358295323782, anne.tolvanen@luke.fi
UK/Eurooppa: Rhona Crawford, lehdistö- ja PR-toimisto, Edinburghin yliopisto. rhona.crawford@ed.ac.uk
Lapin yliopiston Arktisen keskuksen osuus: Bruce Forbes, tutkimusprofessori, puh. +358 40 847 9202, bruce.forbes@ulapland.fi 

Lue lisää Nature-artikkelista Plant diversity dynamics across space and time in a warming Arctic