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