Metsien hiilitaseiden laskenta tarkemmaksi – metsäkasvillisuuden juurten uusiutuminen kasvattaa maaperän hiilivarastoja

Mäntymetsien puiden juuret ja aluskasvillisuuden maanalaiset osat tuottavat keskimäärin kolmasosan kuolleen kasviaineksen mukana metsämaahan tulevasta orgaanisesta hiilestä. Ilmastonmuutoksen lisäämät kasvukauden kuivuusjaksot häiritsevät juurten toimintaa.

Metsien maaperä on suuri hiilivarasto, johon vaikuttavat hiilivirrat on tunnettava hyvin. Maaperän hiilivaraston muutoslaskelmiin liittyy kuitenkin suuri epävarmuus siitä, kauanko puiden hienojuuret elävät ja paljonko vuotuisen juurikarikkeen myötä maahan kulkeutuu hiiltä. Tämä tieto on tärkeää muun muassa sen vuoksi, että ilmastosopimuksen mukaisesti Suomi raportoi vuosittain metsien kasvihuonekaasupäästöistä ja -nieluista. 

– Kasvien juurista maaperään tullut hiili pysyy aiempien tutkimusten mukaan maaperän varastossa pidempään kuin lehti- ja neulaskarikkeen hiili. Juurten ja mykorritsojen sienirihmastojen uusiutumista, kasvua ja kuolemista on kuitenkin mitattu metsissämme vähän, koska työ maan sisällä on haastavaa, toteaa Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa väittelevä Yiyang Ding

Ding mittasi puiden ja aluskasvien ravinteita ottavien hienojuurten määrää, kasvua, kuolemista ja kariketuotantoa ja sen mukana metsämaahan tulevia hiilimääriä. Tutkimus tehtiin eri kasvupaikkojen männiköissä Etelä-Suomessa sekä koivikossa Lapissa.  Tutkimuksessa käytettiin uusimpia tutkimusmenetelmiä kuten metsämaahan upotettua erikoiskameraa ja jatkuvatoimisia skannereita. 

– Karuilla kasvupaikoilla ja Pohjois-Suomessa hienojuuria ja niitä peittäviä mykorritsasienten sienirihmastoja oli enemmän ja ne elivät pitempään. Kuolleista juurista ja sienirihmastoista syntyvä maanalainen karike muodosti keskimäärin kolmasosan tutkimusmänniköiden kokonaiskarikkeesta. Pohjoissuomalaisessa koivikossa peräti yli puolet maaperään tulevasta hiilestä oli peräisin juurista ja maanalaisen karikkeen osuus oli lähes kaksi kolmasosaa kokonaiskarikkeesta, Yiyang Ding toteaa. 

Päivittäiset mittaukset osoittivat, että intensiivinen juurten kasvu ajoittui vuosittain myöhemmäksi kuin rungon, versojen, silmujen ja neulasten kasvu. Juurten kasvu alkoi lisääntyä keskikesällä maanpäällisten puunosien kasvun vähentyessä ja jatkui syksyllä pitkään. Loppukesän kuivuus kuitenkin häiritsi juurten kasvua.  

– Muun muassa kasvukautisia kuivuusjaksoja aiheuttava etenevä ilmastonmuutos onkin pahin uhka puiden maanalaisten osien häiriintymättömälle toiminnalle. Vähäravinteisessa maaperässä puut saavat sitä enemmän ravinteita mitä laajemmalle juuret ja sienirihmastot kasvavat. Vaikka maanpäälliset puunosat näyttäisivät normaaleilta, maaperän kuivuus estää juurten kasvua ja siten vähentää puiden ravinteiden ottoa.

---

M.Sc. Yiyang Ding väittelee 12.11.2021 kello 13.15 Helsingin yliopiston maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Fine root dynamics and below- and above-ground carbon inputs into soil in boreal forests". Väitöstilaisuus järjestetään osoitteessa Metsätieteiden talo sali 108 (Is B3), Latokartanokaari 7. Tilaisuutta voi myös seurata suorana verkossa. Linkki löytyy yliopiston tapahtumakohtaiselta sivulta

Väitöskirja on myös luettavissa Heldassa.

Lisätietoja: