Ilmasto muuttuu Arktiksella nopeasti, mikä on saanut varvut ja pensaat runsastumaan. Tutkija Julia Kemppinen kollegoineen tarkastelivat varpujen vaikutusta maaperään Kilpisjärven suurtuntureilla.
ainavihanta variksenmarja (Empetrum nigrum).

Variksenmarja (Empetrum nigrum). Kuva: Julia Kemppinen

Tutkimus osoitti, että varpujen runsaus vaikuttaa maaperän pienilmastoon ja hiilivarastoihin. Pienilmasto kuvaa kosteus- ja lämpöolosuhteita lähellä maanpintaan. Muita tunturikasveja kookkaampina varvut ja pensaat käyttävät enemmän maaperään sitoutunutta vettä ja varjostavat enemmän maanpintaa.

– Tutkimuksemme mukaan varpujen runsaus kytkeytyy vähäisempään maaperän kosteuteen ja matalampaan lämpötilaan sekä pienempiin hiilivarastoihin, kertoo Julia Kemppinen.

Ilmastonmuutoksen seurauksena Fennoskandian paljakalla varvut ovat runsastuneet, erityisesti ainavihanta variksenmarja (Empetrum nigrum). Kun taas muualla Arktiksella suuret kesävihannat pensaat, kuten pajut, lisääntyvät ja kasvavat kokoa. Kyseessä on kuitenkin sama ilmiö: pensastuminen.

Hiilen kierto kytkee pensastumisen takaisin globaaliin ilmastonmuutokseen. Kun varvut lisääntyvät, maaperään varastoituu vähemmän hiiltä muihin kasviyhteisöihin verrattuna. Hiilen varastoituminen maaperään on tärkeää, sillä se pitää hiilen pois ilmakehästä.

– Arktiksen turpeinen ja ikiroutainen maaperä pitää sisällään noin puolet koko planeettamme maaperän hiilivarastosta. Jos hiilivarastot pienenevät arktisen ympäristön muuttuessa, maaperästä ilmakehään siirtynyt hiili voi lämmittää globaalia ilmastoa yhä edelleen. Siksi kaikkien olisi hyvä tietää mitä Arktiksella tapahtuu, sanoo tutkija Anna-Maria Virkkala.

Kasvillisuuden ja maaperän kytkösten tutkiminen vaatii laajat aineistot. Tutkimusta varten tehtiin runsaasti maastomittauksia Kilpisjärven tuntureilla. Lisäksi tutkimuksessa hyödynnettiin Ilmatieteenlaitoksen ja Maanmittauslaitoksen avoimia aineistoja.

– Vaikka BioGeoClimate Modelling Lab -tutkimusryhmämme keräsi paljon aineistoa kentällä, niin ei tätä tutkimusta olisi voitu toteuttaa ilman laadukkaita, avoimia aineistoja, toteaa Miska Luoto.

Tutkimus on osa Kemppisen väitöskirjaa Soil moisture and its importance for tundra plants, jonka hän teki Helsingin yliopistossa.

Kytkökset ilmaston, kasvillisuuden ja maaperän välillä ovat kuuma aihe lämpenevällä Arktiksella. Kuva: Julia Kemppinen

Kytkökset ilmaston, kasvillisuuden ja maaperän välillä ovat kuuma aihe lämpenevällä Arktiksella. Kuva: Julia Kemppinen

Tutkimus ja sen aineisto ovat avoimesti saatavilla:

Julia Kemppinen, Pekka Niittynen, Anna-Maria Virkkala, Konsta Happonen, Henri Riihimäki, Juha Aalto & Miska Luoto (2021). Dwarf shrubs impact tundra soils: drier, colder, and less organic carbon. Ecosystems. https://link.springer.com/article/10.1007/s10021-020-00589-2#Sec16

Julia Kemppinen, Pekka Niittynen, Anna-Maria Virkkala, Konsta Happonen, Henri Riihimäki, Juha Aalto & Miska Luoto (2020). Data from: Dwarf shrubs impact tundra soils: drier, colder, and less organic carbon. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.4277166

Lisätietoja:

Post doc -tutkija Julia Kemppinen
Sähköposti: julia.kemppinen [at] oulu.fi
Twitter: @juliakemppinen

Post doc -tutkija Anna-Maria Virkkala
Sähköposti: avirkkala@woodwellclimate.org
Twitter: @annvirkk

Professori Miska Luoto, Helsingin yliopisto
Sähköposti: miska.luoto@helsinki.fi