Väitös: Ilmastonmuutoskoe lisäsi maasta tulevan hiilidioksidin määrää eli maahengitystä männikössä




Metsämaan hiilidioksidivuon (CO2-vuon) vastetta eri ympäristötekijöihin tutkittiin itäsuomalaisissa männiköissä. Maaperästä tuleva hiilidioksidivuo eli maahengitys on peräisin juuriston ja sienijuurten hengityksestä ja orgaanisen aineksen hajotuksesta. Lämpötila paljastui merkittäväksi maan hiilidioksidivuon selittäjäksi sekä puiden ympärille mäntykankaalle rakennetussa ilmastonmuutoskokeessa että eri männiköissä nykyilmastossa.

Ilmastonmuutoskokeessa kohotettu ilman hiilidioksidipitoisuus, kohotettu lämpötila ja niiden yhdistelmä lisäsivät maan CO2-vuota 23-59 prosenttia, käsittelystä ja vuodesta riippuen. Vaikutus kuitenkin pieneni vuosi vuodelta. Maan CO2-vuon lämpötilaherkkyyden pieneneminen lämmityskäsittelyssä kokeen toisena ja kolmantena vuotena ei tukenut globaalia hypoteesia ilmaston lämpenemisen myötä pohjoisten alueiden maaperästä suurina määrinä vapautuvasta hiilidioksidista tutkitun tyyppisten kivennäismaiden osalta. Kuitenkin myös lämmityskäsittelyssä maasta tulevan CO2-vuon määrä oli suurempi kuin kontrollissa koko nelivuotisen kokeen ajan.

Puuston koon ja metsämaan CO2-vuon välinen yhteys ilmeni seurantamittauksissa nykyilmastossa ja ilmastonmuutoskokeessa. Metsämaan CO2-vuon paikallinen vaihtelu korreloi sekä mittauspisteestä määritetyn juurimassan että mittauspisteen ja lähimpien puiden välisen etäisyyden tai puuston neulasmassan kanssa. Neljänsadan neliömetrin suuruisten koealojen sisäinen vaihtelu maan CO2-vuossa oli suurta, mutta koealojen eli metsiköiden väliset erot olivat pieniä puuston keskitunnuksien eroista huolimatta. Myös humuskerroksen paksuus selitti paikallista vaihtelua koealojen sisällä; se selitti yhdessä lähimpien puiden ja mittauspisteen välisen etäisyyden kanssa jopa 40 prosenttia vaihtelusta.

Kaikkiaan metsämaasta voitiin maastomittauksiin perustuvien mallien avulla arvioida vapautuneen vuosittain 1800–2100 grammaa hiilidioksidia per neliömetri. Lämpötilan vaihtelu selitti noin 80 prosenttia vuon ajallisesta vaihtelusta. Maaperän kosteuden vaikutus oli vähäinen, mutta pitkään jatkuneen kuivuuden arvioitiin vähentäneen maaperän hiilidioksidivuota jopa 30 prosenttia maaperän CO2-vuon huippuajanjaksona elokuussa. Erilaiset mallit aliarvioivat maan hiilidioksidivuota sen huippukautena heinäkuun puolesta välistä elokuun loppupuolelle, mikä johtui mahdollisesti juuri- ja sienijuurihengityksen painottumisesta loppukesään ja syksyyn. Osatutkimuksen mukaan maaperän hiilidioksidivuomittausten luotettavuus ei riippunut mittauskammioiden toimintaperiaatteesta.

Metsäekosysteemissä maaperän CO2-vuo yhdessä kasvillisuuden maanpäällisten osien hengityksen kanssa muodostaa metsikön kokonaishengityksen. Jotta metsikkö olisi hiilen nielu, sen kasvillisuuden on sidottava yhteyttämisessä enemmän hiiltä kuin kokonaishengityksessä vapautuu ilmakehään. Näin erilaisten sääolojen tai puuston määrän vaikutuksen maan CO2-vuohon tutkiminen on hyödyllistä arvioitaessa metsiin sitoutuvan hiilen määrää nykyoloissa ja tulevaisuudessa, kansallisesti ja globaalisti. Maaperästä tulevan hiilidioksidivuon on arvioitu vastaavan neljännestä hiilen vuosittaisesta globaalista kokonaisvirrasta ilmakehän ja maa- sekä meriekosysteemien välillä.

MMM Sini Niinistön metsätieteiden alaan kuuluva väitöskirja Soil CO2 efflux in boreal pine forests in the current climate and under CO2 enrichment and air warming ( Hiilidioksidivuo maaperästä boreaalisissa männiköissä nykyisessä ilmastossa ja kohotetussa ilman hiilidioksidipitoisuudessa ja lämpötilassa) tarkastetaan Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa 12.6.2015 klo 12, N100, Natura, Joensuun kampus. Vastaväittäjänä tilaisuudessa toimii professori John D. Marshall , Swedish University of Agricultural Sciences (SLU) ja kustoksena professori Seppo Kellomäki , Itä-Suomen yliopisto.

Väistöskirja: Soil CO2 efflux in boreal pine forests in the current climate and under CO2 enrichment and air warming »»

Lähde: UEF
Julkaissut: Kalle

0 kommenttia:

Lähetä kommentti