Kasvit ilmastonmuutoksessa

kasvit
sopeutuminen
luonto
(Katri E.) #1

Ilmastonmuutos muuttaa eri alueiden paikallista ilmastoa ja sääilmiöitä. Varsinkin pohjoisilla alueilla lämpötila tulee nousemaan reilummin kuin muualla.

Miten tarkkaan on tutkittu, miten ilmiö vaikuttaa paikallisiin kasveihin esimerkiksi Suomessa? Kuinka nopeasti kasvit pystyvät sopeutumaan ilmastonmuutokseen, esim. lämpötilan nousuun vai pystyvätkö ne edes sopeutumaan? Väheneekö kasvilajien määrä ilmastonmuutoksen takia?

(Laura Matkala) #2

Yksiselitteistä vastatusta kysymykseen on vaikea antaa, sillä emme tarkalleen vielä tiedä, millaisia muutoksia tulevaisuus tuo tullessaan. On tosiaan arvioitu, että kasvukausi pitenee ja muuttuu lämpimämmäksi ilmastonmuutoksen myötä (IPCC 2013: https://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/ ). Ilman lämpötilan nousun seurauksena myös maaperän lämpötila saattaa nousta, jolloin maaperän mikrobien aktiivisuus lisääntyy. Tällöin orgaanisen aineksen (esim. kuolleet kasvien osat) hajotustoiminta nopeutuu, jolloin siitä saadaan tehokkaammin ravinteita elävien kasvien käyttöön (Rustad et al. 2001). Tämän seurauksena sekä lämpötila- että ravinneolosuhteet olisivat otolliset siihen, että esimerkiksi etelämpää Suomesta voisi levittäytyä kasvilajeja pohjoisemmille alueille. Toisaalta, mikäli maaperä pääsee kuivumaan lämpenemisen seurauksena, mikrobien toiminta saattaa häiriintyä ja hajotustoiminta hidastua (Hicks Pries et al. 2013). Riippunee kasvupaikasta ja sen ominaisuuksista, mitkä lämpenemisen vaikutukset lopulta missäkin paikallisella tasolla ovat. Joka tapauksessa osa kasvilajeista todennäköisesti hyötyy, osa kärsii tulevista muutoksista. Ne lajit, joilla nykyisin on laaja levinneisyysalue ja kasvavat esimerkiksi joka puolella Suomea, selviävät todennäköisesti tulevista olosuhdemuutoksista paremmin kuin pienille alueille erikoistuneet lajit. Jos jotkut lajit häviävät, niin niiden tilalle saattaa tulla uusia. On siis hankalaa sanoa, väheneekö kasvilajien määrä ilmastonmuutoksen takia.

Ilmastonmuutoksen myötä niin sanottu puuraja siirtynee nykyistä pohjoisemmaksi. Esimerkiksi Itä-Lapissa on jo havaittu, että ennen täysin puuttoman tunturin laelle on levittäytynyt mäntyjä (Aakala et al. 2014). 1950-luvulla ja 2000-luvun alussa otettuja ilmakuvia vertailleessa tutkimuksessa huomattiin suuria muutoksia arktisen vyöhykkeen kasvilajistossa. Uudemmissa kuvissa näkyi, kuinka kesävihannat varvut, vaivaiskoivut ja eri pajulajit, olivat viidenkymmenen vuoden aikana levinneet aiemmin täysin varvuttomille alueille (Sturm 2001). Samanlaisia tuloksia nähtiin satelliittikuvissa Pohjois-Amerikan alueella (https://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/nasa-studies-details-of-a-greening-arctic). Kevon tutkimusasemalla Utsjoella on havaittu, että sekä tunturikoivu että varpulajit kasvavat paremmin lämmitetyillä koealoilla kuin lämmittämättömillä (https://yle.fi/uutiset/3-10350146). Toisaalta, kuten tuossa Kevoon liittyvässä artikkelissakin todetaan, täytyy huomioida myös, että lämmennyt ilmasto saattaa lisätä tunturimittareiden ja muiden kasvillisuutta syövien hyönteisten esiintyvyyttä.

Metsissä puulajien valtasuhteiden on arvioitu muuttuvan siten, että lehtipuiden osuus kasvaa ja kuusten osuus pienenee maan eteläosissa. Myös jalojen lehtipuiden (esim. tammi, jalava) kasvuolosuhteiden on ennustettu parantuvat Suomen eteläosissa. Puulajiston muuttuessa lehtipuuvaltaisemmaksi, myös aluskasvillisuus todennäköisesti muokkaantuu vastaamaan lehtipuumetsien kasvillisuutta havumetsäkasvillisuuden sijaan. Etelä-Suomeen saattaa levitä tulokaslajeja etelästä ja lounaasta, samaan tapaan kuin pohjoiseen etelämmästä Suomea. Ilmastonmuutoksen vaikutuksia metsiin on esitetty muun muassa ilmasto-oppaassa, josta aiheesta voi lukea lisää (https://ilmasto-opas.fi/fi/ilmastonmuutos/vaikutukset/-/artikkeli/999b5e1b-9417-40fa-851e-d6c2995fa7c8/metsien-monimuotoisuus.html#ref_PoT05).

Viitteet tieteellisiin artikkeleihin:

Aakala T., Hari P., Dengel S., Newberry S. L., Mizunuma T. and Grace J., 2014. A prominent stepwise advance of the tree line in north-east Finland. Journal of Ecology 102: 1582‚Äď1591. doi:10.1111/1365-2745.12308

Hicks Pries, C. E., Schuur E. A. G., Vogel J. G. and Natali S. M., 2013. Moisture drives surface decomposition in thawing tundra. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences., 118: 1133‚Äď1143. doi: 10.1002/jgrg.20089

Rustad L.E., Campbell J.L., Marion G.M., Norby R.J., Mitchell M.J., Hartley A.E., Cornelissen J.H.C., Gurevitch J. & GCTE-NEWS, 2001. A meta-analysis of the response of soil respiration, net nitrogen mineralization, and aboveground plant growth to experimental ecosystem warming. Oecologia 126: 543‚Äď562. doi: 10.1007/s004420000544

Sturm M., 2001. Increasing shrub abundance in the Arctic. Nature 411: 546‚Äď547. doi: 10.1038/35079180

Laura Matkala
Tohtorikoulutettava
Ilmakehätieteiden keskus INAR / Metsätieteet
Helsingin yliopisto

1 Like
(Kim Palmroos) #4

Et maininut olleenkaan fotosynteesiä. CO2-pitoisuuden kasvun myötä kasvit saavat helpommin CO2:sta ilmasta eivätkä tarvitse avata soluaukkojaan niin paljon jolloinka kestävät paremmin kuivuutta.