Biologian alaan kuuluva väitöskirja tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa Joensuun kampuksella. Tilaisuutta voi seurata myös verkossa.
Mikä on väitöstutkimuksesi aihe? Miksi aihepiiriä on tärkeää tutkia?
Väitöstutkimuksessa selvitettiin viime vuosikymmenten aikana tapahtuneita muutoksia luonnontilaisten soiden kasvillisuudessa ja vesitaloudessa. Ilmastonmuutos uhkaa pohjoisten soiden monimuotoisuutta ja kykyä toimia hiilinieluina. Kasvillisuus on avainasemassa tutkittaessa ilmastonmuutoksen vaikutuksia ekosysteemeihin, sillä se muodostaa perustuotannon kautta pohjan monimuotoisuudelle ja säätelee merkittäviltä osin esimerkiksi hiilenkiertoa. Pohjoisten ekosysteemien viimeaikaiset muutokset ovat olleet laajan huomion kohteena, mutta muutamaa tutkimusvuotta pidemmällä aikavälillä tapahtuvat muutokset ovat huonosti tunnettuja.
Tässä väitöstutkimuksessa keskityttiin viimeisten noin 50 vuoden aikana tapahtuneisiin kasvillisuusmuutoksiin. Erityisen huomion kohteena olivat rahkasammalten runsastuminen aapasoilla sekä porojen vaikutukset tunturisoihin. Ilmastonmuutoksen ohella poronlaidunnus on olennainen maisemaa muokkaava tekijä pohjoisilla alueilla. Porojen laidunnuksen vaikutuksia on aiemmin tutkittu etenkin jäkälävaltaisilla tunturikankailla ja tunturikoivikoissa. Sen sijaan poronlaidunnuksen vaikutukset tunturisoiden kasvillisuuteen ovat jääneet vähemmälle huomiolle, vaikka ne ovat tärkeitä kesäaikaisia laidunalueita. Erityisen mielenkiintoisia ovat pajuvaltaiset suot, sillä pajujen on havaittu runsastuvan arktisilla alueilla ilmastonmuutoksen seurauksena, ja porojen laidunnus voi hillitä ilmastonmuutoksesta johtuvaa pensastumista.
Aihepiirin tutkimuksella on merkitystä arvioitaessa ilmastonmuutoksen vaikutuksia pohjoiseen luontoon, sekä globaalisti ekosysteemien ja ilmakehän väliseen tasapainoon. Rahkasammalten runsastumiseen vaikuttavien tekijöiden tutkimus voi tarjota lisätietoa myös niiden kasvatukseen tähtäävissä sovelluksissa.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tulokset tai havainnot?
Väitöstutkimuksen tulokset osoittivat luonnontilaisten soiden olevan muuttumassa. Erityisesti rahkasammalten runsastuminen osoittautui käynnissä olevaksi ilmiöksi aapasoilla. Muutokset voivat näkyä jo muutaman vuosikymmenen aikana, mikä on soiden historiassa lyhyt aika. Kasvillisuuden uudelleenotanta täysin luonnontilaisella erämaasuolla osoitti tavallisimpien kasvilajien runsastuneen, samalla kun harvinaisemmat lajit olivat vähentyneet viimeisen 20 vuoden aikana. Ilmastollisella keidassuovyöhykkeellä sijaitsevalla aapasuolla rahkasammalet olivat runsastuneet ja kaukokartoitusanalyysit osoittivat avovesipintojen pienentyneen.
Laajemmassa 23 suon otoksessa havaittiin, että rahkasammalet olivat viime vuosikymmeninä runsastuneet erityisesti keskiboreaalisilla aapasoilla. Tulokset viittaavat siihen, että tulevaisuudessa aapasuot kehittyvät keidassoiksi kehitysvaiheen kautta, jossa rahkasammalkasvustot täyttävät vetisiä rimpiä. Tämä haastaa vallalla olevaa käsitystä soita uhkaavasta kuivumisesta ja muuttumisesta hiilen lähteiksi ilmaston muuttuessa, sillä rahkasammalten runsastuminen voi lisätä hiilen sitoutumista.
Havaittu kehitys ei ole vain positiivista, sillä se voi heikentää suoalueiden monimuotoisuutta. Lapin paljakkasoilla pohjanpaju (Salix lapponum) oli runsastunut ja pajukot kasvaneet korkeammiksi 13 vuoden tutkimusjakson aikana, etenkin Norjan Kautokeinossa, missä porot laiduntavat vain talviaikaan, käyttäen ravinnokseen pääasiassa jäkäliä.
Tulokset osoittivat poronlaidunnuksen hidastavan pohjanpajun kasvua ja vähentävän niiden kukintaa, mikä mahdollisesti hillitsee ilmastonmuutoksesta johtuvaa pensastumista. Pohjanpajun lehtien typpipitoisuus oli hieman korkeampi laidunnetuilla soilla, eli laidunnus paransi ravinnon laatua. Tämä voi mahdollisesti johtaa siihen, että porot valitsevat ravinnokseen jo aiemmin syötyjä kasveja, mikä voi edelleen auttaa hillitsemään pensastumista. Toisaalta laidunnuksella ei havaittu olevan merkittävää vaikutusta kasviyhteisöihin kokonaisuutena, vaan suokasvillisuus vaikuttaa sietävän hyvin porojen vaikutusta.
Mitkä ovat väitöstutkimuksesi keskeiset tutkimusmenetelmät ja -aineistot?
Väitöstutkimus pohjautuu kasvillisuusnäyteala-aineistoihin, joita yhdistettiin kaukokartoitusaineistoihin ja spatiaalisiin analyyseihin. Aapasoiden viimeaikaisia kasvillisuusmuutoksia tutkittiin ensin kahden toistetun tapaustutkimuksen avulla, jotka varmistivat luonnontilaisten soiden verraten nopean muutoksen mahdollisuuden ja antoivat yksityiskohtaista tietoa muutosten laadusta.
Seuraavaksi aapasoiden muutosten tutkimuksessa hyödynnettiin spatiaalista sukkessiosarjaa, jonka avulla voitiin arvioina laajemmassa mittakaavassa millaisiksi aapasuot mahdollisesti kehittyvät tulevaisuudessa, viimeaikaisten kehityskulkujen jatkuessa. Laajemman otoksen kohteet valittiin vertailemalla uusia ja vanhoja ilmakuvia, ja otanta kohdennettiin alueille, missä ilmakuvavertailut osoittivat rahkasammalten runsastumista 1940-luvun jälkeen. Poronlaidunnuksen vaikutusten tutkimuksessa hyödynnettiin aitauskoetta Suomen Enontekiön ja Norjan Kautokeinon paljakkasoilla, jonka Lapin yliopiston tutkijat perustivat yhteistyössä paikallisten poronhoitajien kanssa 2000-luvun alussa.
Väitöstutkimus liittyi Suomen Akatemian rahoittamaan SHIFTMIRE-projektiin, jossa aapasoiden viimeaikaisia muutoksia tutkittiin monialaisesti muun muassa ilma- ja satelliittikuvien, turveprofiilien, kasvillisuusanalyysin ja hydrologisen mallinnuksen avulla.
FM Tiina Kolarin biologian alaan kuuluva väitöskirja Recent and potential future trends in vegetation changes in northern and middle boreal mires (Viimeaikaiset ja todennäköiset tulevaisuuden kasvillisuusmuutostrendit pohjois- ja keskiboreaalisilla soilla) tarkastetaan luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunnassa, Joensuun kampuksella ja verkossa. Vastaväittäjänä toimii dosentti Minna Väliranta, Helsingin yliopisto ja kustoksena professori Frank Berninger, Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuuden kieli on suomi.
Lisätietoja:
Tiina Kolari, tiina.kolari@uef.fi, p. 040 543 9545
