Hyönteisten hyökkäysten aiheuttama stressi lisää puiden erittämiä kaasumaisia yhdisteitä, jotka vaikuttavat ilmakehässä muodostuviin hiukkasiin, pilviin ja ilmakehän kykyyn heijastaa auringon säteilyä takaisin avaruuteen.
Ilmatieteen laitoksen tiedote 9.8.2022
Tutkimuksessa simuloitiin hyönteistuhojen aiheuttaman stressin vaikutusta pohjoisen alueen havu- ja lehtipuihin käyttäen ilmastomallia.
Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että hyönteisten syödessä puita ja kasveja, nämä stressaantuvat ja alkavat vapauttaa enemmän kaasumaisia orgaanisia yhdisteitä. Nämä kaasut voivat käydä läpi tiettyjä kemiallisia ja fysikaalisia prosesseja, joissa niistä muodostuu ilmakehän pienhiukkasia.
Muodostuneet hiukkaset vaikuttavat ilmastoon heijastamalla ja sirottamalla auringosta tulevaa säteilyä, sekä vaikuttamalla pilvien muodostumiseen. Puiden stressaantumisen vaikutusta ilmastoon tarkasteltiin tutkimuksessa ilmastomallilla, jossa kasvatettiin pohjoisen havu- sekä lehtipuihin kohdistetun stressin määrää.
Puiden stressi jopa kaksinkertaisti ilmakehän hiukkasten muodostumisen
Tulokset osoittivat, että mitä enemmän puihin kohdistettiin stressiä, sitä enemmän kaasuja ne vapauttivat. Suurimmillaan ilmakehän hiukkasten muodostuminen jopa kaksinkertaistui. Hiukkasten määrän kasvu johti siihen, että ilmakehässä alkoi muodostua jopa 50 prosenttia enemmän pilvipisaroita, sillä hiukkaset voivat toimia pilvipisaroiden tiivistymisytiminä eli pilvien ”siemeninä”. Hiukkasten lisääntyminen johti myös siihen, että maahan tulevaa auringon säteilyä heijastui enemmän takaisin avaruuteen.
Tutkimuksesta voidaan päätellä, että kun hyönteiset syövät puita, tämä voi johtaa viilentävään ilmastovaikutukseen, sillä pilvet ja hiukkaset itsessään heijastavat enemmän auringon säteilyä. Tämä vaikutus on suurinta juuri kesäisin, kun hyönteistuhot ovat suurimmillaan ja puut vehreimmillään.
Tutkimus auttaa kehittämään ilmastomallien tarkkuutta
Tutkimustulokset auttavat parantamaan nykyisten ilmastomallien tarkkuutta erityisesti sekundäärisen orgaanisen aerosolin osalta. Nykyiset ilmastomallit eivät ota huomioon hyönteistuhojen aiheuttamaa puiden stressaantumista ja voivat siten aliarvioida sekundääristen orgaanisten aerosolihiukkasten muodostumista erityisesti kesäaikana
Tutkimus tehtiin yhteistyössä Itä-Suomen yliopiston sekä Kalifornian Irvinen yliopiston kanssa, ja siinä käytettiin Max Planck -instituutin kehittämää ilmastomallia sekä Ilmatieteen laitoksen tutkijoiden kehittämää pienhiukkasten fysikaalisten ominaisuuksien mallia.
Lisätietoja
Eemeli Holopainen, tutkija, Ilmatieteen laitos, puh. 050 337 9786, eemeli.holopainen@fmi.fi
Holopainen, E., Kokkola, H., Faiola, C., Laakso, A., and Kühn, T: Insect herbivory caused plant stress emissions increases the negative radiative forcing of aerosols. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 127, e2022JD036733.
