Porot osana havumetsien hiilensidontaa
Metsissä puut ovat tärkein elävä hiilivarasto, mutta aluskasvillisuus ja maaperä voivat vaikuttaa merkittävästi hiilenkiertoon. Laiduntajat muuttavat aluskasvillisuutta ja vaikuttavat sitä kautta metsän hiilidioksiditasapainoon. Oulun yliopiston tutkijat ovat useiden vuosien ajan mitanneet, miten laiduntamisen lopettaminen lyhyiksi ja pitkiksi ajanjaksoiksi vaikuttaa hiilidioksidin vaihtoon. Hiilidioksidipäästöjen muutoksista kertovat tulokset voivat auttaa ennustamaan tarkemmin hiilenkiertoa alueellisten ja myös laajempien ilmastoratkaisujen tueksi.
Vertailut tehtiin Kuusamon Oulangalla tutkimusalueilla, joilla porojen laidunnus oli lopetettu 0–1 vuoden ajaksi ja yli 25 vuoden ajaksi sekä alueilla, joilla porot laidunsivat jatkuvasti. Hiilidioksidia mitattiin kammioilla, ja myös kasvien korkeutta mitattiin.
Porojen poisto tutkimusalueelta lisäsi hiilidioksidipäästöjä varjopaikkojen aluskasvillisuudessa aluksi, alle vuoden kuluessa. Varjoisilla alueilla aluskasvillisuus on sammalvaltaista. Porolaidunnuksen loputtua sammaleet kasvoivat nopeasti samalle korkeudelle kuin kokonaan laiduntamattomilla alueilla. ”Laidunnuksen loputtua nopeasti elpyvä sammalpeite saattaa muokata olosuhteita suotuisaksi maaperän hajottajille ja kiihdyttää hajotusprosesseja hetkellisesti. Sitä kautta hiilidioksidipäästöt voivat kasvaa, mikä heijastuu myös koko ekosysteemin hiilenkiertoon”, kertoo tutkijatohtori Maria Väisänen.
25 vuoden kuluttua hiilidioksidin vapautuminen kuitenkin väheni verrattuna porojen jatkuvasti laiduntamaan alueeseen sekä varjo- että valopaikoissa. Valopaikat ovat jäkälävaltaisia alueita, joilla vasta pitkäaikainen laidunnuksen poisto aikaansai jäkälikköjen palautumista. Jäkälikköjen hidas palautuminen on osoitettu aiemmissa suomalaistutkimuksissa. ”On mahdollista, että pidemmällä aikavälillä sekä sammal- että jäkäläpeitteiden elpyminen kasvattaa aluskasvillisuuden hiilensidontaa”, pohtivat väitöskirjatutkija Noora Kantola ja Maria Väisänen.
Hiilidioksidipäästöjä seurattiin muun muassa kuvassa näkyvillä automaattisilla mittauskammioilla. Kuva Tamara Hiltunen.
”Porot ovat olleet alueella vuosisatojen ajan, ja laiduntaminen on luonnollinen osa pohjoisten ekosysteemien toimintaa. Porolaidunnuksen äkillinen lopettaminen olisi siis ekosysteemin kannalta häiriö, joka tutkimustuloksissa aiheutti ekosysteemin hiilidioksidipäästöjen kasvun. Vuosikymmenien aikana vaikutus kuitenkin kumoutui ja ekosysteemi siirtyi uuteen tilaan”, arvioi Kantola. Uudessa tutkimuksessa mukana olivat myös Oulun yliopiston professori Jeffrey Welker ja apulaisprofessori A. Joshua Leffler Etelä-Dakotan yliopistosta.
Muuttuva ilmasto muovaa myös kasvinsyöjä-kasvi-maaperä-vuorovaikutusta, mutta näiden muutosten ja hiilenkierron välistä yhteyttä on tutkittu vasta vähän. Oulun yliopiston tutkijoilla on jo käynnissä seuraava tutkimus, jossa tarkastellaan jopa 50 vuoden ajalta porolaidunnuksen lopettamisen ja lumipeitteen muutosten yhteisvaikutuksia aluskasvillisuuden ja maaperän hiilidioksidipäästöihin. Tutkimusaiheeseen kytkeytyy myös niin sanottu pohjoisten alueiden vihertyminen, jonka myötä esimerkiksi putkilokasvien, varpujen ja pensaiden arvellaan lisääntyvän. Esimerkiksi huippuvuorten peurojen ruokavalion muutos ja peurakannan kasvu on ollut odottamaton tutkimuslöytö.
Tutkimus julkaistiin marraskuussa: Kantola, N., Väisänen, M., Joshua Leffler, A. and Welker, J.M. (2023), Contrasting impacts of short- and long-term large herbivore exclusion on understory net CO2 exchange in a boreal forest. Ecography e06724. https://doi.org/10.1111/ecog.06724