Tundran kasvilajit reagoivat yksilollisesti muutoksiin

Pitkäaikaistutkimusta uhanalaisen tundran kasviyhteisöistä

Porojen laidunnuksen ja ilmastonmuutoksen yhteisvaikutusta arktisten alueiden kasvillisuuteen ei juurikaan tunneta, kertoo Oulun yliopiston kasvimuseon yli-intendentti Risto Virtanen.

”Tundra on sitä oikeaa arktista. Siellä on yksittäisiä kasvilajeja, jotka reagoivat yksilöllisesti näihin muutostekijöihin. Olemme kiinnostuneita siitä, mitä tapahtuu yhteisötasolla.”

Yli-intendentti Risto Virtasen tutkimusala on kasviekologia ja erityisesti arktisen kasvillisuuden yhteisöt. Enontekiön Kilpisjärvi on ollut hänen tutkimuksensa avainalueita jo vuosikymmeniä. Yhtenä menetelmänään Virtanen mainitsee uudelleenotostuksen, jossa vuosikymmeniä sitten kerättyjä aineistoja verrataan kasvillisuuden nykytilaan menemällä samoille paikoille. Tällä tavoin saadaan tietoa pidemmän aikavälin muutoksista.

”Samalla paikalla voi olla kymmenittäin lajeja. Siellä on putkilokasveja, sammalia, jäkäliä sekä mikrobeja, ja sitten ovat nämä kasvinsyöjät eli herbivorit, jotka liikkuvat paikasta toiseen. Kilpisjärvellä päästään kunnolla tundralle; siellä on korkeita tuntureita ja olosuhteet vastaavat pitkälle sitä, mitä ne ovat laajemmin sirkumpolaarisella alueella.”

Tundraa voi Virtasen mukaan pitää uhanalaisena, koska ilmaston lämmetessä sen ala ennustettavasti kutistuu.

”Monet tunturialueen luontotyypeistä on arvioitu uhanalaisiksi osaksi sen johdosta, että on ilmastonmuutospaineita, poronlaidunnuspaineita ja maankäyttöpaineita”, tunturiluontotyyppien uhanalaisuutta arvioineeseen työryhmään kuulunut tutkija summaa.

Virtasen erityismielenkiinnon kohteena ovat sammalet. Niiden tutkiminen on hänen mukaansa tärkeää, koska niiden osuus biomassasta on eräällä hyvin tutkitulla niittymäisellä alueella noin 40 prosenttia.

”Sammalet ovat tärkeä ryhmä arktisilla alueilla, ja sitä, miten ne reagoivat ravinnelisäys- ja laidunnuskäsittelyihin, on tutkittu hyvin vähän. Näyttää siltä, että sammalet reagoivat hyvin voimakkaasti ja pääsääntöisesti taantuvat.”

Eräässä pitkäaikaistutkimuksessaan Virtanen tutkii porojen laidunnuksen, riekon ja ilmastovaihtelun pajukasvillisuudelle aiheuttamaa painetta. Tarkastelun kohteena on myös tunturikoivikkojen keskeinen tuholainen, tunturimittari.

”Tunturimittari on hyönteisherbivori, jota Lapissa on alkanut esiintyä laajemmin ja yleisemmin. Se aiheuttaa kokonaisia tuhoja tunturikoivikoissa, mutta tuhot kohdistuvat myös tutkimaamme pajulajiin.

Oulun yliopiston kasvimuseon yli-intendentti Risto Virtasen mukaan sammalet ovat usein haastavia määritettäviä. Mikroskoopit auttavat lajien levinneisyystiedon kartuttamisessa. Kuva: Matti Heinineva

Levinneisyystietoa myös suurelle yleisölle

Tutkimusmatkoja ja havaintoaineiston keruuta Virtanen toteaa tehneensä enemmän uransa alkuvaiheessa. Tutkimusmenetelmät vaihtelevat yksityiskohdissaan aika paljon. Tietyt mittausprotokollat esimerkiksi pajukokeeseen liittyen toistuvat kuitenkin vuodesta toiseen.

Oulun yliopiston kasvimuseon kokoelmat karttuvat jonkin verran myös kokeellisesta tutkimuksesta, mutta myöhemmin määritettäviä näytteitä Virtanen sanoo keränneensä runsaammin etenkin aikaisemmilta tutkimusmatkoiltaan.

”Esimerkiksi jäkälät ja sammalet ovat usein aika hankalia määritettäviä, joten niistä joutuu keräämään näytteet, ja sitten määritys tapahtuu täällä kasvimuseolla mikroskooppia käyttäen”, hän toteaa ja viittaa työpöydällään oleviin kahteen mikroskooppiin.

Uusia lajeja löytyy erittäin harvoin, ja määritysten kautta kartutetaankin lähinnä levinneisyystietoutta lajeista.

”On yhtä lailla tärkeää saada tietää, kuinka laajalle tietyt lajit ovat levinneet ja missä niitä ylipäänsä esiintyy. Uudet menetelmät tuovat uusia perspektiivejä, koska silmämääräisesti kaksi samannäköistä lajia voivat olla kovin erilaisia geneettisesti. Silloin puhutaan kryptisistä lajeista.”

Oulun yliopiston kasvimuseo on alansa kolmanneksi suurin Suomessa. Se on ollut osa yliopistoa jo 1960-luvulta fokusalueenaan pohjoiset kasvilajit. Museon fyysisiä kokoelmia on Virtasen mukaan digitoitu putkilokasvien osalta jo 80-luvulta lähtien ja muitakin kymmenisen vuotta.

”Tiedot tallennetaan tietokantoihin, ja ne päätyvät sitten globaaleihin tietokantoihin. Digitoitu levinneisyystieto leviää nopeasti koko tiedeyhteisön ja suurenkin yleisön käyttöön. Nämä biodiversiteetti-informaatiofasiliteetit ovat suurelle yleisölle vähän vieraampia, mutta ne ovat kaikille avoimia.”

Valkokämmekkä Enontekiöllä. Kuva: Risto Virtanen

Aineistot hyödynnettävissä pitkään

Virtanen palasi kasvimuseolle viime joulukuussa Leipzigistä, missä hän työskenteli German Centre for Integrative Biodiversity Research -tutkimusyksikössä. Sammaltutkimukset kansainvälisessä verkostossa jatkuvat nyt Oulusta käsin.

”Yritän saada ne tutkimukset nyt päätökseen. Hyvän tutkimusartikkelin kirjoittaminen vie paljon aikaa. Vertaisarviointiin liittyvät tehtäväni ovat myös työllistäviä. Maastokauden jälkeen on lisäksi paljon laboratoriotyötä ja ylipäänsä aineistojen järjestelyjä siten, että ne ovat hyvin analysoitavissa.”

Biologian koulutusohjelmassa Oulun yliopistossa vuonna 1983 aloittanut Virtanen syventyi uusiutuviin luonnonvaroihin kasvitiedepainotteisesti. Virkamiesuralle ympäristöhallintoon riitti tähtääjiä, joten Virtanen kääntyi arktiseen tutkimukseen suuntautuneiden ryhmien puoleen, sai graduaiheen ja jatkoi arktiseen kasvillisuuteen vaikuttavia tekijöitä käsitelleeseen väitöskirjaan.

”Tutkijaksi hakeutuminen ei ollut silloin niin selkeää kuin se on nykyisin. Minulla se käänne tapahtui ehkä siinä, kun oli mahdollista hakea akatemiarahoitusta, ja sain sitten pienellä viiveellä kaksikin, ensin yhden väitöskirjaa varten ja sitten tutkijatohtorirahoitusta. Molemmat liittyivät arktisiin tutkimushankkeisiin”, akatemiahankkeidensa jälkeen yli-intendentin tehtävään sijoittunut Virtanen muistelee.

Väitöskirjaansa varten hän keräsi aineistoa tunturikasvillisuudesta ja arktisilta alueilta aina Huippuvuorten saaria myöten. Tutkimuksen kokeet koskivat laiduntajien vaikutusta tunturikasviyhteisöihin.

”Tuolloin kerätyt aineistot ovat edelleen käyttökelpoisia moneen tutkimukseen. Käytin paljon aikaa niiden kokoamiseen ja hyvään kuntoon laittamiseen, ja se kyllä palkitsee, että niitä voi käyttää edelleenkin.”

Yhdeksi kohokohdaksi uraltaan hän nostaa ruotsalais-venäläisen tutkimusmatkan Siperian Arktikseen vuonna 1994. Retkellä kerätystä aineistosta on saatu aikaan paljon julkaisuja. Ruukkilaislähtöiselle kasvitutkijalle mahdollisuus reilun kahden kuukauden jäänmurtajaretkeen tarjoutui kansainvälisten yhteistyökuvioiden kautta.

Teksti: Matti Heinineva

Porolaidunnusta koealoilla. Kuva: Risto Virtanen

 

Viimeksi päivitetty: 4.6.2019