Browsing by Author "Haikarainen, Iikka"

Metaani (CH4) on yksi tärkeimmästä kasvihuonekaasusta. Sen ilmastoa lämmittävä vaikutus on 100 vuoden lämmi-tyspotentiaalina 28-kertainen hiilidioksidiin verrattuna. Lisäksi metaanin määrä ilmakehässä on yli kaksinkertaistunut esiteollisen ajan alun jälkeen ja sen lähteiden tuntemisessa on puutteita. Ilmakehän metaanista suurimman osan on arveltu olevan peräisin anaerobisissa olosuhteissa tapahtuvasta metanogeneesistä. Boreaaliset metsät on mielletty CH4-nieluiksi maan hapellisessa kerroksessa tapahtuvan metaaninsitoutumisen vuoksi. Myös puut toimivat CH4-lähteinä joko helpottamalla maassa anaerobisesti syntyneen metaanin pääsyä ilmakehään tai tuottamalla sitä itse. Vaikka ensimmäiset havainnot puiden CH4-päästöistä tehtiin jo lähes 20 vuotta sitten, on vasta viimeaikainen tutkimus osoittanut että puiden CH4-päästöt voivat vaikuttaa huomattavasti metsien CH4-taseeseen. Suurimpien arvioiden mu-kaan puiden vapauttaman metaanin osuus on jopa 10–40 % globaalista CH4-budjetista. Puiden CH4-päästöjen tutki-mus on tähän asti suuntautunut enimmäkseen trooppiselle ja temperaattiselle kasvillisuusvyöhykkeelle, mutta tutki-mus boreaalisella kasvillisuusvyöhykkeellä on jäänyt vähäiseksi. Tämän pro gradu -työn tavoitteena on arvioida boreaalisella havumetsävyöhykkeellä tavanomaisesti esiintyvien kah-den puulajin, hieskoivun (Betula pubescens) ja kuusen (Picea abies), CH4-vuota ja sen vaihtelua kasvukauden alussa. Työn aineistona on käytetty 28.4.–11.6.2015 Hyytiälässä kahdella eri koealalla havaittuja puiden ja metsänpohjan CH4-voita, jotka on mitattu hieskoivujen ja kuusien rungoista ja oksista käyttäen suljettua kammiomittausmenetelmää. Koealoina olivat soistunut alue (metsäkortekorpi), jolta valittiin 4 koepuuta (2 hieskoivua, 2 kuusta) ja kivennäismaa-alue (kuivahko kangas), jolta valittiin yksi koepuu (hieskoivu). Tutkimuksissa havaittiin, että sekä hieskoivut että kuuset toimivat CH4-lähteinä rungoista ja oksista, vaikka ne myös ajoittain sitoivat metaania. Havaitut CH4-vuot olivat suuruusluokaltaan hyvin vaihtelevia. Suurimmat CH4-päästöt ha-vaittiin soistuneella kasvupaikalla kasvavien hieskoivujen rungoista, joissa runkopinta-ala kohtaiset päästöt vähenivät eksponentiaalisesti puun pituusprofiilissa tyvestä latvaa, ja rungon tyveltä mitatut suurimmat päästöt myös kasvoivat kevään edetessä. Soistuneella koealalla puiden runkojen CH4-vuo korreloi maalämpötilojen kanssa sekä positiivisesti (hieskoivut) että negatiivisesti (kuuset). Sadekertymän havaittiin korreloivan negatiivisesti koivujen runkojen vuon kanssa. Muilla taustamuuttujilla (esim. ilman lämpötila, säteily, mahlan virtausnopeus) ei ollut havaittavaa yhteyttä puiden CH4-vuohon. Korrelaatioita ei myöskään havaittu kivennäismaakohteella olleen hieskoivun keskiarvoisten CH4-voiden ja taustamuuttujien välillä. Puiden CH4-vuosta tehtiin yleistys metsikkötasolle, mikä osoitti kuusien päästö-jen (6,15 g ha−1 vrk−1) olevan suurempia kuin hieskoivujen päästöt (5,82 g ha−1 vrk−1) johtuen kuusien oksiin sitoutu-neesta suuremmasta biomassan määrästä verrattuna hieskoivuihin. Tästä syystä kuuset voivat olla merkittävämpiä metaanin vapauttajia kuin hieskoivut. Työn tulokset vahvistavat aiempien tutkimusten havainnot puiden CH4-päästöistä ja osoittavat että myös boreaalisen kasvillisuusvyöhykkeen puilla voi olla merkittävä rooli globaalissa CH4-budjetissa, jossa puiden CH4-vuota ei ole tähän asti lainkaan huomioitu. Hieskoivujen ja kuusien erilainen vaste kasvukauden alkuun, maalämpötilaan ja sateisuuteen viittaa puulajien välisiin eroihin CH4-vuota säätelevissä tekijöissä tai metaanin kuljetukseen liittyvässä fysiologiassa.