Browsing by Subject "stable carbon isotopes"

Suot ovat tärkeä osa maailmanlaajuista hiilen kiertokulkua, koska ne varastoivat suuria määriä hiiltä eloperäiseen materiaaliin turpeen muodossa, joka muodostuu biomassan hitaasta hajoamisesta kylmän, hapettoman ja matalan pH:n ympäristön vuoksi. Soista vapautuu myös metaania (CH4), joka on voimakas kasvihuonekaasu, jonka lämmityspotentiaali on 28 kertaa voimakkaampi kuin hiilidioksidin (CO2). Turvemaiden netto-C-päästöt riippuvat suotyypistä ja ympäristöolosuhteiden muutoksista, kuten pohjaveden korkeudesta tai turpeen lämpötilasta, ja niistä johtuvasta tasapainosta CH4-päästöjen ja turpeen muodostumisesta johtuvan hiilinielun välillä. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, miten kasviyhteisöt ja muut säätelevät tekijät, kuten lämpötila, pohjaveden korekus, LAI ja suotyyppi vaikuttavat sekä ilmakehän hiilivirtaan että turpeen CH4- ja CO2-pitoisuuksiin. Lisäksi tehtiin stabiiliin hiili-13 isotoopin mittauksia, jolla saadaan lisätietoa metanogeneesin biogeokemiasta. Mittaukset otettiin rahkasammalvaltaisista mättäistä ja saravaltaisista välipinnoista. Mittauspisteille tehtiin kolme kasvillisuuden manipulointia, joilla selvitettiin kasvillisuuden vaikutuksia hiilidynamiikkaan 1. putkilokasvien ja sammaleiden poisto, 2. pelkkä putkilokasvien poisto, 3. Kaikki kasvillisuus tallella. Tutkimuspaikka sijaitsee Etelä-Suomessa Siikanevan suoalueella. Mittaukset tehtiin vuonna 2018 touko-syyskuussa ombrotrofisessa keidasrämeessä ja oligotrofisessa saranevassa. Mittauskausi oli poikkeuksellisen kuiva ja pohjavedenkorkeus oli keskiarvoa matalammalla. Tästä johtuen monia aikaisemmin havaittuja korrelaatioita ei löytynyt. CH4-virtojen suuruus riippui suotyypistä ja kasvillisuuden manipuloinnista. Keskimääräiset turpeen CH4 ja CO2 pitoisuudet olivat hieman korkeammat mittauspisteissä saranavevalla. Pitoisuudet kasvoivat nopeasti syvyyden myötä, 50 cm:n syvyydessä pitoisuudet olivat useita suuruusluokkia suurempia kuin 7-20 cm:n syvyyksissä korkeimpien, mittausten ollessa yli 500 000 ppm. δ13C-CH4-arvot muuttuivat negatiivisemmiksi tyypillisesti syvyyden myötä, kun hydrogenotrofinen metanogeneesi yleistyi. Kasvillisuuden manipuloinneilla oli vaihtelevia vaikutuksia CH4-vuohon, eikä lehtipinta-alaindeksi osoittanut vahvaa lineaarista korrelaatiota CH4:n kanssa. CH4-virtaus oli myös epäherkkä pohjaveden korkeudelle, mutta kasvien välittämä CH4-kuljetus ei todennäköisesti ollut syynä, koska kasvillisuuden poistokäsitellyt mittauspisteet osoittivat myös samanlaista epäherkkyyttä veden korkeudelle. Putkilokasvien ja sammaleiden poistaminen vähensi yleensä CH4-virtoja. Mättäissä, joissa putkilokasvit oli poistettu, mutta sammaleita ei, oli alhaisimmat CH4-virrat. Yhteenvetona voidaan todeta, että useimmat ympäristömuuttujat eivät osoittaneet vahvaa korrelaatiota CH4:n kanssa. Mikään yksittäinen muuttuja ei selittänyt selvästi eroja CH4-vuossa. Turpeen CH4 ja CO2 pitoisuudet riippuvat voimakkaasti syvyydestä ja suotyypistä. Kasvillisuuden poistaminen tyypillisesti vähensi CH4-virtoja.