Maatalous- ja metsätieteiden tohtori Anna Lintunen johtaa Helsingin yliopiston Hyytiälän metsäasemalla tehtävää tutkimusprojektia, jossa halutaan ymmärtää paremmin sitä, miten ilmastonmuutos vaikuttaa talvisiin olosuhteisiin ja sitä kautta puihin ja metsiin.
– Tutkimme muun muassa lumen vaikutusta puihin. Tiedetään, että tulevaisuudessa lumen määrä tulee vähenemään Etelä-Suomessa, ja luminen kausi lyhenee. Haluamme ymmärtää, miten se vaikuttaa maaperään ja puiden toimintaan.
Tutkimusta varten Hyytiälän metsäaseman mittausalueelle Juupajoelle on rakennettu isot lumikatokset, joista pistää ulos puita: kolme kuusta, kolme mäntyä ja kolme koivua.
– Katokset estävät lumen tulon maahan. Puut pilkistävät ulos katosta, koska emme halunneet vaikuttaa latvuston valo-olosuhteisiin. Viereinen SMEAR-asema toimii kontrollialueena eli sinne lumi laskeutuu normaalisti. Mittaamme siis samoja asioita lumettomalle ja lumisella alueella, Lintunen selvittää.
Lämpötilan sahaaminen stressaa puita
Tehtävät mittaukset ovat monisyiset. Niitä tehdään ensinnäkin maaperässä.
– Esimerkiksi maan lämpötilaa mitataan automaattisesti kahdelta eri syvyydeltä monista eri paikoista. Keväällä sitten kaivetaan anturit ylös ja katsotaan, miltä data näyttää.
Maahan on lämpötila-antureiden lisäksi haudattuna juuripusseja, joista voidaan seurata juurten kasvua. Myös hiilidioksidivuotoa maasta seurataan. Dronea puolestaan on lennätetty mittaamaan oksien kasvua.
– Puista mitataan myös sitä, miten vesi virtaa rungon sisällä, ja puun läpimitan muutoksia mitataan ihan mikrometrin tarkkuudella. Sen lisäksi, että puun läpimitan muutokset kertovat puun kasvusta keväällä, ne kertovat mahdollisista pakkastressiin liittyvistä soluvaurioista rungossa ja puun vesitilanteesta.
Ilman lämpötilassa tapahtuvien muutosten vaikutusta puihin puolestaan tutkitaan laboratorio-olosuhteissa.
– Teemme labrassa erilaisia lämpötilasyklejä puille ja katsomme, miten puut reagoivat näihin.
Lintunen huomauttaa, että ilmastonmuutoksen seurauksena ilman lämpötila on jo noussut ja sen on ennustettu yhä nousevan. Kohonnut lämpötila keväällä pääsääntöisesti lisää puiden kasvua, koska se pidentää kasvukautta.
– Ilmastonmuutoksen seurauksena Etelä-Suomessa usein talven lämpötila sahaa nollan molemmin puolin. Tulee jäätymistä, sulamista, jäätymistä ja sulamista. Lämpötilan sahaaminen edestakaisin on puille stressaavampaa verrattuna siihen, että ne olisivat tasaisesti jäässä.
Hän muistuttaa myös, että kunnon pakkanen suojaa puita myös monilta hyönteisiltä ja taudinaiheuttajilta.
– On monia sellaisia hyönteisiä, jotka eivät pärjää Suomessa. Jos talvi lämpenee, voi tulla uusia öttiäisiä, jotka pärjäävät täällä ja ovat puille haitaksi.
Kun lumi vähenee, maa kylmenee
Viime talvena aloitetusta tutkimuksesta on jo olemassa alustavia tuloksia.
– Eristävän lumipeitteen alla pintamaassa lämpötila oli koko talven nollan asteen paikkeilla. Lumettomalla alueella taas lämpötila oli -5 tai jopa -7 astetta eli maa jäätyy.
– Eli vähän toisin päin kuin ajattelisi: kun lumi vähenee, maa voi tulla kylmemmäksi.
Tutkijaryhmä seuraakin nyt, aiheuttaako kylmä maa sen, että puut heräävät keväällä hitaammin ja sitä myöten lähtevät myös hitaammin kasvuun. Kun maa on kylmää, puu pystyy käyttämään maasta vettä myöhemmin.
– Esimerkiksi koivun mahlakausi näytti viivästyvän yli viikolla, kun maa oli kylmää.
Maan kylmyydellä on vaikutusta myös maaperän pieniin mikrobeihin, jotka hajottavat maaperän orgaanista ainesta. Niiden hengityksen myötä maasta tulee hiilidioksidia.
– Lumen alta, jossa lämpötila on nollan tuntumassa, tulee tasaisesti läpi talven pientä hiilivuotoa. Kun maa jäätyy, näin ei tapahdu. Tällä on vaikutusta maaperän toimintaan ja metsän hiilitaseeseen.
Talvet erilaisia jatkossakin
Tutkijoilla kävi tuuri, kun peräkkäin sattui kaksi lumista talvea. Siihen, millainen olisi puiden kannalta optimaalinen talvi, ei ole yksiselitteistä vastausta.
– Jos painavaa lunta on hirveästi, puiden latvukseen voi alkaa tulla ihan mekaanisia vaurioita. Eli ei sekään ole hyvä, jos lunta on liikaa, mutta eristävä lumipeite maassa kuitenkin on hyvä asia, sillä se tarjoaa suojaa sekä puiden juurille, varvuille että monille eläimille, Anna Lintunen muotoilee.
Tutkija on havainnut, ettei luminen talvi ole otollinen aika puhua ilmastonmuutoksesta.
– Ihmisten arkikokemus vaikuttaa kauheasti siihen, mitä asioista ajatellaan. Esimerkiksi hirveän kuiva ja kuuma kesä tai vastaavasti hirveän lämmin ja vähäluminen talvi ovat otollisempia aikoja keskustella aiheesta, Lintunen sanoo ja jatkaa:
– Täytyy aina muistaa, että säässä on hirveästi luontaista vuosien välistä vaihtelua ja tämä pitää osata erottaa pitkän aikavälin trendeistä. Se on ihan selvä, että jatkossakin on erilaisia talvia ja kesiä. Se ei muuta ilmastonmuutokseen liittyviä trendejä mihinkään.
