Ilmastonmuutos on kiihdyttänyt maapallon kasvillisuuden kasvua

Etelämantereella tehtyjä jää- ja luminäytteiden avulla ilmiö on saatu todennettua globaalilla, koko maapallon kattavalla, tasolla. Historialliset lämpötila-aikasarjat ja ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden mittaussarjat osoittavat selvästi, kuinka ilmasto on muuttunut viimeisimmän sadan vuoden aikana. Tällä on ollut selvä vaikutus myös kasvillisuuteen.

Tutkimuksen mukaan ilmasto lämpenisi merkittävästi nopeammin, jos kasvillisuuden kasvu ei kiihtyisi ilmastonmuutoksen ja ilman hiilidioksidipitoisuuden nousun seurauksena. Kun fotosynteesi kiihtyy, kasvit poistavat yhä enemmän fossiilisten polttoaineiden tuottamaa hiilidioksidia ilmakehästä. Se näkyy kasvien kokonaistuotannon eli kasveihin sitoutuvan hiilen kiihtyvänä kasvuna. "Arvioiden mukaan kasvit ja maaperä sitovat tällä hetkellä itseensä noin neljäsosan fossiilisten polttoaineiden päästöistä. Ilmastonmuutoksen haitalliset seuraukset kumoavat kuitenkin kasvituotannon lisääntymisen tuoman hyödyn. On myös viitteitä siitä, että hiilidioksidin lannoitusefekti on vaimenemassa", toteaa tutkimuksessa mukana ollut Ilmatieteen laitoksen tutkija Marko Laine.

Kasvien merkitys ilmastonmuutoksessa vaikeasti arvioitavissa

Kaikki hallitusten välisten ilmastopaneelin (IPCC) raporteissa käytettävät ilmastomallit huomioivat kasvien ilmastonmuutosta hidastavan takaisinkytkennän, mutta sen voimakkuutta on ollut vaikea arvioida. Naturessa julkaistussa tutkimuksessa esitetään uusi tapa monitoroida maailmanlaajuisia muutoksia fotosynteesissä, mikä auttaa ymmärtämään ja ennakoimaan ilmastonmuutosta ja sen vaikutuksia. Ilmakehän historiallisia karbonyylisulfidipitoisuuksia arvioitiin yhdistämällä tuloksia Etelämantereen jäästä ja lumesta eristetyistä ilmanäytteistä sekä tutkimusasemilla tehtävistä in-situ- ja kaukokartoitushavainnoista. Karbonyylisulfidi (kemiallinen yhdiste COS) on ilmakehässä pieninä pitoisuuksina esiintyvä kaasu, joka hyvän sekoittuvuutensa takia on sopiva mittari tutkittaessa globaaleja muutoksia ilmakehässä. Hiilidioksidin tapaan COS kytkeytyy voimakkaasti kasvien aineenvaihduntaan ja sen pitoisuuden muutosta tutkimalla saadaan käsitys muutoksista kokonaistuotannossa.

Ilmakehän prosessit ovat monimutkaisia ja myös niiden havainnointiin sisältyy epävarmuuksia. Tutkimus edesauttaa ilmastomallien kehittämistä ja siten myös ilmastoennusteiden tarkentumista. "Tutkimus osoitti myös, kuinka tärkeää on ylläpitää kattavaa mittausverkostoa sekä kehittää ja käyttää tieteellisiä menetelmiä, joiden avulla luotettavasti näemme muutokset ilmaston luonnollisen vaihtelun takaa", Marko Laine toteaa.  

Tutkimusta johti Professori J. Elliott Campbell Kalifornian Merced-yliopistosta ja se tehtiin yhteistyössä Ilmatieteen laitoksen ja usean yhdysvaltalaisen ja ranskalaisen tutkimuslaitoksen kanssa. Työtä rahoittivat Suomen Akatemia sekä Yhdysvalloista U.S. Department of Energy ja National Oceanic and Atmospheric Administration.

Lisätietoja:

Tutkimusprofessori (urapolku) Marko Laine, puh. 040 526 9500, marko.laine@fmi.fi

Lisäksi kasvillisuuden ja maaperän hiilivaroihin liittyviin kysymyksiin vastaa tutkimusprofessori Jari Liski, puh. 029 539 6086, jari.liski@fmi.fi

Large historical growth in global terrestrial gross primary production doi:10.1038/nature22030 J. E. Campbell, J. A. Berry, U. Seibt, S. J. Smith, S. A. Montzka, T. Launois, S. Belviso, L. Bopp, M. Laine