Ilmastonmuutos voi tehdä soista valtavan päästölähteen, mutta voiko hiilensidonta myös lisääntyä?

Suot peittävät vain kolme prosenttia maapallon maapinta-alasta, mutta ne varastoivat jopa 30 prosenttia kaikesta maaperän hiilestä. Suot alkoivat kerryttää hiilivarastojaan jo 10 000 vuotta sitten, viimeisimmän jääkauden päättyessä.

Vuosituhansien saatossa turpeen hidas kertyminen on tehnyt soista merkittäviä hiilivarastoja. Soiden korkea vedenpinta hidastaa eloperäisen aineksen hajoamista niin, että se on hitaampaa kuin kasvien uusien lehtien, juurien ja varsien tuottaminen.

Suomen laajat suoalueet ovat hyvä esimerkki siitä, miten kostea ja viileä ympäristö edistää turpeen kertymistä. Ilmastonsa ansiosta pohjoiset alueet ovat tärkeitä hiilen varastoijia.

Juuri pohjoisilla alueilla ilmasto on muuttumassa erityisen nopeasti. Ilmaston lämmetessä kasvit kasvavat nopeammin, mikä lisää veden haihtumista. Soiden veden pinnan ennustetaan laskevan tästä syystä 8–22 senttimetriä, mikä uhkaa muuttaa näiden alueiden hiilivarastojen toimintaa.

Vedenpinnan taso vaikuttaa sekä kasvien kasvuun että hajotukseen. Muutosten voimakkuus vaihtelee suotyypeittäin.

Paksun rahkasammalkerroksen peittämät suot ovat vakaampia kuin herkemmät ja monimuotoisemmat sarasuot. Niillä kasvien kasvu kiihtyy ja uudet, nopeakasvuiset lajit valtaavat alaa. Samalla turpeen hajoaminen kuitenkin nopeutuu ja enemmän hiilidioksidia vapautuu ilmakehään.

Metaani ja hiilidioksidi avainasemassa

Suot ovat metaanin ja hiilidioksidin luontaisia lähteitä. Siitä huolimatta ne ovat historiansa aikana ehtineet kerryttää hiiltä niin paljon, että kokonaisvaikutus ilmastoon on ollut viilentävä.

Sama voi jatkua, mikäli tämä hiilivarasto onnistutaan säilyttämään.

Suuri hiilivarasto tarkoittaa kuitenkin samalla potentiaalia päästää paljon kasvihuonekaasuja ilmakehään. Soiden kasvihuonekaasut ovat pääosin peräisin turpeen hajoamisesta.

Sekä metaani että hiilidioksidi ovat keskeisiä suotutkimuksessa erityisesti ilmastoa lämmittävän vaikutuksensa takia.

Kun suo kuivuu maankäytön tai ilmastonmuutoksen seurauksena, sen hiilidioksidipäästöt kasvavat. Arviot päästöjen suuruudesta vaihtelevat riippuen suotyypistä ja siitä, miten paljon vedenpinta laskee.

Metaania sen sijaan syntyy hapettomissa olosuhteissa, eli kosteammat suot ovat suurempia metaanin lähteitä kuin kuivemmat. Lämpeneminen itsessään lisää metaanin tuotantoa ja tekee sitä säätelevistä prosesseista entistä monimutkaisempia.

Mikrobiyhteisö on avainasemassa soiden metaanituotannossa ja turpeen hajotuksessa. Lämpeneminen ja kuivuminen yhdessä muuttavat soiden mikrobiyhteisöjen toimintaa tavoilla, joita ei täysin tunneta. Tällä saattaa olla arvaamattomia vaikutuksia soiden hiilenkiertoon, ja siksi mikrobiyhteisöjä tulisi tutkia lisää.

Kuivuminen vähentää monimuotoisuutta

Hiilenkierron muutosten lisäksi myös soiden ainutlaatuiset eliöyhteisöt reagoivat herkästi muuttuviin vesiolosuhteisiin. Veden laatu ja syvyys määrittävät soiden kasviyhteisöjä, jotka puolestaan tarjoavat elinympäristöjä ja ravintoa monille eläinlajeille.

Suot lisäävät maisemaamme biologista monimuotoisuutta. Niillä esiintyy lajeja, joita ei tavata missään muissa ekosysteemeissä.

Ravinteikkaiden soiden lajisto on erityisen vaateliasta. Tästä syystä ravinteikkaat suot ovat erityisen herkkiä metsittymään kuivumisen seurauksena, ja niiden lajisto on erityisessä vaarassa.

Kun kenttäkokeessa veden pintaa laskettiin vain kymmenen senttimetriä, erikoistuneet suokasvit, kuten tietyt sammaleet ja kukkivat kasvit, katosivat ja korvautuivat metsäympäristöille tyypillisillä lajeilla muutaman vuoden sisällä.

Ravinteikkaat suot onkin tunnistettu Euroopan tasolla uhanalaiseksi ekosysteemiksi. Euroopan jäljellä olevat ravinteikkaat suot, kuten letot, ovat keskittyneet Suomeen ja Ruotsiin. Tämän vuoksi juuri me Suomessa voimme merkittävällä tavalla vaikuttaa näiden ekosysteemien säilymiseen.

Ilmastonmuutos toimii kuin metsäojitus

Me suomalaiset tiedämme hyvin, että suon ojittaminen lisää maan tuottavuutta. Meillä on ojitettu soita maatalouskäyttöön vuosisatojen ajan. Metsäojitusta harjoitettiin paljon toisen maailmansodan jälkeen.

Ilmastonmuutoksen aiheuttamalla kuivumisella voi olla samansuuntainen
vaikutus kuin metsäojituksella: se voi lisätä kasvien kasvua ja fotosynteesiä erityisesti ravinteikkailla soilla.

Kun veden pinta painuu syvemmälle, lisääntynyt turpeen hajotus vapauttaa ravinteita kasvien kasvuun. Samalla turpeesta vapautuu hiilidioksidia ilmakehään.

Tuoreen tutkimuksen mukaan kuivumisen jälkeen kasvien kasvu kiihtyy. Suolle ilmestyy kasveja, jotka ovat tehokkaampia yhteyttäjiä. Nämä vaikutukset koskevat pääasiassa putkilokasveja. Kuivuminen ei siis hyödytä rahkasammalten tuottavuutta.

Soiden kuivumisen lopullinen ilmastovaikutus on vielä epäselvä. Tarvitaan lisää pitkäaikaisten kenttäkokeiden ja mallinnusten yhdistämistä ennen kuin selviää, kompensoiko kasvien kasvun kiihtyminen turpeen hajotuksen nopeutumista ja mikä vaikutus on suotyypillä ja kuivumisen intensiteetillä.

Suotutkimus mukana globaalissa yhteisössä

Ilmastonmuutoksen vaikutuksia eri luonnonjärjestelmiin pyritään seuraamaan kansainvälisen seurannan ja tutkimusyhteistyön avulla.

Itä-Suomen yliopiston Peat&Trees-tutkimusryhmä osallistuu ICOSin (Integrated Carbon Observation System) ja ANAEE-verkoston (Analysis and Experimentations on Ecosystems) työhön ja tuottaa havaintoja laajemmalle tiedeyhteisölle maailmanlaajuisesti.

Kansainvälisen yhteistyön ja kumppanuuksien avulla tutkimusryhmä pystyy selvittämään, miten Suomessa havaitut muutokset vertautuvat maailmanlaajuisiin kehityssuuntauksiin ja miten ne vaikuttavat ilmastonmuutoksen suuriin haasteisiin.

Nicola Kokkonen
Väitöstutkija, Peat&Trees-tutkimusryhmä, Itä-Suomen yliopisto