SYKE, Metsäntutkimuslaitos, Helsingin yliopiston Luonnontieteellisen keskusmuseo tiedottavat

Ilmaston lämpeneminen lisää maaperän hiilidioksidipäästöjä enemmän kuin tähän asti on arvioitu. Kyse on merkittävästä ilmastonmuutosta kiihdyttävästä mekanismista, sillä maaperän hiilidioksidipäästöt ovat jo nykyään kymmenkertaiset fossiilisen hiilen päästöihin verrattuna. Suomalainen tutkimusryhmä osoitti, että nykyisin käytettävä mittausmenetelmä aliarvioi ilmaston lämpenemisen vaikutusta maaperän päästöihin.

Virhe on vakava ilmastonmuutosarvioiden kannalta, sillä kaikissa ilmastomalleissa maaperän päästöjen laskenta perustuu tällä harhaanjohtavalla menetelmällä tehtyihin mittauksiin. Ilmastomalleja on korjattava tältä osin, jotta maaekosysteemien suurimman hiilivaraston vaikutus ilmastonmuutokseen tulee arvioitua oikein. Maaperän hiilivaraston herkkyys ilmaston lämpenemiselle vaarantaa metsien kyvyn toimia hiilinieluna tulevaisuudessa.

Maaperän ilmastovaikutuksia tutkitaan eri puolilla maailmaa

Ilmastonmuutoksen vaikutusta hiilidioksidin vapautumiseen maaperästä tutkitaan laajasti eri puolilla maapalloa, koska maaperän päästöt vaikuttavat merkittävästi ilmakehän hiilidioksidimäärään ja tulevaisuuden ilmastoon. Tutkimukset perustuvat eri lämpötiloissa ja kosteusoloissa tehtyihin lyhytaikaisiin mittauksiin maaperän hiilidioksidituotosta. Uuden suomalaistutkimuksen mukaan tämä tutkimusmenetelmä antaa kuitenkin systemaattisesti väärän kuvan ilmastonmuutoksen vaikutuksista päästöihin.

Lyhytaikaisissa kokeissa mitattava hiilidioksidi on peräisin kaikkein nopeimmin hajoavista maaperän hiiliyhdisteistä, joita maaperässä on vain vähän. Tutkimusryhmä osoitti radiohiilimittausten avulla, että hitaammin hajoavat maaperän hiiliyhdisteet ovat moninkertaisesti herkempiä lämpötilan nousulle ja että tällaisia yhdisteitä maaperässä on paljon.

Tutkituissa boreaalisen havumetsävyöhykkeen metsissä maaperän hiilidioksidipäästöt kasvoivat jopa puolitoistakertaisiksi vallalla olevan mittausmenetelmän arvoihin verrattuna, jos lämpötila nousi tämän vuosisadan arvion mukaiset viisi asetta ja hiilivirta maaperään säilyi ennallaan. Metsäkasvillisuuden kasvun olisi kiihdyttävä 100-120 %, jotta sen hiilensidonta riittäisi korvaamaan kasvavat maaperän päästöt - aiempien virheellisten arvioiden mukaan jo 70-80 %:n kasvunlisäys olisi riittävä. Ero on merkittävä, koska korkeimmissakin arvioissa metsien kasvu kiihtyy vain 60 % viiden asteen lämpenemisen seurauksena.

Maaperän hiilivarasto pienenee ja päästöt metsistä kasvavat

Tulosten mukaan ilmaston lämpeneminen johtaa vääjäämättömästi maaperän hiilivaraston pienenemiseen ja lisääntyviin hiilidioksidipäästöihin metsistä. Päästöt lämmittävät ilmastoa entisestään, mikä lisää edelleen päästöjä; maaperän hiilipäästöjen ja ilmaston lämpenemisen välille syntyy ilmastonmuutosta kiihdyttävä vuorovaikutus.

Nykyiset ilmastomallit aliarvioivat maaperän hiilidioksidipäästöjen kasvua ilmaston lämpenemisen seurauksena ja siten vähättelevät metsien suurimman hiilivaraston ilmastonmuutosta kiihdyttävää vaikutusta. Tutkimuksen tulos on oleellinen myös metsiä koskevan ilmastopolitiikan kannalta. Metsien maaperän hiilivarasto on luultua herkempi ilmaston lämpenemiselle, mikä uhkaa metsien toimintaa hiilinieluina tulevaisuudessa. Hiilivaraston säilyttämiseksi hiilen varastointia maaperään olisi lisättävä, mutta tämä on ristiriidassa metsien bioenergiatavoitteiden ja yhä intensiivisemmäksi muuttuvan biomassan korjuun kanssa.

Tutkimus toteutettiin Suomen ympäristökeskuksen, Metsäntutkimuslaitoksen ja Luonnontieteellisen keskusmuseon Ajoituslaboratorion tutkijoiden yhteistyönä. Tutkimusta rahoittivat Suomen Akatemia ja Nesslingin säätiö.

Lisätietoja

Erikoistutkija Jari Liski, Suomen ympäristökeskus, p. 040 748 5088

Erikoistutkija Hannu Fritze, Metsäntutkimuslaitos, p. 010 211 2370

Laboratorion johtaja Markku Oinonen, p. p. 09 191 50740

Tutkimus julkaistaan the Ecological Society of America -tiedeseuran arvovaltaisen Ecology-lehden helmikuun numerossa: Karhu, K., Fritze, H., Hämäläinen, K., Vanhala, P., Jungner, H., Oinonen, M., Sonninen, E., Tuomi, M., Spetz, P. & Liski, J. 2010. Temperature sensitivity of soil carbon fractions in boreal forest soil. Ecology 91(2): 370-376.

English - Svenska

Press release: Soil contributes to climate warming more than expected - Finnish research shows a flaw in climate models

Pressmeddelande: Marken påskyndar uppvärmningen av klimatet mer än vad man hade tänkt - finländsk forskning avslöjar brist i klimatmodellerna

Tiedeuutiset