Boreaaliset metsät metaanin nieluna - metsäpeitteen merkitys ilmastonmuutoksen hillitsijänä
Päärahoittaja
Päärahoittajan myöntämä tuki (€)
- 69 000,00
Hankkeen aikataulu
Hankkeen aloituspäivämäärä: 01.01.2019
Hankkeen päättymispäivämäärä: 31.12.2021
Tiivistelmä
Metaani on merkittävä kasvihuonekaasu ja hyvin tärkeä osa globaalia hiilenkiertoa. Viimeaikaisten tutkimusten mukaan maalla elävillä kasveilla, kuten puilla, voi olla huomattava vaikutus maapallon metaanibudjettiin; kasvit voivat toimia sekä metaanin lähteinä että metaanin nieluina. Metaanin kulutukseen tai tuottoon johtavia prosesseja tunnetaan kuitenkin vielä erittäin heikosti. Erityisesti metaanin kulutuksesta puiden oksistoissa on toistaiseksi hyvin vähän tutkimustietoa.
Pro gradu -tutkimuksessani havaitsin, että yksi boreaalisen metsän valtalajeista, kuusi, voi kuluttaa merkittäviä määriä metaania ja näin hidastaa ilmaston lämpenemistä. Osoitin myös, että puu voi itse asiassa kuluttaa ja tuottaa metaania samaan aikaan; nettotulos eli se, vähentääkö kasvi ilmakehästä metaania vai tuottaako se sitä lisää, näyttää tutkimukseni perusteella olevan usean toistaiseksi tuntemattoman tekijän summa. Metaanin kuluminen johtuu hyvin todennäköisesti kasvin kanssa symbioosissa elävistä aiemmin tuntemattomista bakteereista, jotka käyttävät metaania energian- ja hiilenlähteenään. Subarktisella alueella kasvavat kuuset näyttävät kuluttavan metaania enemmän kuin Keski-Suomessa kasvavat kuuset, mutta syytä tähän ei tällä hetkellä tiedetä.
Aiemmat tutkimukseni osoittavat, että tieto puiden metaanidynamiikasta on vielä hyvin puutteellista. Myös aiemmat arviot kasvien metaaniemissioista ovat todennäköisesti virheellisiä. Väitöskirjatutkimuksessani selvitän tarkemmin, millaisissa olosuhteissa ja millä mekanismilla boreaaliset puut hapettavat metaania käyttäen vakaita sekä radioaktiivisia isotooppeja, kaasuvirtausmittauksia ja molekyylimikrobiologisia menetelmiä. Teen kokeita sekä kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa että maastossa. Lisäksi varmistan metaania kuluttavien mikrobien olemassaolon kasveissa ja tunnistan mikrobit käyttäen kehittynyttä mikrobiologista analyysiä. Tutkimuksen tulokset auttavat arvioimaan boreaalisten metsien merkitystä globaalissa hiilibudjetissa ja ilmaston lämpenemisen hillitsijöinä.
Erillisessä työsuunnitelmassa (liitteenä) on tarkemmin esitelty väitöskirjatutkimukseni kulku.
Pro gradu -tutkimuksessani havaitsin, että yksi boreaalisen metsän valtalajeista, kuusi, voi kuluttaa merkittäviä määriä metaania ja näin hidastaa ilmaston lämpenemistä. Osoitin myös, että puu voi itse asiassa kuluttaa ja tuottaa metaania samaan aikaan; nettotulos eli se, vähentääkö kasvi ilmakehästä metaania vai tuottaako se sitä lisää, näyttää tutkimukseni perusteella olevan usean toistaiseksi tuntemattoman tekijän summa. Metaanin kuluminen johtuu hyvin todennäköisesti kasvin kanssa symbioosissa elävistä aiemmin tuntemattomista bakteereista, jotka käyttävät metaania energian- ja hiilenlähteenään. Subarktisella alueella kasvavat kuuset näyttävät kuluttavan metaania enemmän kuin Keski-Suomessa kasvavat kuuset, mutta syytä tähän ei tällä hetkellä tiedetä.
Aiemmat tutkimukseni osoittavat, että tieto puiden metaanidynamiikasta on vielä hyvin puutteellista. Myös aiemmat arviot kasvien metaaniemissioista ovat todennäköisesti virheellisiä. Väitöskirjatutkimuksessani selvitän tarkemmin, millaisissa olosuhteissa ja millä mekanismilla boreaaliset puut hapettavat metaania käyttäen vakaita sekä radioaktiivisia isotooppeja, kaasuvirtausmittauksia ja molekyylimikrobiologisia menetelmiä. Teen kokeita sekä kontrolloiduissa laboratorio-olosuhteissa että maastossa. Lisäksi varmistan metaania kuluttavien mikrobien olemassaolon kasveissa ja tunnistan mikrobit käyttäen kehittynyttä mikrobiologista analyysiä. Tutkimuksen tulokset auttavat arvioimaan boreaalisten metsien merkitystä globaalissa hiilibudjetissa ja ilmaston lämpenemisen hillitsijöinä.
Erillisessä työsuunnitelmassa (liitteenä) on tarkemmin esitelty väitöskirjatutkimukseni kulku.
