Jyväskylän yliopisto

Hiilidioksidia vapautuu järvistä yhä enemmän ilmastonmuutoksen edetessä

Jaa

Pohjoisen havumetsävyöhykkeen järvillä on merkittävä rooli hiilen kiertokulussa maapallolla. Pohjoisilla alueilla on paljon pieniä ja matalia järviä, joiden biologinen toiminta on vilkasta niihin valuma-alueilta tulevan orgaanisen aineen kuormituksen takia. Kun mikrobit hajottavat järvien veteen ja pohjasedimenttiin kertyvää orgaanista ainetta, monissa järvissä syntyy enemmän hiilidioksidia kuin veteen voi liueta, ja osa hiilidioksidista vapautuu ilmakehään.

Jyväskylän yliopistossa tarkastettavassa fysiikan alan väitöstutkimuksessa FM Petri Kiuru arvioi, että järvien merkitys ilmakehän hiilidioksidilähteenä on kuluvan vuosisadan lopulla ilmastonmuutoksen myötä yhä suurempi. Tutkimuksessa kehitettiin vertikaalinen järvimalli järvien hiilenkierron tutkimiseen.

Kiuru tutki väitöstyössään järvien hiilenkiertoa prosessipohjaisen, järven lämpötilajakauman ja vedenlaadun aikakehitystä kuvaavan mallin avulla keskittyen erityisesti järviveden ja ilmakehän välisen hiilidioksidivaihdon tarkasteluun. Tutkimuksen tavoitteena oli myös arvioida, kuinka ilmastonmuutos vaikuttaa pohjoisen havumetsävyöhykkeen järvien hiilidynamiikkaan.

Ilmastonmuutoksen aiheuttaman ilman lämpötilan nousun ja vuotuisen sadannan kasvun vaikutuksesta pohjoisen havumetsävyöhykkeen järvet lämpenevät ja järviin kulkeutuvan orgaanisen aineen määrä saattaa kasvaa. Se tutkimuksen mukaan kasvattaa myös järvien hiilidioksidipitoisuutta ja niistä ilmakehään vapautuvan hiilidioksidin määrää. Tämä tulee ottaa huomioon myös arvioitaessa globaalissa hiilen kiertokulussa tapahtuvia muutoksia.

Prosessipohjaiset mallit ovat työkalu järven dynaamisten prosessien hahmottamisessa

Tutkimuksessa selvitettiin mallinnuksen avulla myös, kuinka uudet arviot järvien ja ilmakehän välisen hiilidioksidivaihdon voimakkuudesta vaikuttavat pohjoisen havumetsävyöhykkeen järvien hiilitaseen määrittämiseen. Uusilla mittausmenetelmillä tehdyt jatkuvatoimiset hiilidioksidivuomittaukset ovat osoittaneet, että hiilidioksidia vaihtuu järviveden ja ilmakehän välillä enemmän ja nopeammin kuin on aiemmin arvioitu. Tämän myötä myös järvissä syntyvän hiilidioksidin ja ulkoisen hiilikuormituksen, pohjavesikuormitus mukaan lukien, määrää tulisi arvioida ja selvittää tarkemmin.

Prosessipohjaiset mallit ovat tärkeä työkalu järvessä tapahtuvien monimutkaisten dynaamisten prosessien hahmottamisessa ja tutkimisessa. Niiden avulla järveä voidaan kuvata kokonaisvaltaisesti ja tutkia eri osatekijöiden, kuten jääpeitteen, hydrodynamiikan, lämpöolojen, kemiallisten ja biologisten prosessien sekä valuma-alueen ainekuormituksen aiheuttamaa yhteisvaikutusta. Tutkimuksessa kehitettyä ja käytettyä vertikaalista järvimallia voidaan jatkossa hyödyntää järviekosysteemitutkimuksessa. Mallityökalua voidaan soveltaa erilaisten järvien nykyhetken ja tulevaisuuden hiilenkierron kuvaamiseen varsinkin yhdistettynä malleihin, jotka simuloivat järven valuma-alueen hydrologisia ja biokemiallisia prosesseja ja järven valuma-aluekuormitusta.

Väitöskirja on julkaistu Jyväskylän yliopiston verkkojulkaisusarjassa JYU Dissertations, 89, Jyväskylä 2019, ISSN 2489-9003, ISBN 978-951-39-7777-1.
Linkki julkaisuun: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7777-1

FM Petri Kiurun fysiikan väitöskirja ”Modeling CO2 emissions from boreal lakes in present and future” tarkastustilaisuus on keskiviikkona 19.6.2019 kello 12 salissa YAA303. Vastaväittäjänä toimii professori Anna Rutgersson (Uppsalan yliopisto, Ruotsi) ja kustoksena professori Markku Kataja (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

Petri Kiuru kirjoitti ylioppilaaksi Rautjärven lukiosta vuonna 2000. Hän aloitti fysiikan opinnot Jyväskylän yliopistossa fysiikan laitoksella syksyllä 2000 ja valmistui filosofian maisteriksi vuonna 2007 pääaineenaan teoreettinen fysiikka. Väitöstutkimuksen Kiuru aloitti vuoden 2015 alussa. Väitöstyötä tehdessään Kiuru toimi ulkopuolisena tutkijana Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) vesikeskuksessa SYKEn Jyväskylän toimipisteessä. Väitöskirjatyötä ovat rahoittaneet Koneen Säätiö ja Maa- ja vesitekniikan tuki ry.

Lisätietoja:
FM Petri Kiuru, petri.j.kiuru@jyu.fi , puh. 050 308 9678
Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi, puh. 050 5818351

Avainsanat

Kuvat

Tietoja julkaisijasta

Jyväskylän yliopisto
PL 35
40014 Jyväskylä

http://www.jyu.fi

Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto

Ensimmäiset uhanalaisen raakun poikaset syntyivät Konneveden tutkimusasemalla  17.7.2019 08:00:00 EESTTiedote

Etelä-Suomessa Mustionjoen ja Ähtävänjoen raakkukannat pienenevät hälyttävää tahtia, mutta tilanteeseen on tulossa helpotusta Jyväskylän yliopiston Konneveden tutkimusasemalta. Tutkijat onnistuivat tuottamaan ensimmäiset viljellyt raakun poikaset jatkokasvatukseen tutkimusaseman laboratoriossa. Poikaset ovat peräisin raakkuyksilöistä, jotka tuotiin asemalle ”raakkujen lemmenlomalle” Mustionjoesta ja Ähtävänjoesta syksyllä 2016.

Keskitetyillä asiakas- ja potilastietojärjestelmillä säästetään työaikaa ja luodaan entistä laadukkaampia palveluita15.7.2019 09:00:00 EESTTiedote

Pirstaleisia sosiaali- ja terveydenhuollon tietoja on pitkään hyödynnetty vain yksilön akuutin ongelman ratkaisemiseen, mikä on hidastanut terveydenhuoltoa. Keskitetyillä tiedonhallinta-alustoilla voidaan kuitenkin luoda mahdollisuuksia tiedon tehokkaalle ja reaaliaikaiselle hyödyntämiselle. Keskitettyjen potilas- ja asiakastietojärjestelmien ansiota yksilön terveystiedot löytyvät samasta paikasta, mikä nopeuttaa terveydenhoitoa.

Nanotutkijat löysivät optimaalisen reikärakenteen, joka estää lämmön johtumista8.7.2019 12:43:07 EESTTutkimus

Jyväskylän yliopiston nanotiedekeskuksen professori Ilari Maasillan tutkimusryhmä on erikoistunut tutkimaan, miten erilaisilla nanorakenteilla voidaan estää tai parantaa lämmön siirtymistä. Tuoreessa tutkimuksessa Maasillan tutkimusryhmä tarkensi tietoa siitä, miten lämmönsiirto estetään yli satakertaisesti reikärakenteissa hyödyntäen lämmön aaltoluonnetta. Tutkimus julkaistiin arvostetussa Physical Review Applied -lehdessä 3. heinäkuuta 2019.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme