Ilmastonmuutos lisää järviin valuvaa hiilikuormaa ja muuttaa pohjaeliöstöä

2.5.2019 12:42:56 EEST | Jyväskylän yliopisto | Tutkimus

Jaa

Ilmastonmuutoksen seurauksena arktisiin ja pohjoisten alueiden järviin päätyy yhä enemmän tummavärisiä hiiliyhdisteitä, jotka ovat peräisin valuma-alueilta. Ne muuttavat pohjaeläinten ravinnon käyttöä ja järvien eliöyhteisöjen rakennetta, selvitti FM Henriikka Kivilä tuoreessa akvaattisten tieteiden väitöstutkimuksessaan Jyväskylän yliopistossa. Pitkän aikavälin sedimenttiaineistosta ilmeni myös, että valunnan ohella meriperäisillä ravinteilla voi olla merkittävä rooli arktisten rannikkojärvien tulevaisuudessa.

Henriikka Kivilä, kuva: Jyväskylän yliopisto

Sulava ikirouta, tundrakasvillisuuden lisääntyminen sekä sadannan muutokset ovat tunnettuja ilmastonmuutoksen vaikutuksia arktisessa maisemassa. Ikiroudasta ja paksummista maannoksista peräisin olevat hiiliyhdisteet päätyvät valunnan mukana järviin ja niiden eliöstön prosessoitaviksi.

Väitöstutkimuksessa selvitettiin pintasedimenttien ja pitkien aikasarjojen avulla, miten järvien ulkopuolelta järviin valunut aines on vaikuttanut järvien eliöiden toiminnallisiin yhteisöihin ja ruokaverkkojen toimintaan.

Tutkimusaineistoista selvisi, että ulkopuolelta valunutta (alloktonista) ainesta päätyi ruokaverkkoon enemmän silloin, kun alloktoninen kuormitus oli suurempi. Lisääntynyt kuormitus lisäsi järvien tuottavuutta ja vaikutti pohjaeläinyhteisöjen rakenteeseen muun muassa vähentämällä suodattamalla ravintonsa hankkivien pohjaeläinten suhteellista osuutta.

Pohjaeläinten toiminnallisia ryhmiä ovat esimerkiksi eri tavoin ravintonsa hankkivat lajit kuten pedot, suodattajat ja keräilijät. Pohjaeläimet osallistuvat järvien hiilikuorman käsittelyyn, sillä ruokaillessaan ja pohjalla liikkuessaan ne vaikuttavat sedimenttiin sitoutuvaan hiili- ja ravinnekuorman määrään.

”Ekosysteemissä toiminnallisten ryhmien muutokset ovat tärkeitä, sillä ne kertovat lajistomuutosta laajemmasta rakenteellisesta muutoksesta. Ne liittyvät myös ekosysteemin kykyyn sopeutua ympäristönmuutokseen. Pitkistä aikasarjoista tällaista tutkimusta on vasta todella vähän”, Henriikka Kivilä toteaa.

Menneisyydestä avaimet ilmastonmuutoksen vaikutusten ennakoimiseen

Kivilän mukaan menneisyyden muutoksista voi ennakoida tulevaa.

”Kanadalaisesta pitkästä sedimenttiaineistosta havaitsimme, että erityisesti meriperäiset ravinteet kiihdyttivät järven perustuotantoa. Tulevaisuudessa ilmastonmuutoksesta johtuva merenpinnan nousu voi siis uhata arktisia rannikkojärviä ja muun muassa muuttaa niitä tuottavammiksi”, sanoo Kivilä.

Valunnan mukana saapuvan alloktonisen hiiliaineksen lisääntyminen kiihdyttää mikrobitoimintaa, jolloin järvien ilmakehään vapauttaman hiilidioksidin määrä kasvaa. Järvien perustuottajat, kuten levät ja muut yhteyttäjät, puolestaan sitovat hiilidioksidia, mutta hiilidioksidia usein vapautuu enemmän kuin sitoutuu.

”Pohjoisilla järvillä on oleellinen rooli globaalissa hiilenkierrossa, siksi on tärkeää ymmärtää, mitä valuma-alueelta saapuvalle ainekselle niissä tapahtuu, ja miten alloktoninen aines vaikuttaa järviekosysteemiin. Tällaista tietoa tarvitaan ilmastonmuutoksen vaikutusten ennakoimiseen.”

Väitöstutkimuksessa Kivilä tutki Suomen Lapissa ja arktisessa Kanadassa sijaitsevista järvistä pintasedimenttinäytteitä sekä tuhansia vuosia kattavat sedimenttiaineistot kahdesta järvestä. Järvisedimenttiin tallentuneiden hyönteisfossiilien hiili- ja typpi-isotooppikoostumuksesta Kivilä tutki pohjaeläinten ravinnon käyttöä. Isotooppisuhteiden perusteella voidaan mallintaa, mistä hyönteisten käyttämä ravinto on ollut peräisin.

Kivilän väitöstutkimus on julkaistu verkkojulkaisusarjassa JYU Dissertations 74, ISSN 2489-9003, ISBN 978-951-39-7752-8 (PDF). Suora linkki: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7752-8

FM Henriikka Kivilän akvaattisten tieteiden väitöskirjan "Functional paleoecology and allochthonous inputs in high latitude lake food webs" tarkastustilaisuus on perjantaina 3.5. 2019 Ylistönrinteellä (Ambiotica, YAA303) kello 12-15. Vastaväittäjänä on apulaisprofessori Marie-Elodie Perga (University of Lausanne, Sveitsi) ja kustoksena FT Mikko Kiljunen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.

Henriikka Kivilä kirjoitti ylioppilaaksi Karkkilan lukiosta vuonna 2007 ja valmistui maisteriksi Helsingin yliopistosta 2014 pääaineenaan geologia. Arktista osaamistaan Kivilä on vahvistanut Huippuvuorten yliopistokeskuksessa (University Centre in Svalbard) vuosina 2012–2015 ja 2017. Tohtorikoulutettavana hän on ollut Jyväskylän yliopistossa vuodesta 2015.

Lisätiedot:

FM Henriikka Kivilä, henriikka.kivila@jyu.fi , +358 400 508 734

Tiedottaja Tanja Heikkinen, tanja.s.heikkinen@jyu.fi puh. +358 50 581 8351

matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta

https://www.jyu.fi/science/fi

Facebook: jyuscience Twitter: jyscience Instagram: jyscience

Avainsanat

biologia ekologia

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 tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto

Jyväskylän yliopisto mukana läpimurrossa: atomiytimen magneettisuus mitattu uudella tavalla9.12.2025 07:05:00 EET | Tiedote

Ensimmäistä kertaa on onnistuttu havaitsemaan, miten magneettisuus jakautuu atomin ytimen sisällä molekyylimittausten avulla. Läpimurto voi edistää ydinfysiikan tutkimusta, sillä nyt on olemassa todisteita siitä, että ytimen rakennetta voidaan tutkia molekyylien avulla.

Suomalainen jalkapallo vahvistaa tutkimusyhteistyötä – Mihaly Szerovay työelämäprofessorina vuoteen 20289.12.2025 07:00:00 EET | Tiedote

Suomen Palloliitto ja Jyväskylän yliopisto vahvistavat tutkimusyhteistyötään jalkapallon ja futsalin kehittämiseksi. Työelämäprofessori Mihaly Szerovay jatkaa tehtävässään vuoden 2028 loppuun.

Arvostettu Väisälän palkinto apulaisprofessori Sylvester Eriksson-Biquelle Jyväskylän yliopistoon8.12.2025 18:30:00 EET | Tiedote

Fyysikko Matilda Backholm ja matemaatikko Sylvester Eriksson-Bique saivat Suomalaisen Tiedeakatemian Väisälän palkinnot. Vuosittain nuorille, jo ansioituneille matemaattis-luonnontieteellisten alojen tutkijoille myönnettävät palkinnot ovat arvoltaan 15 000 euroa.

Muistin ja ajattelun heikkeneminen viidenkympin jälkeen voi kertoa myöhemmästä hauraudesta8.12.2025 09:33:28 EET | Tiedote

Gerastenia on oireyhtymä, joka johtuu ikääntymisen aiheuttamasta elinjärjestelmien heikentymisestä. Tuoreen tutkimuksen mukaan hitaampi reagointiaika sekä tarkkuus kognitiivisissa tehtävissä on yhteydessä korkeampaan gerastenian tasoon. Tutkimus nostaa esiin, että tämä yhteys on nähtävissä jo myöhäiskeski-iässä 57–70-vuotiailla.

Tervetuloa juhlaluennoille 10.12.2025!8.12.2025 09:26:48 EET | Kutsu

Jyväskylän yliopiston uudet professorit esittäytyivät keskiviikkona 10.12.2025 klo 12 kahdessa rinnakkaisessa tilaisuudessa. Tervetuloa seuraamaan juhlaluentoja!

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