Routakuohunta ja muut maanpinnan prosessit muokkaavat arktista kasvillisuutta

Arktinen ympäristö vaikuttaa kasvien kokoon ja resurssitehokkuuteen. Kansainvälinen ryhmä luonnonmaantieteilijöitä ja ekologeja tutki routakuohunnan ja muiden maanpinnan prosessien vaikutusta kasvillisuuteen. Tutkimusta varten kerättiin laaja aineisto Huippuvuorilta, Grönlannista ja Fennoskandiasta.

Oulun yliopiston tutkijatohtori, luonnonmaantieteilijä Julia Kemppinen yhdessä kollegoidensa kanssa selvitti miten maanpinnan prosessit eli geomorfologiset prosessit vaikuttavat arktisiin kasveihin. Tutkimus edistää ymmärrystä pohjoisista ekosysteemeistä, missä sekä geomorfologia että kasvillisuus kohtaavat nopeasti etenevän ilmastonmuutoksen.

Maanpinnan prosessit muokkaavat elollista ja elotonta luontoa. Etenkin arktisella alueella matalat lämpötilat ja runsaat sulamisvedet muovaavat ympäristöä. Tämä luo geomorfologista monimuotoisuutta, mikä näkyy pakkasen, tuulen, virtavesien ja hitaiden rinneprosessien kuluttamana maaperänä.

Pohjoisen piskuisten kasvien on kestettävä äärimmäiset olosuhteet, ja kasvien toiminnalliset ominaisuudet auttavat niitä tässä. Toiminnalliset ominaisuudet viittaavat kasvien kokoon ja rakenteeseen sekä niiden resurssitehokkuuteen.

Tutkijat tarkastelivat miten geomorfologiset prosessit vaikuttavat arktisten kasviyhteisöjen toiminnallisiin ominaisuuksiin. He havaitsivat, että etenkin routakuohunta muokkaa kasviyhteisöjä. Routakuohunta on seurausta maaperän jäätymisestä ja sulamisesta, mikä aiheuttaa maa-aineksen sekoittumista ja siirtymistä. Tämä vaikuttaa kasveihin, jotka kasvavat routakuohunnan muovaamalla maaperällä.

”Routakuohunnan seurauksena kasvit jäävät lyhyiksi. Toisaalta maa-aineksen sekoittuminen voi myös nostaa pinnalle ravinteita syvemmistä maakerroksista, ja tämä näkyy lehtien ravinnepitoisuudessa”, sanoo Kemppinen.

Tulokset osoittivat, että kasviyhteisöt eri puolilla pohjoista reagoivat samoin geomorfologisiin prosesseihin. Tutkijat keräsivät aineistoa 200 kasvilajista yli 5000 tutkimusruudusta eri puolilta arktista aluetta. Tutkijat löysivät säännönmukaisuuksia, vaikka tutkimusalueet olivat keskenään kaikki erilaisia.

Tutkimus julkaistiin arvostetussa Global Ecology and Biogeography -sarjassa 4.5.2022.

Tutkimusartikkeli: Julia Kemppinen, Pekka Niittynen, Konsta Happonen, Peter C. le Roux, Juha Aalto, Jan Hjort, Tuija Maliniemi, Olli Karjalainen, Helena Rautakoski & Miska Luoto. 2022. Geomorphological processes shape plant community traits in the Arctic. Global Ecology and Biogeography. https://doi.org/10.1111/geb.13512

Tutkimuksen aineisto ja koodi ovat avoimesti saatavilla:
Julia Kemppinen, Pekka Niittynen, Konsta Happonen, Peter C. le Roux, Juha Aalto, Jan Hjort, Tuija Maliniemi, Olli Karjalainen, Helena Rautakoski & Miska Luoto. 2022. Data and code from: Geomorphological processes shape plant community traits in the Arctic. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.6410637