Kasvihuonekaasut kuivatetulla turvesuolla

Kuivatettu turvesuo ja siinä kasvava mäntymetsä vaihtavat kasvihuonekaasuja ilmakehän kanssa. Uudessa suomalaisessa tutkimuksessa mitattiin tilannetta keväällä sulamisen aikaan ja havaittiin, että hiilidioksidin vaihto maaperän ja ilmakehän välillä on suurempaa kuin metaanin ja ilokaasun. Lisäksi turvesuon mäntymetsä toimi hiilidioksidinieluna ja suon maaperä toimi vähäisenä metaaninieluna sekä ilokaasulähteenä.


Kuivatetun turvesuon aluskasvillisuus, kuten kuvan tupasvilla ja suopursu, saattaa toimia hiilidioksidin lähteenä, kun taas taustalla olevat männyt saattavat toimia hiilidioksidin nieluna.

Suomessa ja muualla Fennoskandiassa on harrastettu turvesoiden kuivattamista jo kauan. Kun turvesuo kuivatetaan, pohjavesi laskee. Tämän seurauksena suon puut lähtevät kasvamaan voimakkaammin, mikä vuorostaan vaikuttaa suon ja ilmakehän väliseen kasvihuonekaasujen vaihtoon. Turpeen ilmastointiolojen muuttuminen edesauttaa turveaineksen hajoamista, jonka lopputuotteena on hiilidioksidia ja metaania. Hajoamisesta vapautuu myös ravinteita, mikä saattaa johtaa typpipohjaisen ilokaasun päästöjen lisääntymiseen. Turvesuot päästävät ilokaasua erityisesti, jos niitä on ensin käytetty maanviljelyyn ja sitten metsitetty.

Suomen metsistä 25 % on kuivatetuilla turvesoilla, joten näiden alueiden kasvihuonekaasuihin liittyvien prosessien selvittäminen on tärkeää. Asiaa on tutkittu jonkun verran, mutta järjestelmällisiä mittauskampanjoita on ollut melko vähän. Pihlatie ja kumppanit mittasivat Etelä-Suomessa sijaitsevan Kalevansuon kasvihuonekaasuja kahden kuukauden aikana huhti-kesäkuussa vuonna 2007. Tutkimusryhmässä oli mukana sekä suomalaisia että saksalaisia tutkijoita.

Kalevansuo ojitettiin metsäkäyttöä varten vuonna 1971 ja lannoitettiin vuonna 1973. Alue on noin 60 hehtaarin laajuinen. Tällä hetkellä alueella on valtalajina 15-18 metriä korkeat männyt. Alueella kasvaa myös matalampana koivua ja kuusta.

Mittaukset suoritettiin edustavalta paikalta valitulla yhden hehtaarin alueella. Mittauksia tehtiin sekä metsän latvuston yläpuolelta että alapuolelta (neljän metrin korkeudelta). Lisäksi maanpinnalta tehtiin mittauksia käyttäen erityisiä mittauskammioita. Kasvihuonekaasujen pitoisuuksia mitattiin myös maaperästä. Maaperästä mitattiin myös lämpötilaa ja vesipitoisuutta. Mittausjakson aikana maaperä jäätyi ja suli useita kertoja.

Mittauksissa havaittiin, että alue oli kokonaisuudessaan hiilidioksidinielu ja nielun suuruus kasvoi kesää kohti mentäessä. Ainoina poikkeuksina olivat sadepäivät, jolloin metsä muuttui nielusta hiilidioksidin päästäjäksi – tosin hyvin vähäisessä määrin. Vastaava sadepäivien vaikutus on havaittu muissakin tutkimuksissa. Kokonaisuutena hiilidioksidimäärät seurasivat ilman ja maaperän lämpötiloja. Maaperä ja pintakasvillisuus osoittautuivat kuitenkin nielun sijasta hiilidioksidin päästäjiksi, mutta määrät olivat sen verran pienet, että kokonaisuutena alue oli silti nielu. Tässäkin tapauksessa päästetyn hiilidioksidin määrä oli sidoksissa lämpötilaan. Maanpinnalta ja metsän latvakerroksen alta mitatut hiilidioksidimäärät olivat samanlaisia. Koska maanpinnalla ja latvusten alla mitattiin hiukan hiilidioksidipäästöjä ja alue kuitenkin kokonaisuutena on hiilidioksidinielu, on hiilidioksidinielun oltava metsän puissa.

Turvemetsä osoittautui myös heikoksi metaanin nieluksi, joka myös kasvoi kesää kohti mentäessä. Maaperän sulaminen ja jäätyminen ei vaikuttanut metaaninieluun. Metaanimääriä saneli pääasiassa maaperän vesipitoisuus.

Ilokaasu oli ainoa mitatuista kasvihuonekaasuista, jota alue kokonaisuutena päästi pieniä määriä. Päästöjen määrä oli korkeimmillaan kylmimpänä ajanjaksona sekä lämpötilojen noustessa voimakkaasti. On mahdollista, että ilokaasupäästöjen voimakkaimmat piikit liittyvät maaperän sulamiseen ja jäätymiseen. Tätä on havaittu myös aiemmin sekä laboratoriossa että kenttätutkimuksissa. Maaperässä ilokaasun ja metaanin pitoisuudet olivat samanalaiset kuin ilmassakin. Syvemmälle mentäessä metaanipitoisuus hiukan laski ja ilokaasupitoisuus nousi.

Kiitos kommenteista Suville ja Tuomakselle.

Lähde: Pihlatie, M. K., R. Kiese, N. Brüggemann, K. Butterbach-Bahl, A.-J. Kieloaho, T. Laurila, A. Lohila, I. Mammarella, K. Minkkinen, T. Penttilä, J. Schönborn, and T. Vesala, Greenhouse gas fluxes in a drained peatland forest during spring frost-thaw event, Biogeosciences, 7, 1715-1727, 2010. [tiivistelmä, koko artikkeli]

Lisätietoja:
Suometsätalouden ympäristövaikutukset (kurssimateriaali, jossa mm. kuvia Kalevansuosta ja mittalaitteista)

Mainokset

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: