Ajankohtaista

Järvet ovat arvoitus ilmastonmuutoksessa

Järvet ovat metsien ja soiden rinnalla tärkeitä alueita hiilen kiertokulussa ja niiden dynamiikalla on merkittävä rooli myös ilmastonmuutoksen ymmärtämisessä. Petri Kiuru tutkii monitieteisessä väitöskirjatyössään ilmastonmuutoksen vaikutusta pohjoisen havumetsävyöhykkeen järvissä ja ennustaa niiden muuttuvan yhä selvemmin ilmakehän kasvihuonekaasulähteiksi. Järvet saattavatkin muuttua tämän seurauksena ilmastoa lämmittäviksi ja vedenlaadun muutokset voivat vaikuttaa suuresti järviekosysteemeihin, kalakantoihin ja luonnon monimuotoisuuteen.

Hiili on elämän perusta

Hiili on elämän keskeisin rakennusosa eikä maapallolla olisi elämää ilman sitä. Hiiltä on kasveissa, eliöissä, maaperässä, ilmassa ja vedessä. Se kiertää muodosta toiseen erilaisten reaktioiden kautta: yhteyttäessään kasvit sitovat hiilidioksidia ilmakehästä, josta sitä vapautuu jälleen ilmakehään kasvisolujen ja eläinten hengityksessä tai kuolleiden eliöiden maatuessa. Hiilidioksidia liukenee myös luonnonvesiin, joista sitä voi vapautua takaisin ilmakehään. Pohjoisten alueiden järvillä saattaakin olla merkittävä osuus globaalissa hiilen kierrossa, sillä pohjoisilla alueilla järvet peittävät suuren osan maan pinta-alasta ja niihin kulkeutuu valuma-alueilta paljon orgaanista ainetta.

Järvet muuttumassa hiililähteiksi

Tutkija Petri Kiuru työskentelee Jyväskylässä Koneen Säätiön rahoittamana ulkopuolisena tutkijana Suomen ympäristökeskuksen Vesikeskuksessa toimien yhteistyössä Helsingin yliopiston mikrometeorologian tutkimusryhmän kanssa. Yhteensä nelivuotisen apurahan viimeinen vuosi on alkanut. Hän tekee jatko-opintoja Jyväskylän yliopiston fysiikan laitoksella. Petri Kiuru mallintaa väitöskirjatyössään ilmastonmuutoksen vaikutusta veden ja ilmakehän välisessä kaasunvaihdossa pohjoisen havumetsävyöhykkeen järvissä. Hän on tutkinut Helsingin yliopiston Hyytiälässä sijaitsevan tutkimusjärven, Kuivajärven, veden hiilidioksidipitoisuuden ja veden ja ilmakehän välisen hiilidioksidivuon muutoksia, joita tapahtuu ilmaston lämmetessä. Tulosten mukaan järven osuus hiililähteenä kasvaa kontrollijakson (1980–2009) ja skenaariojakson (2070–2099) välillä selvästi. Vaikutusta lisää vielä mahdollinen orgaanisen aineen ulkoisen kuormituksen kasvu, jota on vaikea ennustaa.

- Laskennalliset mallit ovat tärkeä työkalu järvessä tapahtuvien monimutkaisten dynaamisten prosessien hahmottamisessa ja tutkimisessa. Niillä voidaan kuvata järveä kokonaisvaltaisesti ja koota tietoa tärkeiden osajärjestelmien, kuten jääpeitteen, veden hydrodynamiikan, termodynamiikan, kemian ja biologian sekä valuma-alueen ainevirtausten välisestä yhteisvaikutuksesta, kertoo Petri Kiuru.

Ilmastonmuutoksen ennustamista

Tutkimuksessa käytettävä ja kehitettävä fysikaalis-kemiallis-biologinen järvimalli on rakenteensa ja vaadittavien lähtötietojen suhteen helposti sovellettavissa erilaisten järvien mallintamiseen. Parhaillaan Kiuru kehittää mallin prosessien kuvausta parantaakseen mallin soveltuvuutta ilmastonmuutostarkasteluun.

Mittauslautta
ICOS-Suomen mittausverkostoon kuuluva kasvihuonekaasujen mittauslautta Juupajoen Kuivajärvellä. Kuvaaja Juho Aalto.

- Ilmiöitä on vaikea mallintaa, koska vielä ei tiedetä tarpeeksi siitä, kuinka järvien biologiset prosessit toimivat, eikä siitä, miten ja kuinka voimakkaasti ilmastonmuutos vaikuttaa eliölajien toimintaan., kertoo Kiuru.

Lisätietoja:

kuuluu seuraaviin kategorioihin: ,