Väitösuutiset

Väitös: 3.5.2019. Pohjamuta paljastaa ilmastonmuutoksen valuvan järviinkin

Aika:

3.5.2019 12:00 — 15:00


Sijainti: Ylistonrinne, Ambiotica, YAA303
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.

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 

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

Facebook: jyuscience Twitter: jyscience Instagram: jyscience