Maaperän hajottajaeläinten ekologia ja toiminta

Maaperän ekologian tutkimuksissa on pitkäjänteisesti keskitytty mm. siihen, miten metsätalous ja maataloudesta peräisin olevat mikromuovit vaikuttavat maaperän eläinten monimuotoisuuteen, orgaanisen aineksen hajoamiseen ja ravinteiden kiertoon. Näiden tutkimusten tulokset voivat auttaa esimerkiksi ohjaamaan ihmistoimintaa siten, että maaperän biologinen monimuotoisuus ja kasvukunto eivät heikkene.

Olemme olleet kiinnostuneita siitä, miten havumetsien maaperä ja sen eliöstö reagoivat metsänuudistamiseen ja bioenergian korjuuseen. Maaperän hajottajaeliöillä (maaperän eläimet ja mikrobit) on tärkeä rooli metsäekosysteemien toiminnassa. Hajottajat vaikuttavat maaperän rakenteeseen ja lopulta vapauttavat kuolleen eloperäisen aineksen sisältämiä ravinteita kasveille käyttökelpoisessa muodossa. Metsämaan hajottajayhteisö on hyvin monimuotoinen koostuen lukemattomista erilaisista bakteereista, sienistä, alkueliöistä, sukkulamadoista, mikroniveljalkaisista, änkyrimadoista, makroniveljalkaisista ja lieroista. Pohjoisten metsämaiden hajottajayhteisöt ovat hyvin puskuroituja hakkuiden ja sitä seuraavan metsän uudistamisen aiheuttamia ympäristömuutoksia vastaan. Esimerkiksi hakkuutähteiden ja kantojen korjuun vaikutukset metsämaan hajottajayhteisöihin, metsämaan ravinteiden- ja hiilen dynamiikkaan sekä kasvillisuuteen tunnetaan kuitenkin vielä huonosti.

Tutkimuksemme tavoitteena on ollut selvittää, vaikuttavatko metsänhoitotoimenpiteet maaperän hajottajiin ja kasvillisuuteen metsikkötasolla. Olemme tutkineet esimerkiksi sitä, miten hajottajaeläinyhteisö eroaa kantojenkorjuualojen ja perinteisesti käsiteltyjen alojen (hakkuu ja sen jälkeinen maanmuokkaus) välillä. Muita kysymyksiämme ovat olleet: Eroavatko kasvillisuuden sukkessio ja puuntaimien kasvu käsittelyjen välillä? Onko hajotusaktiivisuudessa ja ravinteiden vapautumisessa eroja kantojenkorjuualojen ja perinteisesti uudistettujen alueiden välillä?

Olemme mukana globaalissa ”Soil BON Foodweb” -hankkeessa, jossa tutkitaan maaperäeläinyhteisöjen rakennetta ja sitä ohjaavia tekijöitä sekä yhtenäistetään alan tutkimusmenetelmiä.

Tutkimme myös yhteistyössä Suomen ympäristökeskuksen kanssa mikromuovien esiintymistä peltomaaperässä ja sitä, miten mikro- ja nanomuovit vaikuttavat maaperän eliöihin ja peltojen ekosysteemipalveluihin. Sekä laboratorio- että kenttäkokeita on tehty keskittyen erityisesti lieroihin. Perimmäisenä tavoitteena on tuottaa tietoa maanviljelijöille, teollisuudelle, viranomaisille ja poliittisille päättäjille maatalousmuovien käytön turvallisuuden ja kestävyyden parantamiseksi. Tutkimusten kenttä- ja laboratoriokokeet ovat olleet osa EU:n rahoittamaa laajaa Horizon2020-hanketta PAPILLONS (Plastics in agriculture: impacts, lifecycles & long-term sustainability).