– Koska ikirouta sulaa, voidaan odottaa, että vuosituhannen loppuun mennessä pohjoisilla alueilla maaperän lämpö- ja kosteusoloissa tapahtuu ehkä suuriakin muutoksia, sanoo Ilmatieteen laitoksella tutkijana työskentelevä Juha Aalton väitöstiedotteessaan.
Pohjoisten alueiden luonnonjärjestelmät, kuten Suomen palsasuot, ovat hänen mukaansa ilmastonmuutoksen tutkimuksessa nyt tärkeitä, sillä muuttuvien ilmasto-olojen on osoitettu vaikuttavan näiden herkkien ja pitkälle erikoistuneiden ympäristöjen toimintaan.
Juha Aallon työ on tiettävästi maailmassa ensimmäinen tutkimus, jossa useiden maanpinnan prosessien ilmastoherkkyyttä on arvioitu niin, että myös paikallistekijät, kuten maanpinnan muodot sekä maaperän ominaisuudet, on otettu huomioon.
Maaperän olojen paikallinen vaihtelu on suurta
Väitöstutkimuksen tulokset paljastivat maaperän lämpö- ja kosteusolojen alueellisen vaihtelun olevan huomattavaa.
– Lämpötila 10 senttimetrin syvyydessä vaihtelee jopa viisi astetta kosteuden vaihdellessa 50
prosenttia noin yhden metrin matkalla riippuen paikallisista maanpinnan muodoista, maaperästä ja kasvillisuudesta, Aalto kertoo.
Väitöksessä käytetyillä parviennustamis-menetelmillä on mahdollista pienentää mallinnukseen liittyvää epävarmuutta ja esittää prosessien paikallista vaihtelua luotettavasti.
– Tämä on erityisen hyödyllistä ennustettaessa prosessien alueellista levinneisyyttä tulevaisuuden ilmasto-oloissa, Aalto sanoo.
Väitöstyössä tuotettiin myös alueellisesti tarkkoja ilman äärilämpötilakarttoja. Näiden havaittiin paranevan merkittävästi, kun paikallistekijöiden, kuten korkeussuhteiden ja vesistöjen vaikutus lisättiin malleihin.
Ilmastonmuutos voi hävittää kokonaisia ekosysteemejä
Ilmastonmuutos vaikuttaa tulevaisuudessa merkittävästi usean ikiroutaan ja kausittaiseen routaan liittyvän maanpinnan prosessien aktiivisuuteen.
– Aktiiviset maanpinnan prosessit aiheuttavat havaittavia muutoksia, kuten routakuohuntaa, rinneprosesseja tai palsasoita. Esimerkiksi nykyisten keskilämpötilojen nousu kahdella asteella hävitti aktiiviset maanpinnan prosessit Luoteis-Lapin tutkimusalueeltamme lähes täysin, Aalto kertoo.
Paikallisten olosuhteiden merkitys on hänen mukaansa suuri, sillä tämä pienipiirteinen vaihtelu saattaa tulevaisuudessa osoittautua tärkeäksi tekijäksi.
– Vaihtelu luo ympäristöstään poikkeavia mikroilmastoja, joissa sekä elollisen että elottoman luonnon monimuotoisuus mahdollisesti säilyy ilmaston muuttuessa, Aalto toteaa.
Mallintamalla keskeisten korkeilla leveysasteilla vaikuttavien maanpinnan prosessien esiintymistä sekä nykyisessä että tulevaisuuden ilmastossa, voidaan paremmin arvioida esimerkiksi ikiroudan kehitystä ja ekosysteemien toimintaa.
Muutokset näissä luonnonjärjestelmissä saattavat Aallon mukaan käynnistää palautemekanismeja, joilla voi olla merkitystä esimerkiksi alueellisiin ilmastojärjestelmiin hiilen kierron ja maanpinnan heijastavuuden muutoksien kautta.
Työ perustuu laajoihin Luoteis-Lapissa Kilpisjärvellä tehtyihin mittauksiin, moderneihin ilmastomallisimulaatioihin, vapaasti saatavilla oleviin paikkatietoaineistoihin sekä Suomen, Ruotsin ja Norjan ilmastohavaintoihin.
FM Juha Aallon väitöskirja New perspectives on climate, Earth surface processes and thermal–hydrological conditions in high–latitude systems tarkastetaan Helsingin yliopistossa perjantaina 23. tammikuuta.