Tundran pensastuminen : Puulajien levinneisyysmuutosten mallintaminen

• Main Author: Kainulainen, Heli
• Other Authors: Helsingin yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, University of Helsinki, Faculty of Science, Helsingfors universitet, Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten
• Format: Master Thesis
• Language: Finnish
• Published: Helsingin yliopisto 2019
• Subjects: Maantiede; Gam; Mänty; Pihlaja; Arktis*
• Online Access: http://hdl.handle.net/10138/302658

Tundran pensastumisella tarkoitetaan puuvartisten kasvilajien leviämistä aiemmin puuttomalle alueelle ympäristöolojen muuttuessa. Pensastuminen tapahtuu kasviyksilöiden määrän ja koon kasvun myötä sekä kasvien levitessä uusille alueille nykyisiä pohjoisemmaksi ja korkeammalle. Pensastuminen vaikuttaa muiden lajien levinneisyyteen sekä muuttaa ympäristöoloja arktisilla alueilla. Pohjois-Fennoskandiassa metsän ja tundran vaihettumisvyöhykkeellä yleisiä puulajeja ovat tunturikoivu, kataja, raita, pihlaja, haapa ja mänty. Näiden puulajien esiintymistä säätelevät paikalliset ympäristötekijät sekä ilmasto. Ilmasto-olojen muuttuessa lajien potentiaaliset esiintymisalueet tulevat muuttumaan. Näitä muutoksia voidaan ennustaa hyödyntäen lajilevinneisyysmallinnusta eri ilmastoskenaarioille. Puulajien nykyinen levinneisyys ja tunturikoivun korkeus tutkimusalueella Pohjois-Norjan Rastigaisalla kartoitettiin maastohavainnoilla. Niiden ja alueen ympäristömuuttuja aineistojen pohjalta tehtiin ekologiseen teoriaan pohjautuva malli. Kahdella eri mallinnusmenetelmällä (GAM, GBM) tuotettiin lajien esiintymistä selittävät mallit. Näiden mallien pohjalta luotiin levinneisyyden todennäköisyysennusteet nykyisyyteen sekä ilmastojaksolle 2040-2069 kolmella eri ilmastoskenaariolla (RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5). Nämä ennusteet binarisoitiin, jolloin potentiaalisen levinneisyysalueen pinta-alan ja esiintymiskorkeuden muutosta voitiin tarkastella. Lisäksi samoilla menetelmillä tehtiin tunturikoivun korkeutta alueella ennustava malli ja sen pohjalta tunturikoivun korkeuden muutosennuste eri ilmastoskenaarioille. Tutkimuslajeille merkittävimmät ympäristömuuttujat olivat kesän keskilämpötila, kesän keskisäteilyn määrä sekä maaperän kosteus. Rinteen kaltevuus ja maaperän luokka eivät olleet yhtä merkittäviä, mutta vaikuttivat silti levinneisyysennusteiden muodostumiseen. Mallit ennustivat puulajien nykyistä levinneisyyttä melko hyvin, joskin esiintymiskorkeuden ennusteissa oli eroa havaintoihin. Ilmastonmuutosskenaarioiden myötä tunturikoivun, ...