Spatial and temporal drivers of soil respiration in a tundra environment

• Main Author: Seppälä, Outi
• Other Authors: Helsingin yliopisto, Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, University of Helsinki, Faculty of Science, Helsingfors universitet, Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: Helsingin yliopisto 2020
• Subjects: Maantieteen maisteriohjelma; Master's Programme in Geography; Magisterprogrammet i geografi; none; Luonnonmaantiede; Physical Geography; Naturgeografi; Nousu; Arktis*; Tundra
• Online Access: http://hdl.handle.net/10138/313261

Arktisten alueiden maaperään on varastoitunut merkittäviä määriä hiiltä, joka on peräisin kasvillisuudesta. Hiiltä vapautuu maaperästä respiraatiossa kasvien juurten ja maaperän mikrobien hajotustoiminnan seurauksena. Pohjoisen pallonpuoliskon tundra-alueilla ekosysteemiin fotosynteesin kautta sitoutunut hiilen määrä on ollut suurempi kuin respiraatiossa ilmakehään vapautuvan hiilen määrä. Kylmien ja kosteiden olosuhteiden ansiosta arktiset maaperät ovat olleet merkittävä hiilen nielu. Lämpötilojen globaali nousu ja muutokset hydrologiassa ovat kuitenkin aiheuttaneet muutoksia hiilen kierrossa maaperän ja ilmakehän välillä. Arktiset alueet ovat erityisen herkkiämuutoksille, ja ne saattavat synnyttää voimakkaita takaisinkytkentöjä ilmaston lämpenemiseen. Tekijät, jotka säätelevät maaperän respiraatiovuota, tunnetaan heikosti, erityisesti niiden keskinäiset suhteet erilaisissa ympäristöissä ja niiden ajallinen dynamiikka. Maaperän respiraation ymmärtäminen prosessina on erittäin tärkeää, jotta voitaisiin paremmin ymmärtää ja ennustaa tulevia muutoksissa hiilen kierrossa globaalisti.Tämän tutkimuksen tavoitteena olitunnistaa maaperän respiraatiota sääteleviä ympäristötekijöitä tundralla maisemamittakaavalla ja niiden merkitystä kasvukauden eri vaiheissa. Tutkimusalue olikahden tunturin välinen laakso Kilpisjärvellä, käsivarren Lapissa. Maaperän respiraatiota mitattiin käyttäen kammiomenetelmää sadalla tutkimuspisteellä 3 x 2 km alueella kolmesti kesän 2018 aikana. Alueelta kerättiin myösympäristöaineistoa maaperän mikroilmastosta ja kasvillisuuden ominaisuuksista. Ympäristötekijöiden vaikutusta respiraatioon tarkasteltiin yleistetyillä lineaarisilla malleilla käyttäen erilaisia selittävien muuttujien yhdistelmiä. Tulokset osoittivat, että runsas kasvillisuus indikoi korkeaa respiraatiota, koska kasvien karike ja juuristo tuottavat maaperän mikrobeille hajotettavaa ainesta ja muita resursseja, kuten ravinteita. Suurin respiraatio mitattiin kasvukauden huippuna, jolloin korkealämpötila aiheutti respiraation kasvua ...