Väitöstutkimus laajentaa vakiintunutta käsitystä laiduntajien vaikutuksista tuntureihin (Väitös: FM Maria Tuomi, 28.2.2020, ekologia)

Tunturit ovat karuja, laidunnettuja ekosysteemejä. Sekä pienet että suuret laiduntajat vaikuttavat voimakkaasti tuntureiden kasvillisuuteen ja maaperään. Tuoreessa väitöstutkimuksessa FM Maria Tuomi osoittaa, että laiduntajien liikkumisella voi olla merkittävä vaikutus syömäkelvottomien tunturikasvien vähenemiseen ja tundran maaperään. Väitöskirjan löydökset haastavat siten vakiintuneita käsityksiä laiduntajien, kasvillisuuden ja maaperän vuorovaikutuksesta, jotka ovat keskittyneet etenkin ravinnon kautta välittyviin vaikutuksiin.

Myyrien ja sopulien populaatiosyklit vaikuttavat kasvillisuuteen ja maaperään

Tunturien pienjyrsijät (myyrät ja sopulit) ovat tunnettuja populaatiosykleistään ja ajoittaisista massaesiintymisistään. Väitöstutkimus osoittaa, että populaatiohuippujen aikana myyrät ja sopulit voivat katkoa ja hävittää valtaosan kasvillisuuden biomassasta maisematasolla. Tästä voivat kärsiä etenkin syötäväksi kelpaamattomat, hidaskasvuiset varvut. Varpujen katkominen tapahtuu etenkin talvella populaatiohuippujen aikaan, ja se johtunee osin kulkuväylien raivaamisesta hangen alla, osin erittäin heikkolaatuisen ravinnon kulutuksesta.

Tutkimuksessa osoitettiin ensimmäistä kertaa, että tuntureilla runsaiden ainavihantien varpujen, etenkin variksenmarjan, katkominen voi toistuessaan johtaa myös suuriin muutoksiin kasvi-maaperävuorovaikutuksissa ja ravinteiden kierrossa. Ruohovartiset kasvit runsastuvat, maaperän ravinteisuus kasvaa ja karikkeen mikrobien toiminta nopeutuu.

Uusi menetelmä pienjyrsijäpopulaatioiden tutkimiseen

Väitöstutkimuksessa kehitettiin myös uusi, kustannustehokas ja eettinen menetelmä pienjyrsijäpopulaatioiden tutkimiseen ja seurantaan. Spektroskopiaan perustuva menetelmä mahdollistaa tarkan lajitason tunnistuksen myyrien ja sopulien yksittäisistä papanoista.

Papanalaskentoja käytetään jo nyt pienjyrsijärunsauden mittarina, mutta uuden metodiikan myötä myös lajistokoostumuksen arviointi on mahdollista. Menetelmä avaa uuden oven pienjyrsijöiden, kasvillisuuden ja maaperän vuorovaikutusten tutkimukseen, sillä pienjyrsijöiden runsautta on nyt helpompi arvioida koeruutujen mittakaavassa.

Laiduntajien tallaus vaikuttaa tuntureiden maaperään

Väitöskirjassa valotetaan myös suurten laiduntajien tallauksen roolia tuntureiden maaperän muokkaajana. Kirjallisuuskatsauksena toteutetussa tutkimuksessa todettiin, että tallauksella voi olla moninaisia vaikutuksia maaperän rakenteeseen, hajottajaeliöstöön, mikroilmastoon sekä ravinteiden ja hiilen kiertoon.

– On selvää, ettei pienten ja suurten laiduntajien roolia tuntureiden kasvillisuuden ja maaperän muokkaajana voi ymmärtää pelkästään ravinnonkäytön näkökulmasta, kuten perinteisesti on usein ajateltu, Tuomi tiivistää.

***

MSc Maria W. Tuomi esittää väitöskirjansa ”Linking community dynamics with ecosystem processes in tundra - Conceptual, empirical and methodological approaches” julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 28.2.2020 klo 12.00 (Turun yliopisto, Quantum, Auditorium, Vesilinnantie 5, Turku).

Vastaväittäjänä toimii professori Philip Wookey (University of Stirling, Iso-Britannia) ja kustoksena professori Hanna Tuomisto (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen. Väitöksen alana on ekologia.

Väittelijän yhteystiedot: mawitu@utu.fi
 
> Väittelijän kuva

> Väitöskirja on julkaistu sähköisenä