Saman lajin puut samassa metsässä heräävät kevääseen omia aikojaan – ero jopa 12 päivää

Ilmastolliset stressitekijät, kuten äärilämpötilat ja pitkittyneet kuivuusjaksot, vaikuttavat yhä enemmän puiden kasvuun ja fenologiaan; esimerkiksi lehtien puhkeamisen ja varisemisen ajoitukseen. 

Näiden vaikutusten syvällisemmäksi ymmärtämiseksi Helsingin yliopiston ja Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus FGI:n tutkijat toteuttivat pitkäaikaisen kokeen pysyvällä laserkeilausasemalla, joka sijaitsee  Hyytiälässä Etelä-Suomessa. Kokeessa luotiin laservalon avulla tarkkoja 3D-malleja yksittäisistä puista, mikä mahdollisti kasvun ja rakenteellisten muutosten seurannan ennennäkemättömällä tarkkuudella. Vastaavaa tutkimusasetelmaa ei ole kokeiltu missään aiemmin. 

– Laserkeilauksen avulla voidaan tutkia puita häiritsemättä niiden luonnollista kasvua. Ensimmäistä kertaa pystyimme mittaamaan automatisoidusti muutoksia puissa päivän tarkkuudella. Tämän ansiosta pystyimme tutkimaan näiden vaihteluiden taustalla olevia tekijöitä ja niiden vaikutuksia yhden kasvukauden aikana, kertoo vanhempi tutkija Mariana Campos Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus FGI:stä. 

Lehtien puhkeamisessa useiden päivien ero 

Tutkimus keskittyi rauduskoivuihin ja havaitsi, että lähialueen lajikirjo ja kilpailu valosta vaikuttivat keväisen lehtien puhkeamisen ajoitukseen, kun taas veden saatavuus muokkasi syksyisen lehtien varisemisen ajoitusta. Lisäksi kasvukauden ajoituksella havaittiin olevan suuri merkitys; esimerkiksi aikainen lehtien puhkeaminen oli yhteydessä latvuksen pinta-alan kasvuun myöhemmin kaudella. Seurattujen puiden lehtien puhkeamisen ajankohdassa havaittiin jopa 12 päivän ero. 

– Tutkimus osoittaa, että yksittäisten puiden kasvukauden ajoitus ja kesto eroavat paikallisten kasvuolosuhteiden vuoksi jopa suhteellisen pienessä ja yhtenäisessä metsäalueessa. Tällaiset havainnot, kuten paikallisen veden saatavuuden vaikutus lehtien varisemiseen, auttavat ymmärtämään, miten muuttuva ilmasto vaikuttaa puiden fenologiaan ja kasvuun metsässä, kommentoi apulaisprofessori Helsingin yliopistosta. 

Koe tarjoaa lisää ymmärrystä siitä, miten paikalliset tekijät ohjaavat puiden kasvua. Tähän asti yksittäisten puiden tarkat ja toistuvat mittaukset koko metsäalueella ovat olleet lähes mahdottomia toteuttaa. 

Hyytiälän laserkeilausmittaukset jatkuvat osana SMEAR II -aseman pitkäaikaisia mittauksia, mikä laajentaa ymmärrystä metsien ja ilmakehän vuorovaikutuksista. Tutkimus toteutettiin osana Suomen Akatemian kahta tutkimuslippulaivaa: Ilmakehän ja ilmaston  sekä metsän, ihmisen ja koneen vuorovaikutusta tutkivaa.

Tutkimuksessa käytettyjen koivujen laserkeilauspistepilvet on julkaistu osana Maanmittauslaitoksen avointa LiPheStream -tutkimusaineistoa, joka on ladattavissa .

Julkaisu: 

Campos, M. B., Nunes, M. H., Shcherbacheva, A., Valve, V., Lintunen, A., Kaitaniemi, P., … Puttonen, E. (2024). . Agricultural and Forest Meteorology, 358, 110253. doi:10.1016/j.agrformet.2024.110253