Väitös: Arktisilla alueilla maaperän vedellä on suuri vaikutus kasvillisuuteen

Luonnonmaantieteilijä Julia Kemppisen väitöstutkimuksen mukaan kasvien ja maaperän veden välinen vuorovaikutussuhde on voimakas paljakalla.
Tunturimaisema on sulavesipurojen halkomaa. Maaperän ja maanpintojen muodot säätelevät minne vesi kertyy, kuten tasaisille, turpeisille niityille. Kuva: Julia Kemppinen.

Sulavedet virtaavat voimakkaasti tunturimaisemassa keskikesällä. Pääasiassa vain sammalet ja jotkut putkilokasvit, kuten kultarikko (etualalla), kukoistavat runsaassa maaperän kosteudessa. Kuva: Julia Kemppinen.

Vesiolot vaikuttavat kasvillisuuden eri lajiryhmiin, kuten putkilokasveihin, sammaleihin ja jäkäliin, sekä yksilöihin että yhteisöihin. Tämä tieto korostaa kosteuden merkitystä herkässä arktisessa ekosysteemissä, jota koettelevat suuret mullistukset.

Maaperän kosteus ja sen alueellinen vaihtelu ovat maaperän ja pinnanmuotojen säätelemiä, mutta myös puuvartinen kasvillisuus säätelee sitä. Paljakka ympäristö pensastuu ja tämä tulee vaikuttamaan ilmastoon veden, energian ja hiilen kierron kautta.

– Vesi on välttämätöntä elämälle, myös kasveille. Vesi vaikuttaa kasvillisuuden kasvuun, eloonjääntiin ja alueelliseen esiintyvyyteen ja sen vuoksi olen kiinnostunut juuri kosteusoloista, sanoo tohtorikoulutettava Julia Kemppinen.

Väitöskirjaansa varten Kemppinen keräsi aineistoa eri puolilla Arktista. Tutkimusmatkat veivät Kilpisjärven Saana-tunturilta Länsi-Grönlantiin ja Huippuvuorille asti.

Kemppinen on väitöstyössään mallintanut maaperän kosteuden alueellista ja ajallista vaihtelua, tehnyt kosteusmallinnusta käyttäen apunaan tietoa paljakan suurimmista kasveista, eli varvuista ja pensaista, sekä tarkastellut kosteuden vaikutusta paljakkakasvillisuuteen.

Väitöstutkimuksen loppupäätelmä on, että vesi on todella merkittävä paljakkakasvillisuuden säätelijä, sillä vesi vaikuttaa monilla tavoin kasveihin. Näiden teemojen parissa Kemppinen jatkaa myös väitöksen jälkeisessä tutkimuksessaan, sillä hän haluaa seuraavaksi selvittää mitä pohjoisen ekosysteemeille käy, jos vesiolot muuttuvat lämpenemisen myötä.

Kemppinen teki väitöskirjansa BioGeoClimate Modelling Lab -tutkimusryhmässä, jota johtaa professori Miska Luoto Geotieteiden ja maantieteen osastolta.

FM Julia Kemppinen väittelee 14.5.2020 kello 12.15 Helsingin yliopiston matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa aiheesta "Soil moisture and its importance for tundra plants".

Vastaväittäjänä on professori Signe Normand, Aarhus University, ja kustoksena on professori Miska Luoto. Väitöskirja julkaistaan sarjassa Department of Geosciences and Geography.

Väitöskirja on myös elektroninen julkaisu ja luettavissa E-thesis -palvelussa: Soil moisture and its importance for tundra plants

Lisätietoja:

Tohtorikoulutettava Julia Kemppinen, BioGeoClimate Modelling Lab -tutkimusryhmä
julia.kemppinen@helsinki.fi
Twitter: @juliakemppinen

Alkukesän kukat ja luonnonmaantieteilijän mittalaitteet Saanan rinteellä.