Herbivorian vaikutus tundran hiilivarastojen kehitykseen lämpenevässä ilmastossa

Ihmistoiminnan aiheuttaman ilmastonmuutoksen seurausten ymmärtäminen on erityisen tärkeää arktisilla alueilla. Mikäli lämpeneminen kiihdyttää maaperän eliöiden hajotustoimintaa enemmän kuin kasvien yhteyttämistä, osa arktisten alueiden maaperään varastoituneesta hiilestä voi vapautua ilmakehään kasvihuonekaasujen muodossa kiihdyttäen edelleen ilmastonmuutosta. Vaikka tarkkaa arviota kasvihuonekaasujen vapautumisesta tarvitaan ilmastotavoitteisiin tähtäävien kasvihuonekaasupäästörajojen asettamiseen, nykyiset ennusteet hiilen vapautumisesta ovat epätarkkoja eikä monia hiilenkiertoa sääteleviä tekijöitä ymmärretä.

Väitöskirjassa tutkittiin, voiko laidunnus muuttaa puuttomien tunturipaljakoiden hiilenkiertoa sekä nykyisessä että lämpimämmässä ilmastossa. Tutkimuksessa vertailtiin hiilen määrää ja hiilenkierron prosesseja sekä historiallisten laidunkertoaitojen äärellä että kokeissa, joissa laidunnuksen vaikutusta oli muokattu. Jokaisella koealalla laidunnus oli muuttanut kasvillisuutta ja tämän ennakoitiin vaikuttavan hiilenkiertoon.

Tutkimuksessa havaittiin, että voimakas laidunnus lisäsi hiilen kerrostumista maaperään alueella, jossa vaivaiskoivuvaltainen kasvillisuus oli pitkäaikaisen laidunnuksen myötä korvautunut heinävaltaisella kasvillisuudella. Sen sijaan kahdella muulla alueella laidunnuksen aikaansaama kasvillisuusmuutos ei ollut muuttanut hiilen kerrostumista maahan. Lämpimämpää ilmastoa simuloivat kokeet paljastivat, että tunturipaljakoiden kasvillisuudessa on odotettavissa suuria muutoksia lämpenemisen myötä, mutta muutoksen suunta riippuu laidunnuksesta. Kuitenkaan lämpenemisen aiheuttamat muutokset maaperän hiileen eivät näyttäneet riippuvan laidunnuksessa. Tämä ei kuitenkaan sulje pois mahdollisuutta, että pitkällä aikavälillä alueen kyky sitoa ja vapauttaa hiiltä vaihtelisi laidunnuksen säätelemien kasvillisuustyyppien välillä.

Tutkimus osoittaa, että vuosikymmeniä jatkunut todellinen tai simuloitu laidunnus ei ole merkittävästi vähentänyt tunturipaljakoille varastoituneen hiilen määrää ja yhdellä koealueella laidunnus oli jopa lisännyt hiilen määrää maaperässä. Tulokset antavat teoreettista tukea oletukselle, että laidunnus voisi paikkakohtaisesti säädellä hiilenkierron prosesseja tunturipaljakoilla. Kuitenkaan kokeiden teoreettinen lähestymistapa ja niissä käytetty erittäin korkea laidunnusintensiteetti eivät anna käytännön suosituksia sille, millaiset laidunpaineet tuottaisivat suurimman hiilen varastoitumisen maahan. Parempi ymmärrys niistä olosuhteista, joissa laidunnus muuttaa hiilenkiertoa, voisi auttaa tuottamaan maankäyttösuosituksia sekä ennustamaan ilmastonlämpenemisen johdosta vapautuvan hiilen määrää.