Age of tree root and understorey rhizome carbon across ecological gradients in boreal forests - radiocarbon isotope approach (Puiden juurten ja aluskasvillisuuden maavarsien hiilen ikä ekologisilla gradienteilla boreaalisissa metsissä - 14C- isotooppimenetelmä (funding Academy of Finland)

Metsäpuiden ja aluskasvillisuuden juuret, varsinkin ravinteita ottavat ohuimmat hienojuuret, ovat oleellinen, mutta heikosti tunnettu osa hiilen kiertoa metsämaassa. Tiedon puute hienojuurten eliniästä rajoittaa hiilen kierron määrittämistä ja ilmastonmuutoksen vaikutusten ennustamista.
Puiden paksujuuret ja varpukasvien maavarret voivat sitoa hiiltä rakenteeseensa kymmenien vuosien ajaksi. Sen sijaan puiden ja aluskasvillisuuden hienojuuret ovat lyhytikäisempiä ja voivat uusiutua jopa vuosittain. Tämän vuoksi hienojuuret voivat tuottaa kuollessaan enemmän hiiltä maaperään kuin maanpäällinen karike.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on määrittää pääpuulajiemme hienojuurten elinikää ja sen yhteyttä ympäristötekijöihin, kuten lämpötilaan ja maaperän ravinteisuuteen. Tutkimme myös erityisesti metsien aluskasvillisuuden, kuten varpujen ja heinien maavarsien ja juurten elinikää.

Hienojuurten ja maavarsien eliniän tunteminen on oleellista metsien hiilitaseiden määrittämiseksi. Tämä on kuitenkin metodologisesti haastava tehtävä, mistä johtuen tutkimustuloksia on niukasti. Radiohiilen isotoopit (1960-luvun ydinräjäytyksissä ilmakehään päässyt radioaktiivinen 14C) on menetelmä, jolla määritämme juurten rakenteeseen sitoutuneen hiilen ikää.

Tutkimme hienojuurten eliniän yhteyttä ympäristötekijöihin koealoilla, jotka sijaitsevat ilmastogradientilla Eestistä Suomen Lappiin. Etelä-Suomen koealoilla selvitämme hienojuurten eliniän yhteyttä erityisesti maaperän ravinteisuuteen.
Varastoiduilla juurinäytteillä, joiden maksimi-ikä tunnetaan, tutkimme radiohiilimenetelmän luotettavuutta juurten iän määrittämisessä. Tutkimme muun muassa sitä, onko kasvaviin hienojuuriin sitoutunut hiili kokonaan peräisin juurten kasvuajankohdan yhteyttämisestä vai onko se ensin ollut varastoituneena muualla kasvissa. Vertaamme myös radiohiilimenetelmällä määritettyjä hienojuurten elinikiä muilla menetelmillä saamiimme tuloksiin.

Tuloksia hyödynnetään metsien hiilitaseiden kansallisessa ja globaalissa mallintamisessa ja raportoitaessa Suomen kasvihuonekaasujen taseita.