Nopeakiertoisen hiilen vaikutus maan vanhan orgaanisen aineksen hajoamiseen(FASTCARBON)

Kuvaus

Maaekosysteemit ovat tällä hetkellä nettomääräisesti hiilen nieluja, mutta pienetkin muutokset ekosysteemien hiilivarastojen kiertonopeudessa voivat muuttaa ne hiilinieluista lähteiksi, joka puolestaan voi lisätä ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta. Tällä hetkellä voimme ennustaa ilmastonmuutoksen ja maaekosysteemien välisen hiilinielun vuorovaikutusta huonosti, koska emme tunne riittävän tarkasti maan ja ilmakehän väliseen hiilenvaihtoon vaikuttavia tekijöitä. Boreaaliset metsät kattavat noin 15% maapallon maa-alasta ja vuosittain vajaa 1% niiden pinta-alasta hakataan ja uudistetaan. Metsien käsittelyn vaikutus hiilen ja typen kiertoon, erityisesti maassa, tunnetaan huonosti. Avohakkuussa maassa olevan lahoavan aineksen määrä lisääntyy ja ympäristöolosuhteet muuttuvat. Uuden metsän kehittyessä hiilen kulkeutuminen maahan on aluksi pientä, mutta kasvaa vähitellen puuston iän myötä. Eräs merkittävä ero käsiteltyjen ja käsittelemättömien metsien välillä verrattuna luonnontilaisiin metsiin on pieni lahopuun määrä. Lisääntyvä kiinnostus hakkuutähteen käyttöön bioenergian tuotannossa vähentää edelleen maassa olevan orgaanisen aineksen määrää. Metsänhakkuiden ja bioenergiapuun korjuun vaikutus metsämaahan tunnetaan huonosti. Metsänkäsittelyn ja ilmaston vaikutuksia ei voida arvioida luotettavasti, jos ei tunneta maaperän prosessien, ilmaston ja maahan päätyvän hiilen keskinäisiä vuorovaikutuksia.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että kasvit toimivat hiilihydraattilähteinä paitsi kasvien symbioottisille mykoritsasienille, myös muille erikoistuneille mikro-organismeille. Globaaleissa hiilitasemalleissa maan biologista aktiivisuutta kuvataan yleensä abioottisilla tekijöillä kuten lämpötila ja kosteus eikä uuden ja helposti hajoavan hiilen tai hiilihydraattien saatavuudella. Luonnossa lämpötilavaikutus yhdistyy yleensä muihin ympäristötekijöihin,
kuten auringon säteilyyn ja yhteyttämisessä sidotun hiilen allokaatioon maahan. Nämä tekijät vaihtelevat suuresti vuodenajan ja maantieteellisen sijainnin mukaan. Jos niitä ei oteta huomioon, arviot maan hiilitaseesta voivat olla vääristyneitä sekä nykyisissä ilmasto-olosuhteissa että eri ilmastoskenaarioissa.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on määrittää mikä on vasta fotosynteesissä sidottujen ja juurista erittyvien hiilihydraattien vaikutus vanhan orgaanisen hiilen hajoamiselle. Tutkimme onko vasta sidotulla helposti hajoavalla hiilellä kiihdyttävä vaikutus vanhan orgaanisen hiilen hajoamiseen. Tutkimme myös mitkä mikrobiyhteisöt käyttävät maahan allokoitua fotosynteesissä vasta sidottua hiiltä. Lopuksi tutkimme myös onko uudella hiilellä vaikutusta vanhassa orgaanisessa aineksessa typen mineralisaatioon. Tässä hankkeessa saatavia tuloksia käytetään tutkittaessa metsämaan hiilitasetta ja arvioitaessa metsänkäsittelyn vaikutuksia maan hiilivarastoon. Tuloksia voidaan käyttää parantamaan jo olemassa olevia maan hiilimalleja, kuten ROMUL, RothC, SOMM, YASSO jne.
TilaPäättynyt
Todellinen alku/loppupvm01/08/200931/07/2014

Rahoitus

  • Unknown funder: 287 720,00 €

Tieteenalat

  • 411 Maatalous ja metsätieteet
  • Metsämaatiede
  • Mikrobiologia
  • maaperän hiili ja typpi
  • kasvihuonekaasut
  • 118 Biotieteet
  • Kasvihuonekaasut