Ekosysteemit

Ekosysteemit Suomessa

Suomalaisen ilmakehänmuutosten tutkimusohjelman (SILMU 1996) ennusteen mukaan vuoden keskilämpötila on Suomessa vuonna 2100 1,1—6,6 astetta korkeampi kuin vuonna 1990. Sademäärän ennustetaan kasvavan samalla ajanjaksolla 2,75—16,5 %. Muutos sekä lämpötilassa että sateisuudessa on suurin talvella. Kasvukausi pidentyisi keskimääräisen ilmastoennusteen toteutuessa 3—5 viikkoa vuoteen 2050 mennessä.

Kevään tulo on jo aikaistunut Suomessa

Tulevaisuuden Suomessa talvet ovat nykyistä leudompia ja kevät tulee aikaisemmin. Kevään tulo on jo aikaistunut Suomessa viime vuosikymmenten aikana. Eliöt ovat reagoineet muutoksiin: kasvien lehteenpuhkeaminen ja lintujen kevätmuutto tapahtuu aikaisemmin keväällä, ja useat perhoslajit ovat levittäytyneet pohjoisemmas (WWF 2002). Jos uusia lajeja leviää Suomeen etelästä, eliöyhteisöjen lajirunsaus voi kasvaa varsinkin Etelä-Suomessa. Toisaalta ilmastonmuutos on vakava uhka pohjoisille elinympäristöille ja niiden lajistolle. Pohjoisen lajiston taantuminen köyhdyttää luontomme monimuotoisuutta. (FINADAPT WP 3)

Kasvukauden pidentyminen lisää puiden kasvua. Metsää voi kasvaa nykyistä pohjoisempana. Erilaiset metsätuhot ovat todennäköisesti yleisempiä kuin ennen, eikä niiden vaikutusta puiden kasvuun pystytä ottamaan huomioon ennusteissa kovin hyvin (FINADAPT WP 4). Ilmaston lämpeneminen uhkaa pohjoisten aapa- ja palsasoiden säilymistä (FINADAPT WP 3).  Joissa virtaavan veden määrä kasvaa erityisesti talvisin, ja talvitulvat yleistyvät Suomessa. Myös pelloilta ja metsistä huuhtoutuvien ravinteiden määrä kasvaa, mikä lisää vesien rehevöitymistä (FINADAPT WP 6).

Luonnon monimuotoisuus

Suomen tuleva ilmasto mahdollistanee huomattavasti nykyistä runsaamman kasvi-, lintu- ja mittarilajston (FINADAPT WP 3; Huntley ym. 2007). Lajirunsaus kasvaa ennusteiden mukaan erityisesti eteläisen Suomen eliöyhteisöissä. Toisaalta pohjoisten luontotyyppien siirtyminen pohjoisemmas köyhdyttää lajien ja elinympäristöjen monimuotoisuutta (FINADAPT WP 3).

Arviot lajien levinneisyyden muutoksista perustuvat malleihin, jotka tarkastelevat lajien levinneisyyden ja ilmaston muuttujien (kuten lämpötila ja sateisuus) korrelaatioita. Mallit eivät huomioi esimerkiksi biologisia vuorovaikutussuhteita tai sitä, onko lajille sopivaa elinympäristöä tarjolla uudella alueella (Pearson & Dawson 2003). Ne antavat kuitenkin viitteitä siitä, minkä suuntaisia muutoksia on odotettavissa ja missä suuruusluokassa lajien siirtymistä voi tapahtua. Esimerkiksi perhoslajien lukumäärä on odotetusti lisääntynyt Suomessa 1980-luvun lopulta lähtien, todennäköisesti lämpenemisen seurauksena (WWF 2002).

Lajirunsaus kasvaa eteläisessä Suomessa

Vuosirytmien muutokset sekoittavat biologisia vuorovaikutussuhteita

Leudot talvet ja varhaiset keväät vaikuttavat eläinten ja kasvien vuodenaikaisrytmeihin. Etelä-Skandinaviassa kasvien lehteen puhkeaminen tapahtui vuonna 1995 13 päivää aikaisemmin kuin vuonna 1969 (WWF 2002). Lintujen kevätmuutto tapahtuu aikaisemmin leudon talven jälkeen. Erityisesti Euroopassa talvehtivat linnut ovat pystyneet reagoimaan leutoihin talviin (Rainio ym. 2006).

Hiilidioksidin lisääntyminen ja ilmaston lämpeneminen vaikuttaa eliöidenvälisiin vuorovaikutussuhteisiin. Muutokset esimerkiksi ravinnon laadussa ja määrässä tai loisten esiintymisessä voivat vaikuttaa lajien menestymiseen. Kun ilmakehän hiilidioksidipitoisuus kohoaa, hiilen ja typen suhde kasveissa muuttuu, mikä heikentää kasvien ravintoarvoa. On epäselvää, millaisia vaikutuksia tällä on esimerkiksi jäniksiin ja lukuisiin kasvinsyöjähyönteisiin (FINADAPT WP 3). Lämpötilan kohoamisen perusteella monien tuhohyönteisten odotetaan kuitenkin runsastuvan Suomessa.

Ilmastonmuutoksen kansallisen sopeutumisstrategian mukaan Suomessa talvehtivat linnut menestyvät paremmin, sillä niiden talvehtiminen on helpompaa lämmenneessä ilmastossa. Vuodenaikaisrytmien muutokset voivat kuitenkin haitata niiden lisääntymistä. Esimerkiksi pohjantikka ajoittaa pesintänsä siten, että poikasille on tarjolla mahdollisimman paljon lahopuussa eläviä jäärän toukkia. Poikkeuksellisen lämpiminä keväinä jäärän toukkien kehittyminen on niin nopeaa, että pohjantikan poikasten kuoriutuessa jäärän toukat ovat saattaneet jo kaivautua syvälle lahopuun uumeniin, minne pohjantikan kieli ei ylety (Fayt 2006). Vastaavia havaintoja on tehty muidenkin hyönteisravintoa käyttävien lintujen kohdalla (Parmesan 2006), ja niillä voi olla arvaamattomia vaikutuksia eliöyhteisöissä.

Ilmastonmuutos on haaste luonnon monimuotoisuuden suojelulle

Suomen nykyinen suojelualueiden verkosto ei riitä suojelemaan lajiston monimuotoisuutta ja turvaamaan lajien siirtymistä ja sopeutumista muuttuvissa olosuhteissa. Ilmastonmuutos on monimuotoisuuden suojelulle haaste, johon on vastattava suojelualueverkoston ja suojelukäytäntöjen kehittämisellä (FINADAPT WP 3).

Metsät ja suot

Ilmastonmuutoksella on Suomessa huomattavia vaikutuksia siihen, miten ilmakehästä sitoutuu ja varastoituu hiiltä ekosysteemeihin. Kun kasvukausi pitenee, kasvillisuuteen sitoutuu vuosittain enemmän hiiltä. Lämpötilan noustessa maaperäeliöt kuitenkin hajottavat eloperäistä ainesta nopeammin, jolloin hiili vapautuu takaisin ilmakehään. Erilaisten metsätuhojen riski kasvaa, mikä myös heikentää metsän kasvua. Hiilen sitoutuminen suoturpeeseen hidastuu, kun suot kuivuvat kesäaikaan ja hajotustoimintaa tapahtuu niilläkin aiempaa enemmän. Hyvin monensuuntaisten vaikutusten summa hiilitaseen kannalta on vielä epäselvä. (FINADAPT WP 4)

Puulajisuhteet muuttuvat metsissä, mikä johtaa metsäisten elinympäristöjen muuttumiseen. Suomen luontotyyppien uhanalaisuus -selvityksen (Raunio ym. 2008) mukaan ilmastonmuutos voi uhata useiden suo- ja metsätyyppien esiintymistä maassamme. Metsätalouden toimenpiteillä voidaan edesauttaa metsäluonnon sopeutumista ilmastonmuutokseen. Samanaikaisesti on mahdollista edistää metsien säilymistä merkittävinä hiilinieluina ja elinympäristöinä.

Tammi voi levitä ensi vuosisadan kuluessa Oulun korkeudelle

Mänty ja koivu runsastuvat Suomen metsissä – kuusen kustannuksella

Suomen ilmaston soveltuvuus eri puulajeille muuttuu. Jos Suomen ilmasto lämpenee sadassa vuodessa 4 astetta, pohjoinen havumetsävyöhyke voi kokonaisuudessaan siirtyä noin 400-500 kilometriä pohjoiseen. Lehtipuut yleistyvät kaikkialla Suomessa. Jalojen lehtipuiden levinneisyysalue laajenee: esimerkiksi tammi voi levitä ensi vuosisadan kuluessa Oulun korkeudelle. Suomessa kasvavista puulajeista ei nykytiedon mukaan yksikään häviä kokonaan. (SILMU 1996)

Muutokset lämpötilassa, sateisuudessa ja vuodenaikojen rytmissä saavat aikaan sen, että kuusi taantuu Suomen metsissä tällä vuosisadalla. Taantuminen on voimakkainta etelässä – Pohjois-Suomessa kuusenkin kasvu lisääntyy. Mänty ottaa kuusen paikan valtapuuna niukkaravinteisimmilla kasvupaikoilla. Ravinteikkaammilla paikoilla koivu on todennäköisesti valtapuulaji. (SILMU 1996)

Kuusimetsät eroavat elinympäristönä huomattavasti koivu- ja mäntyvaltaisista metsistä. Kosteissa ja varjoisissa kuusikoissa viihtyvät lajit voivat kärsiä kuusen taantumisesta (FINADAPT WP4). Ilmastonmuutos vaikuttaa myös metsien pohja- ja kenttäkerrokseen: luultavasti varpu-, sammal- ja jäkäläkasvustot taantuvat, ja ruoho- ja heinäkasvit runsastuvat (SILMU 1996).

Puun elämä vuonna 2100: vauhdikasta ja vaarallista

Mallinnustutkimusten mukaan puiden kasvu voi lisääntyä Suomessa jopa 44 prosenttia vuoteen 2100 mennessä. Siten myös hiilen sitoutuminen ekosysteemeihin lisääntyy. Samaan aikaan erilaisten vaurioiden ja metsätuhojen riski kuitenkin kasvaa, ja niiden vaikutuksia ekosysteemien hiilivarastoihin ja puiden kasvuun on vaikea ennustaa. Kun maa on talviaikaan yhä useammin sulana, kova tuuli voi aiheuttaa entistä suurempia vaurioita. Raskaan lumen aiheuttamat vauriot oksistolle lisääntyvät erityisesti Pohjois-Suomessa, missä lumisateet lisääntyvät talvisin. Metsäpaloja syttyy useammin, jos lämpötilat kohoavat ilman, että sateisuus lisääntyy kesäisin. Kesäaikaan 3-5 asteen nousu keskilämpötilassa kasvattaisi Euroopassa palavan alueen kokoa 15-50-kertaiseksi (FINADAPT WP 4).

Pidempi kasvukausi kiihdyttää puun elämänrytmiä, jolloin se kuolee aikaisemmin. Nopeampi elinkierto ja lisääntyneet vauriot lisäävät puuston kuolevuutta. Lisäksi vaurioitunut puusto on alttiimpaa erilaisten hyönteisten ja sienten runsastumiselle ja invaasioille. Hyönteiset hyötyvät myös leudoista talvista ja lämpimistä ilmoista. Esimerkiksi kirjanpainajakuoriaisen (Ips typographus) ja havununnaperhosen (Lymantria monacha) havupuille aiheuttamat tuhot lisääntyvät todennäköisesti. Maa on sula suuremman osan vuodesta, mikä helpottaa sienirihmastojen talvehtimista maaperässä. Tämä ennakoi esimerkiksi juurilahon (Heterobasidion annosum) aiheuttamien epidemioiden lisääntymistä. Toisaalta kuivemmat, lämpimämmät kesät saattavat osaltaan auttaa ehkäisemään laajamittaisia sienituhoja. (FINADAPT WP 4)

Toisin kuin voisi kuvitella, entistä leudommat talvet saattavat lisätä puuston pakkasvaurioita. Lämpimät jaksot talvella saattavat aiheuttaa puiden talvilevon purkautumisen, eivätkä ne kestä seuraavaa pakkasjaksoa (Hänninen 1991).

Metsätalous vaikuttaa metsien sopeutumiseen

Sopeuttamalla metsätalouden käytäntöjä voidaan vaikuttaa ilmastonmuutoksen aiheuttamien metsätuhojen laajuuteen. Metsien kasvattaminen monen puulajin sekametsinä sekä perintöaineksen monipuolisuuden vaaliminen lajien sisällä auttavat metsiä säilymään elinvoimaisina. Talousmetsää uudistettaessa voidaan myös suosia kuivuutta kestäviä taimikantoja sekä mahdollisesti kantoja, jotka ovat eteläisempää alkuperää (FINADAPT WP 4).

Metsien hiilivarastoja voidaan kasvataaa hakkuuvälejä pidentämällä

Metsätaloutta sopeuttamalla voidaan myös vaikuttaa metsäekosysteemien hiilitalouteen. Mikäli metsän hiilivarastoja halutaan kasvattaa, hakkuuvälien pidentäminen on hyvä strategia. Se hyödyttäisi myös metsäluonnon monimuotoisuutta (Valsta ym. 2006). Hakkuuväliä lyhentämällä voidaan jonkin verran lisätä hiilen sitoutumista puustoon, mutta intensiivinen metsänkasvatus tyhjentää maaperän hiilivarastot nopeasti (Cooper 1983).

Soilla turpeen muodostus hidastuu ja palsakummut sulavat

Aapa- ja keidassoilla veden kierto ja kasvillisuus muuttuvat ilmastonmuutoksen myötä. Lämpötilan kohoaminen ja suomaan kesäinen kuivuminen saavat eloperäisen aineksen hajoamaan nopeammin. Näin turpeen muodostuminen hidastuu, ja sen myötä hiilen kertyminen suon turvekerrokseen vähenee (FINADAPT WP3). Pohjoiset aapasuot ovat luontotyyppi, jonka säilyttämisessä Suomella on kansainvälinen erityisvastuu, sillä merkittävä osuus Euroopan pohjoisista aapasoista sijaitsee Suomessa. Suomen luontotyyppien uhanalaisuus -selvityksen mukaan ilmastonmuutos uhkaa pohjoisten aapasoiden säilymistä tulevaisuudessa.

Palsasoiden levinneisyys on huvennut kolmasosaan entisestä

Palsasuot ovat aapasoita, joita luonnehtivat ikiroutaiset turvekummut. Suomessa palsasoita on vain aivan pohjoisimmassa Lapissa. Kesäisin palsoilla elää erityisen runsaasti hyönteisiä, ja siksi niiden lintulajistokin on hyvin monimuotoinen. Palsat ovat hyvin herkkiä ilmaston lämpenemiselle, ja niiden levinneisyys on huvennut viime aikoina kolmasosaan entisestä. Lämpenemisen jatkuessa palsojen sulaminen etenee, ja lopulta palsat voivat kadota kokonaan (Luoto ym. 2004).

Vesistöt

Ilmastonmuutoksen myötä järvien jääpeiteaika lyhenee kaikkialla Suomessa. Ennusteiden (SILMU 1996) mukaan järvet jäätyvät Etelä-Suomessa keskimäärin vain muutamaksi viikoksi keskitalvella. Lämmenneessä ilmastossa Etelä-Suomessa ei synny talvisin pysyvää lumipeitettä, vaan sateet joko tulevat vetenä tai satanut lumi sulaa nopeasti pois. Sulaminen ja vesisateet voivat synnyttää talvitulvia, joista on esimerkkejä viime vuosilta. Vuonna 1989 Vantaanjoen suurin tulva oli helmikuussa ensimmäistä kertaa 80 vuoteen. Kevättulvat sen sijaan vähenisivät voimakkaasti varsinkin Etelä-Suomessa (SILMU 1996).

Joet tulvivat talvisin

Kesäisin veden määrä joissa ja järvissä vaihtelee vuosittain sateisuuden mukaan. Kuivuus voi laskea veden pintaa siinä määrin, että se haittaa jokien kaloja. Toisaalta rankkasateet voivat aiheuttaa tulvia joissa ja Järvi-Suomen suurissa järvissä. Kun joessa virtaa paljon vettä, eroosio joen rannoilla lisääntyy. Kosteikot ja tulvamaat rannikoilla vähentävät ja tasapainottavat tulvahaittoja. Maankäytön suunnittelun avulla on mahdollista luoda alueita, jotka puskuroivat tulvia ja tarjoavat elinympäristön monimuotoiselle lajistolle. (FINADAPT WP 6)

Ilmastonmuutos voimistaa vesien rehevöitymistä

Suomen sisävesien tila on kohentunut huomattavasti 1970-luvun jälkeen, kun rehevöityneitä järviä on kunnostettu ja ravinnekuormitukseen kiinnitetty huomiota. Ilmastonmuutoksen myötä järvien tilan myönteinen kehitys voi kuitenkin ottaa takapakkia. Pidempi ja lämpimämpi kasvukausi lisää kasviplanktonin perustuotantoa järvissä. Kasviplanktonin kevätkukinta aikaistuu, ja sen biomassa kasvaa. Samalla eloperäisen aineksen hajotus kiihtyy ja ravinteiden kierto nopeutuu. (FINADAPT WP 6)

Järviin ulkopuolelta tuleva ravinnekuormitus kasvaa lämmenneessä ilmastossa. Etelä-Suomen lumettomilta pelloilta huuhtoutuu talvisin nykyistä enemmän ravinteita, kuten typpeä ja fosforia. Typen huuhtoutuminen saattaa lisääntyä myös metsistä.

Kokonaiskuormitukset ovat eräissä malleissa kasvaneet sadassa vuodessa noin 10 %. Kokonaiskuormitukseen voidaan vaikuttaa erilaisilla viljelykäytännöillä  (SILMU 1996)

Muutoksia lajistossa

Suomalaiset kalat voidaan jakaa lämpötilan suhteen kylmän ja lämpimän veden suosijoihin. Kylmän veden kaloihin kuuluvat lohikalat ja made, lämpimässä viihtyvät särkikalat ja kuha. Lämmenneessä ilmastossa odotetaan tiettyjen kalakantojen romahtavan ja toisten kasvavan (SILMU 1996). Kevätkutuisten kalojen lisääntymisaikatauluun on odotettavissa muutoksia. Virossa hauen ja lahnan kevätkudun onkin havaittu aikaistuneen viime vuosikymmeninä (WWF 2002).

Särkikalat ja kuha yleistyvät

Ilmastonmuutoksen myötä mm. särkikalat ja kuha runsastuvat, kun taas siian ja taimenen menestymisen odotetaan heikkenevän (WWF 2002). Lohikaloja haittaa lämpenemisen lisäksi vesien heikentyvä happitilanne ja samentuminen, jotka ovat seurausta rehevöitymisestä. Kalastajille ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat epäsuotuisia, sillä nimenomaan taloudellisesti arvokkaat kalalajit taantuvat (FINADAPT WP 6).

Jää- ja lumipeitteen häviäminen vaikeuttaisi uhanalaisen saimaannorpan lisääntymistä. Norppa tekee lumikinokseen talvipesän, missä sen poikaset ovat suojassa kylmältä ja pedoilta. Jos lauha talvi hävittää lumikinokset, poikaset saattavat paleltua jäälle. Saimaalla yleiset kettu ja ilves uhkaisivat myös avojäällä köllöttäviä kuutteja. (SILMU 1996)

Suomen luontotyyppien uhanalaisuus –selvityksen (Raunio ym. 2008) mukaan ilmastonmuutos on uhkatekijä tunturilammille ja Pohjois-Lapin järville. Arktisten järvien lajiyhteisöissä on tapahtunut huomattavia muutoksia 1850-luvun jälkeen, veden lämpötiloja seuraten. Pohjassa elävät piilevälajit menestyvät lämpötilojen ollessa alhaisia ja jääpeitteen paksu, kun taas lämpeneminen suosii keijuvia lajeja. Havaintojen mukaan vapaana vedessä keijuvat piilevälajit ovat runsastuneet ja pohjassa elävät taantuneet. (Smol ym. 2005)