Itämeren rannikkoalueet voivat olla ilmakehän hiilidioksidin lähde

Biogeosciences-tiedelehdessä julkaistussa tutkimuksessa selvitettiin vuosina 2017–2021 tehtyjen havaintojen avulla, toimiiko Utön saarta ympäröivä meri hiilidioksidin nieluna vai lähteenä. Lisäksi tutkijat määrittivät meren ja ilmakehän välisen hiilidioksidinvaihdon vuositaseet ja kausivaihtelut sekä tarkastelivat niihin vaikuttavia tekijöitä.

Leväkukinnat kuluttavat meriveden epäorgaanista hiiltä ja tekevät merestä kevään ja kesän ajaksi hiilidioksidin nielun. Fotosynteesin hiipuessa, orgaanisen aineksen hajotessa ja vesipatsaan sekoittuessa syksyllä meri alkaa luovuttaa hiilidioksidia ilmakehään.

”Kun hiilidioksidivuot summattiin yhteen koko vuodelle, havaittiin että Utössä meri luovuttaa ilmakehään keskimäärin noin 27 grammaa hiiltä neliömetriä kohden vuodessa”, Ilmatieteen laitoksen väitöskirjatutkija Martti Honkanen kertoo. ”Maaekosysteemeissä hiilensidonta vaihtelee kasvillisuuden, sen iän ja sääolosuhteiden mukaan. Etelä-Suomessa metsän nielu voi olla esimerkiksi 200 grammaa hiiltä neliömetriä kohden vuodessa.”

Utössä saadut tulokset viittaavat siihen, että tutkittuun Saaristomeren ekosysteemiin ajautuu hiiltä muualta, kuten maalta. Vuosittaisessa hiilitaseessa havaittiin jopa kaksinkertaista vaihtelua, mikä johtuu muun muassa kevään ja kesän leväkukintojen voimakkuuden ja keston vaihtelusta.

Pitkäkestoisten mittausten avulla voidaan arvioida Itämeren hiilitasetta

Hiilidioksidi (CO₂) on merkittävä maapalloa lämmittävä kasvihuonekaasu. Valtamerillä on tärkeä rooli ihmisten toiminnasta aiheutuvien CO₂-päästöjen sitomisessa pois ilmakehästä. Valtamerillä pääosa hiilestä poistuu ilmakehästä meriveteen liukenemalla, Itämeren kaltaiset pienet rannikkomeret ja valtamerten rannikot puolestaan ovat tärkeä osa maailmanlaajuista hiilenkiertoa näillä alueilla olevan runsaan biologisen aktiivisuuden vuoksi.

Rannikkomerien hiilenkierron merkityksen selvittäminen vaatii pitkäkestoista mittaustoimintaa. Itämeren johtavalla ilmakehän- ja merentutkimusasemalla Utössä on mitattu meren ja ilmakehän välistä hiilenvaihtoa ja siihen vaikuttavia fysikaalisia ja biologisia tekijöitä jatkuvatoimisesti, vuodesta 2017 alkaen. Nyt julkaistu tutkimus on toteutettu Utössä korkean ajallisen tarkkuuden läpivirtauslaitteistoilla ja ilmakehässä tehdyin vuomittauksin. Tutkimuksessa ja hiilen kierron muutosten analysoinnissa käytettiin apuna myös Utön aseman muita monipuolisia fysikaalisia ja biologisia suureita mittaavia järjestelmiä. Tutkimukseen osallistui tutkijoita Ilmatieteen laitoksesta ja Suomen ympäristökeskuksesta.

Pitkäkestoisiin mittauksiin perustuvan tutkimuksen tulokset ovat merkittäviä, kun arvioidaan Itämeren hiilitasetta ja siihen vaikuttavia tekijöitä sekä erilaisten päästövähennystoimenpiteiden vaikutuksia. Yhdessä Silja Serenadella tehtävien hiilenkiertomittausten kanssa Utön tutkimusaseman mittaukset parantavat kuvaa Suomen meriekosysteemien toiminnasta laajentaen Suomen nykyiset maa-, järvi-, ja suoekosysteemeihin keskittyvät havainnot kattamaan Suomen merialueet.

Lisätietoja:

Ilmatieteen laitos: Väitöskirjatutkija Martti Honkanen, p. 0400 418 624, martti.honkanen@fmi.fi Ryhmäpäällikkö Lauri Laakso, p. 050 525 7488, lauri.laakso@fmi.fi

Suomen ympäristökeskus (Syke): Ryhmäpäällikkö Jukka Seppälä, p. 0295 251 631, jukka.seppala@syke.fi

• Tieteellinen artikkeli on avoimesti saatavilla Biogeosciences-tiedelehdessä.

• Utön reaaliaikaisia mittauksia

Vuosien 2017–2021 Utön merialueen vuotuinen hiilitase ja sen vuodenaikaisvaihtelu. Kesällä hiiltä sitoutuu mereen, talvella sitä puolestaan vapautuu ilmakehään.

Utön ilmakehän- ja merentutkimusasemalla mitataan jatkuvatoimisesti tärkeimpiä mereen, ilmakehään ja signaalinkulkuun liittyviä suureita. Kuva Simo-Matti Siiriä.