Lue podcastin taustalla oleva Julia Kemppisen essee tästä.

Ilmasto muuttuu Arktiksella nopeasti. Se on saanut puuvartisen kasvillisuuden runsastumaan. Ilmiötä kutsutaan pensastumiseksi. Pensastuminen muokkaa maaperää, se uhkaa luonnon monimuotoisuutta ja voi jopa voimistaa ilmastonmuutosta. Siksi kaikkien olisi syytä ymmärtää, mitä oikein Arktisella tapahtuu.

Tulin töitä pakoon tunturiin. Paksu kerros variksenmarjaa on tunturissa liikkujalle kuin peti. Työt, kiireet ja meilit jäivät alas tutkimusasemalle, enkä varvikossa loikoillessani harmittele tekemättömiä asioita – kuten lähes valmista tutkimustani pensastuvasta Arktiksesta. Oloni on täysin rento, mieli myös. Pidän lomapäivää ja juuri tällaisina hetkinä annan ajatusteni vain virrata.

Tutkailen piskuista variksenmarjaa ja sen smaragdinvihreitä, neulasmaisia lehtiä. Tämä puuvartinen varpu on Lapin tuntureiden avainlajeja. Satelliittikuvat paljastavat kuinka Arktis on vihertynyt viimeisten 40 vuoden aikana. Maastotutkimukset vahvistavat tämän havainnon: eri puolilla pohjoisia ekosysteemejä etenkin puuvartinen kasvillisuus on lisääntynyt. Aiheuttaja on tuttu – ilmastonmuutos.

Pensastuminen on puuvartisen kasvillisuuden runsastumista. Tällä tarkoitetaan pensaiden korkeuden ja peittävyyden kasvua sekä niiden levittäytymistä yhä pohjoisemmaksi ja yhä korkeammalle vuoristoissa. Suomen tuntureilla puuvartinen kasvillisuus on pääsiassa alle puolen metrin korkuiseksi jäävää varpua. Pensaiksi lasketaan vain yli puolimetriset puuvartiset. Suomen tuntureiden osalta voisikin puhua varvuistumisesta, mutta samasta ilmiöstä on toki kyse.

* * *

Fennoskandian paljakalla erityisesti variksenmarja ja muut varvut ovat runsastuneet. Kun taas Pohjois-Amerikan tundralla suuret kesävihannat pensaat kuten pajut lisääntyvät ja kasvavat kokoa. Kyseessä on kuitenkin sama ilmiö. Olen viime kuukaudet puurtanut aiheen parissa, ja nyt lepopäivä tuntuu hyvin ansaitulta. Poksautan Tupla-patukan kahtia ja parvi kiirunoita säpsähtää lentoon.

Tutkimus alkoi jo loppukesästä 2016. Pohjoisessa kun olimme, päätimme työparini kanssa kerätä onnistuneen kenttätyön päätteeksi ylimääräistä aineistoa. Keräsimme havaintoja yli tuhannesta tutkimuspisteestä. Tarkastelimme puuvartisten kasvilajien peittävyyttä ja korkeutta. Lajituntemuksemme lisäksi meillä oli pari puista taittomittaa, kirjoitusalusta ja lyijykynä.

Tutkimusaineiston kerääminen oli verrattain helppoa ja nopeaa toteuttaa, mutta etelään palatessa tutkijanarki ja muut projektit ajoivat ohi aineiston. Vasta syksyllä 2018 otin puuvartiset lähempään tarkasteluun, ja tutkimusideani alkoi vihdoin hahmottua. Huomasin, että kasvillisuuden, maaperän ja ilmaston kytkökset ovat monimutkaisia. Minkä suuntaisia kytkökset ovat? Mitä ne ihan oikeasti tarkoittavat, ja mitä seurauksia niillä voi olla? Tarvitsin lisää asiantuntemusta näiden kysymysten vastaamiseen.

Pyysin avukseni koko ryhmämme, ja lopulta meitä oli seitsemän tutkijaa etsimässä vastauksia. Tunnen suunnatonta kiitollisuutta kollegoistani, sillä jokainen heistä on antanut panoksensa tutkimukseen, mutta ennen kaikkea he ovat antaneet aikaansa. Sen ansiosta tutkimuksemme on saanut kypsyä ajan kanssa. Nyt tunturissa oleillessa tutkimuksen tie tuntuu suoraviivaiselta, lähes vaivattomalta. Täällä vain ihailen piekanan nousua kohoavassa ilmavirrassa.

* * *

Tutkimus käy kuumana etenkin pensaiden ja maaperän kytkösten välillä. Arktiksen turpeinen ja ikiroutainen maaperä pitää sisällään noin puolet koko planeettamme maaperän hiilivarastosta. Pensaat lisäävät maanpäällistä hiilivarastoa kasvullaan, mutta maanalaisen hiilivaraston kohdalla, tilanne saattaa olla päinvastainen. Hiilenkierto kytkee Arktiksen pensastumisen globaaliin ilmastonmuutokseen.

Nousen istumaan ja tiirailen maisemaa. Viimeisimmässä tutkimuksessani tarkastelemme tämän hetkistä tilannetta täällä Kilpisjärven tuntureilla, Käsivarren luoteisimmassa osassa. Halusin selvittää, mitä varvut tekevät maaperälle, jotta ymmärtäisin paremmin mitä tulevaisuudessa voi tapahtua näille maisemille. Meille selvisi, että varpujen läsnäolo todella muokkaa maaperää.

Tutkimusalueellamme maata peittää pääasiassa variksenmarja. Talvivihannan varvun varisuttelema karike on hapanta. Katseeni kiinnittyy puroon ja sen kirkkaanvihreänä hehkuvaan kasvillisuuteen. Tunturipurojen ja niittyjen kasvit ovat pääasiassa ruohovartisia, niitä näyttävimpiä kukkijoita. Kun ruohot maatuvat, maaperän eliöt hajottavat ne verrattain nopeasti, tunturin viileydessäkin. Hapan variksenmarjakarike taas maatuu ruohoihin nähden hitaasti.

Tuloksemme osoittavat, että varvut ovat kytköksissä vähäisempään maaperän kosteuteen ja matalampaan lämpötilaan sekä pienempiin hiilivarastoihin. Kääntelen kämmenelläni ruskeaksi kuivahtaneita variksenmarjan lehtiä. Tuloksemme käyvät järkeen, sillä muuta kasvillisuutta kookkaampina varvut käyttävät enemmän vettä ja varjostavat enemmän maanpintaa. Kaiken kukkuraksi ne tuottavat heikosti maatuvaa kariketta, mikä muokkaa maaperän hiilen kiertoa. Karistan koppuraiset lehdet käsistäni.

* * *

Nyt tiedän mitä varvut tekevät elottomalle luonnolle ympärillään, mutta entä elolliselle? Alan toden teolla pohtimaan variksenmarjaa ja tuntureidemme tulevaisuutta. Variksenmarja tuo minulle aina mieleen Heidin, yhden esikuvistani. Yliopistonlehtori Heidi Mod tarkasteli väitöskirjassaan bioottisia interaktioita. Bioottisilla interaktioilla tarkoitetaan eliöiden välisiä vuorovaikutuksia, ja niitä ajatellen variksenmarja on oiva tutkimuskohde. Vasta nyt vuosia myöhemmin ymmärrän, kuinka merkittävää tutkimusta Heidi teki jo uransa alkutaipaleella.

Minun pitää soittaa Heidille. Tunturikimalaiset huristelevat ympäriinsä siitepölystä valkeina, kun odotan vastausta puheluuni. Sveitsiin on vain tunnin aikaero ja Heidi vastaa nopeasti. Kaadan termospullosta höyryävää teetä mukiini. Minulla on niin paljon kysyttävää, haluan tietää kaiken pensastumisesta ja bioottisista interaktioista.

”Aihe on ajankohtainen, sillä ilmastonmuutos ja pensastuminen uhkaavat Artiksen luontoa. Arktis on erityisen herkkä ympäristö jo itsessään, mutta sen lisäksi muutosten odotetaan olevan siellä voimakkaimmat. Meidän tutkimuksemme osoitti, että ilmastonmuutoksen ja pensastumisen seuraukset monimuotoisuudelle, eivät ilmene kaikkialla samanlaisina. Esimerkiksi tunturin laella varvikoiden lisääntyminen kiihdyttää lajimäärän kasvua lämpenemisen myötä, kun taas laaksoissa vaikutus on aivan päinvastainen.”

Heidin tutkimus osoitti, että ilmastonmuutos ja pensastuminen uhkaavat arktisen luonnon monimuotoisuutta sekä erikseen että joskus jopa käsi kädessä.

”Se oli meidän tutkimuksemme tärkein tulos, ilmastonmuutos vaikuttaa sekä pensastumiseen että monimuotoisuuteen. Mutta pensastuminen vaikuttaa sekin monimuotoisuuteen, sekä suoraan että myös välillisesti. Olosuhteista riippuen pensastuminen voi joko voimistaa tai heikentää ilmastonmuutoksen vaikutusta monimuotoisuuteen.”

Tuijotan tyhjin silmin maisemaa. Luonnon monimuotoisuuden väheneminen on ollut tänä vuonna paljon otsikoissa. Tuntuu oudolta puhua puhelimessa näin isoista asioista.

”Kiinnostuin bioottisista interaktiosta väitöskirjassani, koska ne voivat olla sekä positiivisia että negatiivisia. Aivan kuten kilpailussa, joskus myös bioottisissa interaktioissa lajeista on hyötyä toisilleen. Esimerkiksi pensastuminen vaikuttaa niin monella tapaa muihin kasveihin. Riippuu kasvilajista, ovatko pensaat sille hyöty vai haitta. Pensaiden varjostus voi ajaa pienikokoiset lajit valokilpailuun, jossa ne eivät pärjää. Kun taas kylmyydelle herkät lajit saattavat hyötyä pensaan tuomasta suojasta, etenkin äärioloissa, kuten tuulenpieksemillä harjanteilla. Riippuu ihan siitä, mitä kasvi tarvitsee.”

* * *

Irrotan kengännauhaani takertuneen varvun. Pehmenneitä, edellisvuoden marjoja on vielä siellä täällä varvikossa. Käteni värjäytyvät sinipunaisiksi. Variksenmarjaa on nyt ihan kaikkialla!

”Empetrum eli variksenmarja todella dominoi joillakin tuntureilla. Meillä ei kuitenkaan ollut tutkimuksessa mukana vain Empetrumia, vaan me tarkasteltiin suurta joukkoa varpuja ja pensaita, sekä niiden vaikutusta muiden kasvien lajirunsauteen. Rakensimme korrelatiivisia malleja. Ja niissä huomioimme, miten ympäristöolot, kuten lämpötila, kosteus ja ravinteet, ja pensaiden määrä, vaikuttavat kasvilajeihin. Näiden mallien pohjalta sitten tehtiin ennusteet nykyhetkeen ja tulevaisuuteen. Ja ennusteiden perusteella vertailtiin ilmastonmuutoksen ja pensastumisen vaikutusta paljakan kasvillisuuteen.”

Harmittaa etten soittele useammin, en malttaisi millään lopettaa puhelua. Kysyn vielä viimeisen kysymyksen pensastumisesta. Haluan tietää, mitä ennusteet povaavat tuntureiden tulevaisuudelle.

”Jos meno jatkuu samanlaisena, niin ennusteiden mukaan vuonna 2070 puuvartista kasvillisuutta on enemmän, ja se on kookkaampaa, tuuheampaa ja korkeammalla kasvavaa. Silloin vielä on paljakkaa jäljellä, mutta pitää vaan kiivetä korkeammalle! Joissakin paikoissa lajirunsaus voi kasvaa, sillä boreaaliset, eli metsälajit lisääntyvät tunturilajien kustannuksella. Mutta paljon on vielä tutkittavaa ennen kuin tiedämme aivan varmasti.”

Heidiä ei haittaisi puhua pidempääkin. Hän ja yhteinen kollegamme viestittelevät vapaa-ajallaan tuon tuostakin variksenmarjasta.

”Viime aikoina on tullut viestiteltyä jostain kakkureseptistä, johon tuli niitä marjoja. Ja oli se uutisjuttukin, kuinka variksenmarjasta löytyi mikrobi, joka tuhoaa superbakteereita. Ei se varpu ihan paha ole!”

Laitan puhelimen pois. Pörröinen kimalainen laskeutuu viereeni varvikkoon, heiluttelemaan tuntosarviaan. Kuten Heidi totesi puhelimessa, kaikkea ei vielä tiedetä. On kuitenkin selvää, että pensastuminen liittyy olennaisesti ilmastonmuutokseen ja luonnon monimuotoisuuteen. Pala kerrallaan tutkijat eri puolilla maailmaa koostavat suurta palapeliä nimeltä Arktiksen pensastuminen. Variksenmarja on kuitenkin tuulipölytteinen eikä kimalaista kiinnosta sellainen kasvi ja se pöristelee pois. Jossain päin kapustarinta piippaa vaimeasti.

Essee on kirjoitettu seuraavien tutkimusten pohjalta:
Kemppinen, Niittynen, Virkkala, Happonen, Riihimäki, Aalto & Luoto (Vertaisarvioitavana). Woody plants constructing tundra soils. Tutkimus on avoimesti luettavana täällä.
Mod & Luoto (2016). Arctic shrubification mediates the impacts of warming climate on changes to tundra vegetation. Environmental Research letters. Tutkimus on avoimesti luettavana täällä.