Routa ja metsän puut

 

Routa on jäätynyttä maavettä. Ikirouta on maa-aines, joka pysyy jäätyneenä yli kaksi vuotta kerrallaan. Suomessa ikiroutaa saattaa esiintyä Lapin palsasoilla. Jos lumipeite on ohut, maa routaantuu syvemmälle. Paksun lumipeitteen suojassa maa voi säilyä jäätymättä talven yli. Länsi-Suomessa routaa on yleensä enemmän kuin Itä-Suomessa, jossa suojana on paksumpi lumipeite.

Vaikka kokeellista tietoa juurten kasvuympäristön ja etenkin roudan vaikutuksista puiden vuosirytmiin ja kasvuun on vielä niukasti, routaa pidetään yhtenä puiden kasvuun merkittävästi vaikuttavana tekijänä. Metlassa roudan vaikutuksia tutkitaan maastokokeiden lisäksi myös laboratoriotiloissa juuristokammioiden eli dasotronien avulla.

Vuosina 2005-2007 tehdyssä maastokokeessa selvitettiin roudan vaikutusta 47-vuotiaiden kuusten pituuskasvun alkamiseen ja rungon paksuuskasvuun kasvukauden aikana. Männyn taimien suhtautumista viivästettyyn roudan sulamiseen testattiin puolestaan juuristolabotoriossa, jossa roudan sulamista manipuloitiin keinotekoisesti.

 
Myöhään sulava routa hidasti puiden kasvun käynnistymistä

 

Roudan sulamista hidastettiin eristämällä maanpinta muovipressujen väliin laitetulla pehkukerroksella. Kuva: Metla/Tapani Repo.

Maastokoe tehtiin Pohjois-Karjalassa, noin 10 kilometriä Joensuun kaupungista. Koekuusikon puuston keskipituus oli 17 metriä. Kokeella tehtiin lumimanipulaatioiden avulla kolme erilaista routakäsittelyä. Kontrollikäsittelyssä lumen kertyminen ja sulaminen tapahtui luontaisesti. Lumettomassa käsittelyssä lumi poistettiin talven aikana, ja maanpinta jätettiin keväällä avoimeksi. Routakäsittelyssä lumi poistettiin talven aikana, ja keväällä roudan sulamista hidastettiin eristämällä maanpinta muovipressujen väliin laitetulla 15 cm:n pehkukerroksella. Kaikki käsittelyt toistettiin kahtena talvena.

Latvaosan oksien päätesilmujen puhkeamista seurattiin kultakin koealalta kolmesta puusta. Rungon paksuuskasvua seurattiin minikairausmenetelmän avulla. Maan lämpötilaa ja kosteutta seurattiin eri syvyyksiltä sekä ilman lämpötilaa kahden metrin korkeudelta.

Mittausjaksoon sattui kaksi erilaista talvea, jolloin maan routaantumisessa ja sen sulamisnopeudessa oli eroja. Tämä näkyi myös kasvumittauksissa. Kylmän talven jälkeen viivästetty roudan sulaminen (routakäsittely) hidasti selvästi silmujen puhkeamista ja kasvun käynnistymistä. Sen sijaan lauhan talven jälkeen käsittelyjen välisiä eroja ei joko ilmennyt lainkaan tai erot olivat hyvin vähäiset.

Routaantuminen vaikuttaa kasvihuonekaasupäästöihin

Juuriston kasvua seurataan ns. minirhitsotronikuvauksen avulla. Metlan tutkija Tapani Repo esittelemässä maassa olevaa läpinäkyvää putkea, johon juuristokuvauksissa käytettävä kamera työnnetään. Kuva: Metla/Merja Lindroos.

 

Maastokokeessa seurattiin myös, kuinka routa vaikuttaa humuskerrosta hajottavien pieneliöiden vapauttamiin kasvihuonekaasupäästöihin. Lumipeitteen ohenemisella ja sen seurauksena tapahtuvalla maan lämpötilan alenemisella ja routaantumisella oli vaikutuksia kivennäismaan kasvihuonekaasupäästöihin varttuneessa kuusikossa. Routaantumisen seurauksena maan dityppioksidin ( N2O ) päästöt lisääntyivät. Hidas roudan sulaminen lisäsi myös maahengitystä (maaperästä vapautuva hiilidioksidi) sen jälkeen, kun maa oli sulanut. Sen sijaan routakäsittelyillä ei ollut vaikutuksia maan metaanivirtoihin (CH4).

 

Viivästetty roudan sulaminen vaurioitti männyntaimia


Metlan ja Joensuun yliopiston yhteinen juuristolaboratorio valmistui vuonna 1997. Laboratorion tärkeät elementit, juuristokammiot eli dasotronit ovat usean metrin korkuisia huoneita, joissa ilman ja maan oloja voidaan säädellä toisistaan riippumatta. Lämpötiloja säätämällä puiden kasvu- ja lepokauden muodostamaa sykliä voidaan nopeuttaa siten, että yhden kalenterivuoden aikana puut kasvavat jopa kaksi kasvukautta. Kammioiden maa-aineksen lämpötilaa säädellään kammiossa olevien ruukkujen pinnassa ja pohjassa kiertävällä glykoliliuoksella.

Juuristokammioissa tehtiin routakoe, jossa testattiin 5-vuotiaiden männyntaimien suhtautumista viivästettyyn roudan sulamiseen. Tulosten mukaan stressin voimakkuus riippuu siitä, millainen on maanpäällisten

 

Laboratoriomestari Eija Koljonen tekemässä juurikuvauksia, taustalla juuristokammioita. Kuva: Metla/Tapani Repo.

kasvinosien veden tarve suhteessa juurten käytettävissä olevaan vapaan veden määrään. Kokeessa viivästynyt roudan sulaminen heikensi juurten ja versojen elinvoimaisuutta, ja taimien kuolleisuus lisääntyi merkittävästi jo viikon sulamisviiveen seurauksena. Tämä johtui luultavasti rungon johtosolukoiden vesipatsaan katkeamisesta ja nestevirtauksen tyrehtymisestä voimakkaassa haihduntapaineessa.

 

Metlan routatutkimus osana ilmastonmuutostutkimusta

 

Metlassa routatutkimusta tehdään Ilmastomuutos ja juuret: Roudan ja tulvan vaikutus puiden kasvuun -hankkeessa. Hankkeen tavoitteena on tuottaa uutta tietoa roudan, alhaisen maan lämpötilan, maan sulamisjäätymissyklien ja tulvasta aiheutuvan happivajeen vaikutuksista puiden juurten ja verson toimintaan sekä kasvuun. Lisäksi arvioidaan näiden tietojen ja alueellisten ilmastoskenaarioiden pohjalta pääpuulajien – mänty, kuusi, rauduskoivu ja hieskoivu – menestymistä muuttuvissa ilmasto-oloissa.

 

Lisätietoja:

Merja Lindroos


<< paluu etusivulle

© Metsäntutkimuslaitos (Metla), PL 18, 01301 VANTAA ,p. 010 2111
www.metla.fi | Liity tai poistu uutiskirjeen jakelusta verkkolomakkeella
Lähetä palautetta | Toimitus: Sanna Kettunen, etunimi.sukunimi@metla.fi