Vårtbjörken är en pionjärart vars spridningsområde är stort och omfattar största delen av Europa och Ryssland ända till Stilla havet. Man har prognostiserat att vårtbjörken kommer att gynnas mer av klimatförändringen än barrträden tack vare dess effektiva spridning, snabba tillväxt och tidigarelagda fröproduktion.

Allmän bild av en 12-årig vårtbjörkskog sommaren 2010. Träden är 10 meter höga i genomsnitt. Gasomsättningsmätningarna görs i den övre tredjedelen av trädkronan där ljusförhållandena är de bästa. Foto: Metla/Elina Vapaavuori
De exceptionella väderleksförhållandena, torkan och hettan, sommaren 2010 inföll lägligt med tanke på projektet: man fick tillfälle att mäta gasämnesom­sättningen hos vårtbjörksklonerna i extrema väderleks­förhållanden. Man når de högsta delarna av trädbestån­den med personliftar. Foto: Metla/Mikko Anttonen

Bedömningarna som baserar sig på kortvariga experiment kan emellertid ge en felaktig bild av vårtbjörkens övergripande tålighet. Bland annat den långa värmeböljan och torkan sommaren 2006 syntes som slokade och tidigare gulnade och nedfallande löv, samt våren 2007 som skador på stammen och döda träd.

Vårtbjörken är en vindpollinerad art som har ett mycket effektivt genflöde tack vare dess lätta pollen och rikliga produktion av pollen och frön. Därför är den genetiska variationen mellan populationerna liten medan den är störst inom populationerna.

I Skogsforskningsinstitutets undersökningar har man observerat att vårtbjörkspopulationens interna variation är stor vad gäller egenskaper i anslutning till levnadsförloppet, såsom lövsprickning och fröproduktion.

Vårtbjörkens anpassning till klimatförändringen

Trädarternas förmåga att anpassa sig till föränderliga förhållanden är mycket viktig med tanke på deras tillväxt och framgång i framtidens klimat. Det finns emellertid lite forskningsuppgifter om anpassningen till extrema förhållanden. Kring detta tema inledde Metla år 2010 ett fyraårigt forskningsprojekt som finansieras av Finlands Akademi: Vårtbjörkens förmåga att anpassa sig till klimatuppvärmningen och variationerna i vattenbeståndet i ett föränderligt klimat.

Projektet genomförs i samarbete med Östra Finlands universitet och jordbruksuniversitetet i Tartu. Målet för projektet är att på skogsnivå reda ut variationen mellan träden och deras förmåga att anpassa sig till mer volatila och extrema förhållanden.

I projektet söker man svar på följande frågor:
(1) Anpassar sig genotyper som i naturen visat sig vara snabbväxta bättre till förändringar i tillgången på vatten och temperaturväxlingar än långsamt växande genotyper, och
(2) hur syns en god anpassningsförmåga på gen- och ämnesomsättningsnivån?
(3) Hur hänger skillnader i tillväxthastigheten som konstaterats i naturen ihop med basproduktionens processer, såsom gasomsättningens effektivitet och regleringen av den, och
(4) hur kan olika genotyper anpassa sig till extrema variationer i växtförhållandena med hjälp av strukturella, funktionella och morfologiska förändringar?

Forskningen skapar förutsättningar för modellering av trädpopulationernas reaktioner och variationerna i deras spridning i ett föränderligt klimat. Målet är att forskningsresultaten ska gå att använda i skogsförädlingen bland annat när man fattar beslut om hurdant plantmaterial man borde använda på våra björkodlingar med tanke på skogsbrukets framtida behov.

Terrängobjekt i Punkaharju

Forskningsobjektet är en vårtbjörkskog i Punkaharju, där man för tio år sedan konstruerat ett fältexperiment genom att klona 30 genotyper.

I fältexperimentet valde man utifrån tillväxtegenskaperna att undersöka 15 kloner, bland vilka man upptäckte rentav över dubbelt så stora skillnader i produktionen av biomassa. Förutom av genetiska egenskaper påverkas skillnaderna i tillväxten av växtförhållandena, och i detta fältexperiment hade naturen testat genotypernas förmåga att tåla torka redan under de torra somrarna 2002 och 2006. I naturen hade träden även utsatts för biotiska skadeorsaker, och således ger de observerade skillnaderna i tillväxten också en antydan om genotypernas övergripande tålighet.

Fältexperimenten kompletteras med fatprov som görs i kontrollerade förhållanden. I dem kan man mer detaljerat undersöka de mekanismer som ligger bakom genotypernas anpassningsförmåga.

Tilläggsuppgifter:

• Specialforskare Elina Vapaavuori, tfn 029 532 4888, elina.vapaavuori @ metla.fi
• Specialforskare Matti Rousi, tfn 029 532 4230, matti.rousi @ metla.fi
• Forskare Mikko Anttonen, tfn 029 532 5273, mikko.anttonen @ metla.fi