Miten ilmastonmuutos näkyy Lapissa vaikutuksia metsäluontoon Ari Nikula Metsäntutkimuslaitos Rovaniemen toimintayksikkö Ari.Nikula@metla.fi
Sää - ilmasto Sää = jonkun ajankohdan lämpötila, sateisuus, pilvisyys, tuuli, ilmankosteus jne. Ilmasto = pitkän aikavälin säiden keskiarvo Suomessa vertailujakso 30 v 1961-1990, 1971-2000 tarpeeksi pitkä edustavasti erilaisia säitä - yksittäiset vuodet eivät vaikuta liikaa
Mitä kasvihuoneilmiö tarkoittaa? -luonnollinen ilmiö -ilmakehä päästää auringon säteilyn sisään, pidättää osan lämpösäteilystä -ilman kasvihuoneilmiötä -18 ºC, nyt +14 ºC -ongelma kasvihuoneilmiön voimistuminen! Lähde: http://www.fmi.fi/ilmastonmuutos/
Ilmastonmuutos maapallolla Poikkeama 1961-1990 keskiarvosta ºC Pohjoinen pallonpuolisko Aineisto lämpötilamittaukset (punainen), Vuosilustot, korallit, jää, historiatieto (sininen) Vuosi Lähde: http://www.fmi.fi/ilmastonmuutos/
Maapallon lämpötilan kehitys 1850-luvulta Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden määrä ja lisääntyminen suurempia kuin aikaisemmin Lähde: http://www.fmi.fi/ilmastonmuutos/ / Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute www.metla.fi
Lämpötilan kehitys Suomessa 1847-2005 ºC 3 3 2 2 1961-1990 keskiarvoon verrattuna 1 0-1 1 0-1 -2-2 -3-3 -4 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000-4 Lähde: Tuomenvirta & Drebs 2006. Muuttuva Lapin ilmasto. Metlan työraportteja 25.
Onko Lapin sää jo muuttunut? Sodankylä 1908-2005 16 14 VI-VIII XI-IV 3 0 12-3 10-6 8-9 6-12 4 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Kesällä ei muutosta, useita lämpimiä kesiä viime vuosik. -15 Talvella ei muutosta, kylmimmät talvet harvenneet Lähde: Tuomenvirta & Drebs 2006. Muuttuva Lapin ilmasto. Metlan työraportteja 25.
Onko Lapin sää jo muuttunut? Sodankylä 1908-2005, marras-huhtikuu 100 80 vrk Tn<-20 C vrk Tn<-30 C 100 80 60 60 40 40 20 20 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 0 Talvella kylmimpien päivien määrä vähentynyt Lähde: Tuomenvirta & Drebs 2006. Muuttuva Lapin ilmasto. Metlan työraportteja 25.
Onko Lapin sää jo muuttunut? Sodankylä 1908-2005,marras-huhtikuu 120 100 vrk Tx>-2 C vrk Tx>0 C 120 100 80 80 60 60 40 40 20 1900 1920 1940 1960 1980 2000 20 Talvella suojapäivien määrässä ei selvää muutosta Lähde: Tuomenvirta & Drebs 2006. Muuttuva Lapin ilmasto. Metlan työraportteja 25.
Onko Lapin sää muuttunut? Sodankylä 1908-2005 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 Lämpösumma Kasvukauden pituus 260 240 220 200 180 160 140 120 100 200 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Lämpösumma (vrk keskilämpötila yli 5 C) kasvanut Kasvukauden pituus kasvanut molemmista päistä Aikaistunut keväällä 8 vrk, pidentynyt syksyllä 9 vrk Lähde: Tuomenvirta & Drebs 2006. Muuttuva Lapin ilmasto. Metlan työraportteja 25. 80
Onko Lapin sää muuttunut? Sodankylä 1908-2005 300 7.10. 280 Kasvukauden loppu Kasvukauden alku 200 29.6. 180 17.9. 260 9.6. 160 28.8. 240 20.5. 140 8.8. 220 30.4. 120 200 1900 1920 1940 1960 1980 2000 100 Kasvukauden pituus kasvanut molemmista päistä Aikaistunut keväällä 8 vrk, pidentynyt syksyllä 9 vrk Lähde: Tuomenvirta & Drebs 2006. Muuttuva Lapin ilmasto. Metlan työraportteja 25.
Jäiden lähtö Torniojoella Lähde: Suomen lajisto muuttuvassa ilmastossa. 2002. Suomen WWF:n raportti n:o 16.
Lähde: Seppo Ruotsalainen & Juhani Häggman (toim.) 2009. Risto Sarvaksen 100-vuotisjuhlakirja. Metsäntutkimuslaitos. 13.6. 20.5.
Ennustettu ilmastonmuutos Lapissa 2000-2100 Vuoden keskilämpötilan nousu n. 3,2 5,7 ºC Kesällä n. 2-3 ºC Syksy Talvella voimakkaampaa, 5-7 ºC Kevät Lämpösumman kasvu Lapissa n. 1200 dd:een ~ Etelä-Suomi Sademäärä lisääntyy Talvella enemmän kuin kesällä Lumen määrä kasvaa, toisaalta suojasäät voivat vaikuttaa lumen paksuuteen ja laatuun Tuulisuus lisääntyy myrskytuhojen todennäköisyys kasvaa
Lämpötilan muutos vuoteen 2100 20 15 10 Nykyisin Vuonna 2100 ºC 5 0-5 -10-15 -20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 kk
Sademäärän muutos vuoteen 2100 Sademäärän muutos 35 30 25 mm 20 15 10 5 mm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 kk kk
Ilmastonmuutoksen vaikutukset metsiin Lämpötilan nousu lisää männyn kasvua E-S 10%, P-S 30% Lämpötila + hiilidioksidin nousu E-S 40%, P-S 50% Kuusen kasvu lisääntyy P-S enemmän kuin männyn Koivujen kasvu lisääntyy kaikkialla vielä enemmän Lehtipuiden osuus lisääntyy Uusia puulajeja ei tulossa Metsien uudistuminen nopeutuu
Ilmastonmuutoksen vaikutukset metsiin... Puiden kasvurytmi voi sotkeentua Lämpötilan nousua ei seuraa valoisuuden muutos Pakkasvaurioiden riski lisääntyy Kevät, syksy, talvi Myrskytuhot voivat lisääntyä Syksyllä maan kosteus ja tuuli Tuhohyönteisten vaikutus voi lisääntyä Sienitaudit voivat yleistyä Kosteus + lämpö Leudommat talvet vaikeuttavat puunkorjuuta
Ilmastonmuutos ja metsänraja Metsänraja siirtyy 20-200 m korkeammalle Jo +1 ºC muutos mahdollistaa metsänrajan siirtymisen kymmeniä km Lähde: Mikkola & Virtanen 2006. Metlan työraportteja 25.
Hyönteistuhojen määrä voi lisääntyä - kaarnakuoriaiset 0.5 cm Hyönteisten kehitys lämpötilasta riippuvainen Yleensä yksi sukupolvi/v Esim. Etelä-Ruotsissa 2 sukupolvea Kirjanpainaja kuusen pahin tuholainen Ruotsissa 1970-luvulla tappoi 3-6 milj. kuutiometriä Lapissa ei toistaiseksi laajoja tuhoja
Metsätuhot - mäntypistiäinen esiintyy Saariselän pohjoispuolelle asti laajemmat tuhot toistaiseksi E-S syö kasvaimet neulasettomiksi toistuva ja ankara syönti voi tappaa puut talvehtii munana neulasissa munat kestävät n. -36ºC
Metsätuhot mäntypistiäinen... Tuhojen esiintyminen metsäkeskuksittain 1961-1990 Tuhojen ennustettu esiintyminen 2050, +3,6 ºC Lähde: Virtanen ym. 1996. Silva Fennica 30(2-3).
Tunturimittari Kuvat: Tarmo Virtanen
Tunturimittari Massaesiintymiä 1964-66 n. 5000 km 2, 1500 km 2 koivut kuolivat 2004-2005 Käsivarsi Syö koivun lehtien loputtua pintakasvillisuutta Munat talvehtivat tunturikoivun rungolla Munat kestävät -36 ºC 'Kylmän ilman järvet' laaksoissa tappavat munat koivut säilyvät Hallamittari Utsjoki 2007-2009
Tunturimittari.. Talvilämpötilan nousu 3-6 astetta vähentää -36 ºC talvien todennäköisyyttä 1961-90 2036-2066 1/3 - kymmenesosaan 2086-2116 verrattuna jaksoon 1961-1990 mittarituhoja useammin ja laajemmalla alueella Lähde: Virtanen ym. 1998(35). J.Appl.Ecol.
Utsjoki 2007: hallamittari ja tunturikoivikot Timo Helle
Lähde: Kari Mikkola ym. Metla Hallamittarituho 2006
Lähde: Kari Mikkola ym. Metla Hallamittarituho 2008
60-luvun mittarituhoalueet Hallamittarituho 2008 Lähde: Kari Mikkola ym. Metla
Poro ja ilmastonmuutos Ennustettavissa olevat vahvalumiset talvet aiheuttavat ongelmia poronhoidolle Talvien lauhtuessa riski jääkerroksen muodostumisesta kasvaa Lauhat talvet (< -35 ) lisäävät tunturi- ja hallamittarin tuhoja tunturikoivikossa -> kesäravinto vähenee Keväiden varhaistuminen parantaa vasomatulosta, ellei jokin muu muuttuja samalla muutu Timo Helle
Uusia hyönteislajeja pohjoisempana -2000 luvulla n. 15 uutta lajia löydetty vuosittain -osa vakiintunut -osa pohjoistunut Keisarinviitta Lähde: Suomen lajisto muuttuvassa ilmastossa. 2002. Suomen WWF:n raportti n:o 16.
Suojavärin ongelmat Aikaiset keväät, myöhäiset syksyt Säiden vaihtelevuus -jänis, riekko, kiiruna, naali, kärppä, lumikko Timo Helle
Teeri: ei keskilämpötila, vaan nolla tappaa Jos teeri syö jään peittämiä koivunoksia, jää sulaa ruuansulatuskanavassa ja vesimäärä lisääntyy siellä olennaisesti. Liika vesi heikentää ruuansulatusnesteiden vaikutusta ja ravintomassan hienontamista lihasmahassa. Jään sulattamiseen kuluu myös runsaasti energiaa. Pahimmillaan seurauksena voi olla nälkäkuolema. Pulliainen 1975 Timo Helle
Metson talvehtimismenestys E-S talvehtimismenestys parempi, jos talvi leuto ja lyhyt - ei kieppejä. Poikkeuksellisen luminen talvi 1965 66 kuitenkin hyvä, metsot kiepissä. Pohjois-Suomessa sen sijaan talven pituus, aikainen lumen tulo ja jopa kylmyys paransivat metson talvehtimismenestystä. Meltauksen riista-aseman tarhametsot jopa 90 % vuorokaudesta kiepissa, luonnossa ilmeisesti vähemmän. Maan keskiosissa talvehtimismenestys ei ollut riippuvainen säätekijöistä. Lindén 1989, Suomen Riista 35 Timo Helle
Kieppi energian säästäjänä Marjakangas ym. 1983, Suomen Riista 30
Ilmastonmuutoksen vaikutukset 1. Pitkän aikavälin muutokset kasvillisuusvyöhykkeiden siirtyminen kohti pohjoista eteläiset lajit runsastuvat, pohjoiset taantuvat 2. Lyhyen aikavälin muutokset ilmaston ja säiden välittömät vaikutukset erityisesti Pohjois-Suomessa 3. Ilmastonmuutoksen epäsymmetria ilmastovyöhykkeiden välinen vuodenaikojen välinen
Johtopäätöksiä Lyhytkestoiset sään ääri-ilmiöt merkittävämpiä kuin esimerkiksi kuukausikeskiarvot. Sopeutuminen säiden ennustamattomuuteen on suuri ongelma Ilmastonmuutoksen vuodenaikojen välisellä epäsymmetrialla on todennäköisesti suuri merkitys. Sään ääri-ilmiöiden vaikutusta korostavat elinympäristöjen supistuminen ja laadullinen heikkeneminen. Eteläiset lajit levittäytyvät ja runsastuvat.