Uutiset

06.06.2014 Seppo Närhi

Kohoava lämpötila muuttaa kasvinlehtien rakennetta

Jo 0.8–1 celsiusasteen kohotus kasvukauden aikana avokentällä aiheutti merkittäviä muutoksia lehtipuiden lehtien rakenteessa ja haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (volatile organic compounds, VOC-yhdisteet) päästöissä.



Kokeessa käytetty lämpötilakohotus vastaa arviota Suomen tilanteesta ennen vuotta 2050, mutta vuosisadan loppuun mennessä lämpötila voi olla jopa 2–6 astetta nykyistä korkeampi. Vaikutukset kasvillisuudessa tulevat siis todennäköisesti olemaan voimakkaampia kuin tutkimuksen kokeissa havaitut.

Puiden lehdet suurenivat ja ohenivat

Kohotetussa lämpötilassa avoaltistuskentällä kasvaneiden rauduskoivun ja haavan taimien lehdet olivat pinta-alaltaan suurempia. Toisaalta lajista riippuen lehdet tai lehtisolukot olivat ohuempia verrattuna vallitsevissa olosuhteissa kasvaneisiin taimiin. Rauduskoivulla kohotettu lämpötila vähensi myös lehden pinnalla olevien lehtikarvojen määrää. Muuttunut lehden rakenne voi mahdollistaa tehokkaamman yhteyttämisen suotuisissa kasvuolosuhteissa, mutta lehdet voivat olla myös herkempiä esimerkiksi taudeille ja tuholaisille.



Pienikin lämpötilakohotus lisäsi selkeästi kasvien tuottamien, haihtuviin orgaanisiin yhdisteisiin kuuluvien terpeenien ja yleishaihtuvien orgaanisten yhdisteiden määrää jopa viisinkertaistamalla päästöä.



Lämmityskäsittelyn lisäksi tutkimuksissa selvitettiin merkittäviä satotappioita ja kasvivaurioita aiheuttavan alailmakehän otsonin vaikutusta lehtipuihin ja viljakasveihin. Otsonialtistus sekä akuuttina, korkeana pitoisuutena kontrolloiduissa kammio-olosuhteissa että maltillisena, kroonisena avoaltistuksena vähensi yleishaihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöä sekä lehtipuista että vehnästä. Aiemmissa tutkimuksissa VOC-yhdisteiden on osoitettu parantavan kasvien puolustuskykyä korkeita lämpötiloja ja otsonia vastaan. VOC-yhdisteet ovat osallisina myös useissa ilmakehän prosesseissa, kuten otsonin ja aerosolien muodostuksessa, ja ovat tärkeitä osatekijöitä kasvin sisäisessä, kasvien välisessä sekä kasvien ja hyönteisten välisessä viestinnässä. Näin ollen muuttuneet VOC-päästöt voivat vaikuttaa useisiin ekologisiin ja ilmakehän prosesseihin.



Etenkin kauralajikkeilla tehdyt otsonikokeet antoivat viitteitä myös siitä, että kasvien perinnölliset ominaisuudet, eivätkä niinkään ympäristöstressien aiheuttamat muutokset, selittävät tiettyjen kasvilajien- ja lajikkeiden parempaa kestävyyttä muuttuvassa ilmastossa.



Filosofian maisteri Kaisa Hartikaisen väitöskirja "Effects of Elevated Temperature and/or Ozone on Leaf Structural Characteristics and Volatile Organic Compound Emissions of Northern Decidous Tree and Crop Species" tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa 13.6. Vastaväittäjänä on professori Jaana Bäck Helsingin yliopistosta ja kustoksena professori Toini Holopainen Itä-Suomen yliopistosta.

#Seppo Närhi