Viljelymaiden monimuotoisuus on kaventunut

Luonnon monimuotoisuus voi edistää hiilen sitoutumista viljelymaiden maaperään monella tavalla. Monilajinen kasvillisuus yhteyttää ilmakehän hiilidioksidia tehokkaasti ja kuljettaa hiiltä eri syvyyksille maaperään. Monimuotoinen maaperän mikrobiyhteisö edesauttaa pysyvien hiilimuotojen muodostumista ja lisää maaperän viljavuutta, mikä lisää kasvien kasvua ja siten hiilivirtaa maaperään.

Nykyaikainen maatalous, jossa käytetään varsin yksipuolisia viljelymenetelmiä, sekä kasvinsuojeluaineita ja keinolannoitteita, on kaventanut viljelymaiden monimuotoisuutta. Monimuotoisuuden lisäämisen vaikutukset hiilensidontaan tunnetaan huonosti.

TWINWIN -hankkeen tavoitteena on selvittää, miten viljelymaiden luonnon monimuotoisuutta lisäämällä voidaan tehostaa hiilen sitoutumista viljelymaiden maaperään. Erityisesti selvitetään sitä, mitkä monimuotoisuuteen liittyvät mekanismit ovat hiilen sitoutumisen kannalta keskeisiä.

Tieteellisen tutkimuksen lisäksi panostetaan vaikuttamistyöhön.

Kattava kenttäkoe Helsingin Viikissä

Luonnon monimuotoisuuden hiilensidontavaikutuksia tutkitaan kenttä- sekä kasvihuonekokeiden avulla. Kenttäkokeiden kautta selvitetyt biodiversiteetin vaikutusmekanismit lisätään viljelymaiden hiilen varastoitumisen laskentajärjestelmään. Tämä auttaa käsittelemään maanviljelyn ekologista kestävyyttä kokonaisvaltaisemmin.

Keväällä 2019 perustettiin tutkimushankkeen eri osia yhdistävä, monivuotinen kenttäkoe Viikin koe- ja tutkimustilan alueelle. Kenttäkoe koostuu seitsemästä erilaisesta käsittelystä siten, että neljää eri monimuotoisuuden tasoa verrataan ohran monokulttuuriviljelyyn.

Monimuotoisuutta kokeeseen tuovat kahdeksan erilaista aluskasvia, jotka kasvavat ohran alla joko yksin tai kahden, neljän ja kahdeksan lajin yhdistelminä. Sadonkorjuun jälkeen alus- ja kerääjäkasvit jatkavat kasvuaan, kun taas ohran monokulttuuri kynnetään. Kokeessa on myös mukana avokesanto (eng. bare fallow), jossa ei kasva ollenkaan kasveja. Kokeessa on yhteensä 60 koeruutua.

Kokeessa tutkitaan mm. kasvien peittävyyttä, kasvitauteja, sadon määrää, kasvien juuriston ja maan mikrobiologiaa, maaperän hiilikemiaa, kasvihuonekaasujen vaihtoa ja maaperän eläimiä. Kokeen tuloksia hyödynnetään maaperän hiilimallinnuksessa.

Tutkimuksen osat täydentävät toisiaan

Tutkimustyö on jaettu neljään työpakettiin. Työpaketti 1 ”Diversiteetti” tutkii kasvillisuuden ja maaperän mikrobiologian monimuotoisuuden merkitystä kasvien kasvuun, taudinkestävyyteen ja hiilenkiertoon sekä maaperän eläimiin.

Työpaketti 2 ”Maaperä” tutkii työpaketti 1:n tutkiman monimuotoisuuden yhteyttä maaperän ominaisuuksiin pysyvien hiilimuotojen ja kasvien kasvun kannalta.

Työpaketti 3 ”Ilmakehä” tutkii työpakettien 1 ja 2 tulosten merkitystä hiilivirtoihin pellon ja ilmakehän välillä. Työpaketti 4 ”Mallitus” laajentaa pellon kasvillisuuden ja maaperän hiilikiertoa kuvaavia malleja huomioimaan luonnon monimuotoisuuden vaikutukset.

Ota yhteyttä

Jari Liski, Ilmatieteen laitos, jari.liski@fmi.fi,

Jussi Heinonsalo, Helsingin yliopisto, jussi.heinonsalo@helsinki.fi

Pieta Jarva, BSAG, pieta.jarva@bsag.fi