Marjaniemessä mitataan siirtolapuutarhan hiilinielua ja kokonaisilmastovaikutusta

Päiväsaikaan kasvit ottavat ilmakehästä hiilidioksidia yhteytyksessä ja varastoivat sitä kasvin eri osiin sekä maaperään. Puutarha toimii kesäpäivinä hiilinieluna eli sen hiilivarasto kasvaa päivän aikana. Yöllä hiilidioksidia vapautuu puutarhasta ilmakehään, koska kasvit ja maaperän hajottajat hengittävät. Ne toki hengittävät myös päivällä, mutta silloin yhteytys on hengitystä voimakkaampaa. Yöllä, auringon valon puuttuessa, puutarha on hiilidioksidin lähde.

Aina kun kasvit yhteyttävät, ne muodostavat hiilivetyjä. Nämä hiilivedyt osallistuvat pienhiukkasten muodostumiseen, joista kasvettuaan tulee pilvipisaroiden tiivistymisytimiä. Ilman pienhiukkasia ei ole pilviä eikä sadetta. Pienhiukkaset ja pilvet heijastavat auringonvaloa takaisin avaruuteen ja siten viilentävät ilmastoa.

Hiilidioksidin virtauksia puutarhan ja ilmakehän välillä voidaan mitata eri tavoin. Marjaniemessä mittaamme puutarhan hiilidioksidivirtauksia pyörrekovarianssimenetelmällä (Eddy Covariance, EC). Menetelmässä tehdään samassa paikassa tiheästi mittauksia ilman virtauksesta ja tutkittavasta suureesta kuten hiilidioksidin pitoisuudesta. Havainnot tehdään puutarhan keskelle pystytetyssä mastossa, jonka korkeus on 4.5 metriä. Mittaukset on aloitettu kesäkuussa 2023. Saadaksemme tarkempaa tietoa erilaisten kasvilajien hiilinielusta, kesällä 2023 olemme myös mitanneet kammiomenetelmällä kolmen erilaisen puutarhakasvin hiilivirtauksia. Mittasimme monivuotista mansikkaa, yksivuotista samettikukkaa ja ruohosipulia neljässä eri puutarhassa. Kammiomenetelmä perustuu siihen, että kasvi ja sen alla oleva maaperä suljetaan muutamaksi minuutiksi läpinäkyvän kammion sisälle ja sulkeuman aikana havainnoidaan kammion sisällä olevan ilman kaasupitoisuuden muutoksia. Testasimme myös kasvien reaktiota valon määrän muutoksiin.

Cluster Ion Counterilla (CIC) on kehitetty mittaamaan paikallista pienhiukkasmuodostusta. Laite pystyy mittamaan millimetrin miljoonasosan kokoisia molekyyliryppäitä ja niiden kehitystä pienhiukkasiksi.

Marjaniemen mittaukset ovat ainutlaatuisia ja Marjaniemi on ainoa siirtolapuutarha maailmassa, jossa mitataan puutarhan kokonaisilmastovaikutusta, jota kutsumme myös nimellä  Hiilinielu+.

Mittaukset ovat osa suurempaa Helsingin yliopiston Ilmakehätieteiden keskuksen (INAR) tutkimuskokonaisuutta, jota toteutetaan mm. seuraavissa projekteissa: ACCC lippulaiva ja Hiili+.

EC mittaukset alkoivat kesäkuussa 2023 (3.6.2024)

CIC mittaukset alkoivat elokuussa 2024 (13.8.2024)

EC ja kammiomittauksista ensimmäisen vuoden osalta kertoo julkaisu:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1618866725002791