Heitän reppuni vanhan elämää nähneen pick-up Fordin lavalle. Aurinko paistaa ja pari ohi ajavaa autoa saavat hiekan pöllyämään kevyessä tuulessa.

Seison KISS:in eli Kangerlussuaq International Science Supportin pihalla valmiina hyppäämään autoon ja ajamaan pienestä asutuskeskuksesta takaisin telttaleiriin, joka on ollut kotini viimeisen kahden kuukauden ajan.

Olemme noin napapiirin korkeudella, joten myöhäisestä vuorokaudenajasta huolimatta aurinko paistaa yhä korkealta. Lähdemme ajamaan kylästä takaisin erämaassa sijaitsevaan leiriin, jonne on tänään saapunut myös joukko tutkijoita Yhdysvalloista.

Yhdysvaltalaisten tutkijoiden joukossa on myös Davisin yliopiston ilmastonmuutoksen professori Eric Post. Professori Post käynnisti aikoinaan tundraekosysteemin tutkimuksen tällä Kangerlussuaqin alueella Länsi-Grönlannissa. Hän tuli tänne ensimmäistä kertaa vuonna 1992 ja on siitä lähtien ollut täällä töissä 17 vuotena.

Matka taittuu verkkaiseen tahtiin kuoppaista hiekkatietä pitkin. Tie, joka on koko Grönlannin pisin autotie, jatkuu Kangerlussuaqin kylästä sisämaahan parinkymmenen kilometrin matkan aina mannerjäätikön reunalle saakka. Maisemat, joita ohitamme ovat karuja: puutonta ja kuivaa tundraa, matalia kukkuloita ja laaja hiekkalaakso, jonka keskellä virtaa sulamisvesistä koostuva vuolas Watson-joki.

Muuta liikettä tiellä ei juuri ole, näemme vain pari jänistä ja muutaman myskihärän kauempana joen rannalla.

Kävelymatka autolta telttaleiriin kestää noin puoli tuntia. Maisemassa on jotain kotoista, mutta samalla myös jotain hyvin eksoottista. Tutut kasvit kuten vaivaiskoivu, tunturipaju, eri nurmikat, kissankello ja nurmitatar kasvavat runsaina polun molemmin puolin. Edessä olevalta järveltä kantautuu allin kaakatus.

Täällä tundra kohtaa ikuisen jään.

Kun käännän katseeni taaksepäin, näen kuitenkin suuren valkoisen lakeuden, Grönlannin mannerjään. Se aukeaa takanamme massiivisena ja jatkuu silmänkantamattomiin. Tässä paikassa on jotain hyvin erikoislaatuista. Ympärillä vallitsee täysi hiljaisuus. Täällä tundra kohtaa ikuisen jään.

Karibut ja myskihärät laiduntavat

Herään aikaisin aamulla, kun aurinko alkaa lämmittää telttaa. Kesän ajan olen kerännyt keräämässä tutkimusaineistoa ekosysteemin hiilidioksidinsidontakyvystä sekä seurannut kasvifenologiaa.

Kasvifenologialla tarkoitetaan kasvillisuuden siirtymistä elämänvaiheesta toiseen: lehtien ilmestyminen, kukannuppu, kukinta ja hedelmä- ja siemenvaihe.

Kasvifenologialla ja eri vaiheiden ajankohdalla on merkitystä paikallisille laiduntajille, erityisesti karibuille, jotka ovat Pohjois-Amerikassa ja Grönlannissa eläviä peuran alalajeja. Samaa lajia edustaa myös meillä puoliksi kesytetty poro.

Lähden päiväksi professori Postin mukaan seuraamaan hänen työtään. Grönlantiin Post tuli alun perin tekemään väitöskirjaa, jossa hän tutki, miten laiduntajien käytös vaikuttaa heinien ja sarojen kasvuun. Uuden tiedon ohella tutkimus herätti myös paljon lisää kysymyksiä. Arktiksen tutkimisesta tuli hänelle elinikäinen intohimo.

”Kangerlussuaqin alueella on tiettyjä piirteitä, jotka tekevät siitä mielestäni aivan erityisen ja kiinnostavan verrattuna muihin arktisiin alueisiin”, kertoo Post.

Olemme kävelemässä ylämäkeen kohti harjannetta, josta laskeudumme kohti viereisessä laaksossa sijaitsevia tutkimusaloja.

”Ensiksikin täällä elää sekä karibuja että myskihärkiä, joten suurten laiduntajien kasvinsyönti on hieman monipuolisempaa ja dynaamisempaa kuin monilla muilla arktisilla seuduilla. Myös suuret pedot puuttuvat kokonaan, joten suurikokoiset kasvinsyöjät ovat poikkeuksillisessa avainlajiasemassa.”

Noustessamme ylemmäs avautuvat hienot näkymät mannerjäälle sekä ympäröiville kukkuloille. Aurinko paistaa, kuten melkein kaikkina päivinä.

”Sää täällä on on pitkin kevättä ja kesää hyvin suosiollinen. Kun on pitkiä jaksoja kentällä, sitä oppii arvostamaan”, Post tuumaa.

Alueen ilmasto on myös erittäin kuiva: vuotuinen sademäärä on vain 140 milliä ja siitäkin huomattava osa tulee talvella lumena. Vertailun vuoksi lähes samalla leveyspiirillä sijaitsevalla Rovaniemellä sataa 618 milliä vuodessa.

Professori Post on tullut Grönlantiin tarkoituksenaan tehdä vuosittainen kasvillisuusseuranta tutkimusruuduillaan. Seurantamenetelmänä hän käyttää kasvillisuutta vahingoittamatonta pistefrekvenssilaskentaa, jossa kasviruudulle tiputetaan tietty määrä telineessä kiinni olevia tikkuja. Sen jälkeen lasketaan kaikki kohdat, joissa kasvit osuvat tikkuihin, kirjoitetaan ylös osumien määrä sekä lajit.

Näin saadaan selville kasviruudulla kasvavat lajit sekä arvio niiden runsaudesta. Säännöllisestä seurannasta muodostuu tutkimusaineisto, josta kasvillisuuden muutosta voidaan vuosien mittaan seurata.

”Kenttäkauden aikana laskemme myös karibujen ja myskihärkien määrän joka päivä”, sanoo Post.

Sinä aikana, jonka Post kollegoineen on tällä työskennellyt, karibut ovat vähentyneet huomattavasti, kun taas myskihärkien populaatio on pysynyt pääasiassa vakaana.

Syitä eläinkantojen vaihteluun voi olla useita. Karibuilla ja myskihärillä tiedetään olevan erilaiset lisääntymisstrategiat. Myskihärät synnyttävät jälkikasvunsa yleensä jo hyvissä ajoin keväällä ennen kasvukauden alkua. Emot ovat kerryttäneet varastoja jälkikasvun imettämiseen jo edellisenä kesänä.

Karibujen vasomisaika ajoittuu taas touko─kesäkuun vaihteeseen ja niille kasvukauden alkamisajankohdalla voi olla suurikin merkitys. Karibut tarvitsevat poikasten ruokkimista varten runsaasti uutta helposti sulatettavaa ja ravinnepitoista ruokaa, kuten juuri ilmestyneitä kasvinosia.

Jos kevät on jo ehtinyt pidemmälle eikä tuoretta kasviravintoa ole tarpeeksi saatavilla, se näkyy vasojen määrässä.

Post kertoo: ”Niinä vuosina, kun kevät on aikaisessa, havaitsemme myöskin alhaisempia vasamääriä. Vaikka ero vasatuotannossa aikaisten keväiden ja ’normaalien vuosien’ kasvifenologian välillä on melko suuri, emme vielä tiedä varmasti, miten tämä vaikuttaa karibupopulaatioiden dynamiikkaan.” Tutkimusta tarvitaan lisää esimerkiksi siitä, miten talviolosuhteet, metsästys ja taudinaiheuttajat vaikuttavat kannan kokoon.

Kasvinsyöjät muokkaavat maiseman kasvillisuutta. Vaikka ne syövät Länsi-Grönlannissa aika pienen osan kokonaiskasvillisuudesta, sillä on huomattu olevan vaikutusta kasviyhteisöjen rakenteeseen. Muuttunut lajijakauma vaikuttaa taas moneen seikkaan, kuten ravinteiden kiertoon, pieneliöiden toimintaan, maaperän lämpötilaan ja kasvihuonekaasujen kiertoon maaperän ja ilmakehän välillä.

Kylmän maan hiilivarannot

Arktisen tundran maaperässä on laskettu olevan kaksinkertainen määrä hiiltä ilmakehään verrattuna. Se muodostaa puolet koko maapallon maaperässä olevista hiilivarannoista.

Mitä tapahtuu kun ilmasto lämpenee, maaperän lämpötila nousee, ikirouta alkaa sulaa, kasviyhteisöt muuttuvat ja maaperän hajotustoiminta kiihtyy?

Nämä ovat monimutkaisia kysymyksiä, eikä tutkijoilla ole vielä täyttä ymmärrystä siitä, miten tundraekosysteemi kokonaisuudessaan toimii. Tähän asti tehty tutkimus on kuitenkin jo antanut joitakin vastauksia.

Tundra on perinteisesti toiminut hiilinieluna eli se on sitonut enemmän hiiltä ilmakehästä kuin siitä on vapautunut. Nyt lämpötilan nousun arvellaan kuitenkin kiihdyttävän maaperän pieneliöiden toimintaa ja siten orgaanisen karikkeen hajoamisnopeutta, jolloin maaperästä ilmakehään vapautuvan hiilen määrä voi lisääntyä huomattavasti.

Myös kasvilajeilla on oma roolinsa hiilenkierrossa. Kokeissa, joissa tutkitaan sekä lämpötilan että kasvinsyöjien vaikutusta kasviyhteisöihin, on huomattu pajujen sekä vaivaiskoivun runsastuvan, jos lämpötila nousee noin kahdella asteella.

Näiden puuvartisten kasvien runsastumista voidaan havaita myös, jos karibut ja myskihärät aidataan alueelta pois.

”Pajujen runsastumisen oletetaan kasvattavan tundrakasvillisuuden hiilensidontakykyä”, Post kertoo lounastauolla. Sekä pajuilla että vaivaiskoivulla on paljon lehtipinta-alaa, jolloin myös yhteyttämistä tapahtuu runsaasti.

”Mutta onko se riittävästi tasapainottamaan sen hiilihävikin, joka aiheutuu maaperän lämpenemisestä, on vielä epäselvää.” Hiilensidonnassa on siis ristivetoa: hajottajat päästävät ilmoille yhä enemmän kasvihuonekaasuja lämpenemisen takia ja puuvartiset kasvit sitovat samasta syystä enemmän hiilidioksidia. Lisäksi laiduntajat syövät puuvartisia kasveja.

Pajujen, koivujen ja yleensäkin puuvartisen kasvillisuuden lisääntymistä on havaittu myös Arktiksen muissa osissa, kuten Alaskassa ja Pohjois-Kanadassa. Pohjoismaissa tehdyssä tutkimuksessa on taas huomattu, että suurina tiheyksinä laiduntajat voivat rajoittaa huomattavasti puuvartisten kasvien leviämistä.

Arktis vaikuttaa koko planeettaan

Tutkimustiedon karttuessa kylmä Arktis on viime aikoina noussut kuumaksi aiheeksi. Miksi tutkijat saapuvat selvittämään mitä täällä kaukana tapahtuu? Yksi vastaus on tietenkin se, että muutokset Arktiksella voivat heijastua koko planeetan ilmastoon.

Onko tähänastinen tutkimus paljastanut jotain huolestuttavaa?

Tundra tulee todennäköisesti kuivumaan lämmetessään.”Suurin potentiaali gloobaaleille vaikutuksille piilee uskoakseni metaanidynamiikassa”, tuumaa Post.

Arktiksella on kaksi metaanin lähdettä. Yksi on maaperän metaania tuottavat pieneliöt, jotka voivat runsastua ja tulla aktiivisemmiksi lämpenemisen myötä.

Toinen ovat Arktiksen jäätyneet metaanivarastot. Kun lämpötila nousee ja maa lämpenee, on kasvava mahdollisuus, että nämä varastot sulavat ja vapautuvat ilmakehään. Tällä olisi voimakas lämmittävä vaikutus ilmastoon, sillä metaani on monin verroin voimakkaampi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi.

Postin mukaan seuraavan 50 vuoden aikana tundra tulee todennäköisesti myös kuivumaan lämmetessään. ”Tämä tulee todennäköisesti aiheuttamaan merkittävää kuivuudesta johtuvaa rasitusta sen lajistolle.”

Muutakin kuin tieteellistä arvoa

Päivän työt on saatu tehtyä ja laskeudumme takaisin kohti leiriä. Laaja autio maisema levittäytyy silmän kantamattomiin kaikissa ilmansuunnissa.

Täällä ihmisellä on aikaa ajatella ja ajatuksille riittää myös tilaa. Ei ole ihme, että täällä työskentelevät ihmiset haluavat palata takaisin vuosi vuoden jälkeen.

Tärkeiden tutkimusten lisäksi Arktis on paikka, joka vetää ihmisiä nauttimaan rauhasta sekä kulkemaan karun kauniisiin ja ajattomiin maisemiin; irtautumaan hetkeksi hektisen nykymaailman pyörityksestä.

Mitä on arktinen vihertyminen? Puuvartisen kasvillisuuden on havaittu runsastuneen viime vuosikymmeninä pohjoisilla leveyksillä. Puut ja pensaat levittäytyvät aiemmin puuttomille alueille. Ilmiöstä käytetään nimitystä ”arctic greening” eli arktinen vihertyminen. Sitä on tutkittu sekä satellittikuvista että kenttätyönä eri puolilla arktista aluetta. Muutokset ovat seurausta lämpötilojen noususta, joka johtaa muun muassa pidempään kasvukaukauteen. Lämpötilojen nousu on ollut nopeampaa pohjoisilla leveyksillä kuin etelässä. Kun matala kasvillisuus korvautuu korkeammilla pensailla, muun muassa hiilen ja veden kierto muuttuvat. Tummempi ja tiheämpi kasvillisuus imee enemmän auringonvaloa, minkä oletetaan kiihdyttävän lämpenemistä entisestään. Samalla kasvaa kuitenkin myös kasvien lehtipinta-ala, jolloin kasvit pystyvät sitomaan ilmasta enemmän hiilidioksidia.

Tätä mieltä on myös professori Post:

”Arktis on yksinkertainen, erittäin hauras sekä kulttuurisesti, ekologisesti ja taloudellisesti ainutlaatuinen. Täällä elävillä lajeilla on niin ainutlaatuisia sopeutumia ja selviytymisstrategioita, että sellaista ei näe missään muissa ympäristöissä.”

”On todennäköistä, että Arktis, jonka tunnemme nyt, on vain muisto menneisyydestä jopa meidän elinaikanamme. Monet nykyiset lajit varmasti elävät siellä edelleen, mutta niiden suhteellinen runsaus ja keskinäiset suhteet varmasti muuttuvat.”

Kuljemme ohi tunturipajukoiden, alas kivistä harjannetta, kohti alhaalla maisemasta erottuvia keltaisia telttoja. Kaukana järven rannalla erotamme omissa oloissaan laiduntamassa noin kymmenen yksilön myskihärkälauman.

Kenttäkausi Länsi-Grönlannissa alkaa olla ohi. Tutkijat pakkaavat vähitellen leirinsä ja palaavat laboratorioihinsa eri puolille maailmaa tulkitsemaan keräämäänsä aineistoa. Illat alkavat vähitellen pimentyä, Arktis jää hiljaisuudessaan odottamaan pitkää kylmää talvea ja sen jälkeen koittavaa seuraavaa kesää.