Jäkälät - ilman laadun bioindikaattorit

1. TYÖN TARKOITUS

Työn tarkoituksena on tutkia ilman tilaa Kuopiossa arvioimalla mäntyjen runkojäkälien kuntoa ja esiintymistä. Arvioidaan mm. jäkälien peittävyyttä, lajimäärää sekä kuntoa. Vertaamme sen jälkeen saatuja tuloksia aiemmin Kuopiossa tehtyihin jäkäläkartoituksiin. Tarkoituksenamme on myös verrata eri kasvupaikoissa kasvavien jäkälien kuntoa (Päästölähteiden läheisyydessä kasvavia jäkäliä sekä kauempana päästölähteistä kasvavia jäkäliä).

2. JOHDANTO JA TEORIA

2.1. Yleistä ilmansaasteista ja happamoitumisesta

Energiantuotanto ja liikenne perustuvat nykyisin pääasiassa fossiilisiin polttoaineisiin. Näitä poltettaessa, hiilen vapautumisen ohella, polttoaineiden sisältämän rikin palamisessa syntyy rikkidioksidia ja typen palamisessa typen oksideja. Nämä aiheuttavat luonnon happamoitumista eli pH:n laskua. Samalla nämä rikin- ja typen oksidit heikentävät ilmanlaatua.

2.2. Jäkälät bioindikaattoreina

Puilla kasvavat jäkälät soveltuvat erittäin hyvin bioindikaattoreiksi eli ilmentäjälajeiksi ilmansaasteiden, etenkin happamoitumisen, suhteen, sillä jäkälät reagoivat ilman pilaantumiseen erittäin herkästi. Tämä johtuu siitä, että jäkälien ravinnonsaanti riippuu ympäröivästä ilmasta sekä sateesta. Tämän seurauksena jäkälien suojaava pintakerros on ohut tai se puuttuu kokonaan, jotta jäkälät voisivat turvata ravinnonsaannin. Sen takia ravinteiden ohella myös monet haitalliset aineet pääsevät helposti jäkälien sisäosiin, joka aiheuttaa jäkälään pahoja vaurioita. Jäkälät ovat myös pitkäikäisiä, joten niihin kertyy haitallisia aineita pitkältä ajalta.

3. TUTKIMUSVÄLINEET- JA YMPÄRISTÖ

3.1. Tutkimusvälineet

Käytimme tutkimuksessamme läpinäkyvää paperia sekä lyijykynää pistekartoituksen tekemiseen. Lisäksi käytimme kirjan asteikkoa arvioidessamme jäkälien kuntoa.

3.2. Tutkimusympäristö

Tutkimusympäristönämme toimi Kuopiossa sijaitseva Puijon metsä sekä autotien vierus. Puijon metsän oletimme olevan saasteilta puhtaampi, kuin tien vierus.

4. TYÖN SUORITUS

Työn suorittaminen aloitettiin valitsemalla kolme satunnaista mäntyä päästölähteen (vilkas autotie) läheisyydestä. Tämän jälkeen tutkittiin kunkin männyn pinnalla olevia jäkäliä erikseen alla mainituilla tutkimusmenetelmillä. Sitten siirryimme Puijon metsään valitsemaan uudet kolme satunnaista mäntyä ja teimme samat tutkimukset. Kunkin puun tulokset jokaisesta tutkimusmenetelmästä kirjattiin erikseen omalle paperilleen.

4.1. Jäkälien peittävyys

Jäkälien tutkiminen aloitettiin tutkimalla jäkälien peittävyyttä. Tämä tehtiin pistematriisimenetelmällä, jossa ruudullinen, läpinäkyvä paperi kiinnitettiin männyn pintaan n. 150cm korkeuteen. Sen jälkeen laskettiin kuinka monessa viivojen leikkauspisteessä on jäkälää. Myöhemmin ilmoitettava peittävyysarvio ilmaisee jäkälien peittämien leikkauspisteiden lukumäärän.

4.2. Jäkälälajien tutkiminen

Tutkittiin silmämääräisesti eri jäkälälajien määrää eli jäkälälajien monimuotoisuutta jokaisesta tutkimuskohteena olleesta männystä. Männyistä otettiin myös kuvia joista jäkälälajeja analysoitiin myöhemmin.

4.3. Sormipaisukarvejäkälän kunnon tutkiminen

Arvioitiin jokaisesta männystä sormipaisukarvejäkälän vaurioluokka kirjan antaman luokituksien mukaan asteikolla 1-4. Havainnointi tehtiin silmämääräisesti vertaamalla kunkin männyn jäkäliä kirjan kuviin. Luokituksessa luokka 1. tarkoittaa jäkälien olevan terveitä, haarovia sekä ulospäin kurottavia. Luokka 1. on siis normaali. Luokka 2. Tarkoittaa lievää vauriota eli jäkälät ovat kitukasvuisia sekä havaittavissa on lieviä värimuutoksia. Luokka 3. tarkoittaa selvää vauriota. Luokassa 3. jäkälät ovat keskeltä ryppyisiä, vihertäviä tai tummia. Asteikkomme huonoimmassa luokassa, luokassa 4. jäkälät olivat pieniä sekä ryppyisiä. Tämä tarkoittaa pahaa vauriota.

5. TULOKSET JA NIIDEN KÄSITTELY

5.1. Tulokset

Kirjasimme tulokset puukohtaisesti aloittaen tien viereisistä puista siirtyen sitten metsän puihin.

Tien viereiset puut:

Puu 1.:

Puu 1. sai jäkälien kuntoarviosta luokan 3. Tämän puun pinnalla jäkälistä huomasi, että niiden kasvupaikka sijaitsi päästölähteen vieressä. Peittävyysarvio puussa 1. oli 67. Puussa ei siis ollut kovinkaan paljon jäkälää.

Puu 2.:

Puu 2. sai jäkälien kuntoarviosta luokan 2. Pistekartoituksessa saatu peittävyysarvio puussa 2. oli 122. Tässä puussa jäkälää oli jo suhteellisen paljon, ja se oli melko hyväkuntoista.

Puu 3.:

Puu 3. sai jäkälien kuntoarviosta luokan 3. Peittävyysarvio puussa 3. oli 75. Tässä männyssä jäkälää oli suunnilleen yhtä paljon kuin puussa 1. ja jäkälä oli suunnilleen samanlaisessa kunnossa.

Metsän puut:

Puu 4.:

Puu 4. sai kuntoarviosta luokan 1. Puusta huomasi heti jäkälien olevan hyväkuntoisia ja terveitä. Peittävyysarvio puussa 4. oli 347. Tässä puussa jäkälää oli huomattavasti enemmän kuin edellisissä.

Puu 5.:

Puu 5. sai kuntoarviosta myös luokan 1. Peittävyysarvio puussa 5. oli 170.

Puu 6.:

Puu 6. sai kuntoarviosta luokan 2. Peittävyysarvio puussa 6. oli 80.

Tien vieressä jäkälien kuntoarvioiden keskiarvo oli selvästi huonompi, kuin metsässä. Kaikkien tutkimiemme jäkälien kuntoarvioiden keskiarvo on tasan 2.

5.2. Jäkälälajit

Löysimme männyistä useita jäkälälajeja. Sormipaisukarvejäkälä oli yleisin jäkälälaji tutkimissamme männyissä. Sitä oli sekä tien vieressä kasvavilla männyillä sekä metsässä. Metsän männyissä oli jonkin verran naavoja ja luppoja. Niitä ei kuitenkaan juurikaan esiintynyt päästölähteen läheisissä männyissä.

6. TULOSTEN TARKASTELU JA POHDINTA

6.1. Tulosten vertailu aikaisempiin jäkäläkartoituksiin Kuopiossa

Tuloksia verrataan viimeisimpään 2013 vuonna Kuopiossa tehtyyn jäkäläkartoitukseen. Kuntoarvioista saamamme keskiarvo oli 2. Tämä oli suunnilleen sama kuin vuoden 2013 Kuopiossa tehdyssä jäkäläkartoituksessa. Silloin saatu keskiarvo oli 1,5. Kun näitä tuloksia verrataan vielä aiempiin jäkäläkartoituksiin, jotka on tehty Kuopiossa 1990-luvulla. Näihin tuloksiin verraten voidaan sanoa, että jäkälien kunto on hieman huonontunut 1990-luvusta.

6.2. Metsän ja tien läheisyyden jäkälien vertailu

Metsässä jäkälät olivat paremmassa kunnossa, kuin tien vieressä kasvavat jäkälät. Tämä johtuu luultavasti siitä, että autojen rikki- ja typpioksidit, sekä muut päästöt ovat heikentäneet huomattavasti jäkälien kuntoa. Metsässä jäkäliä, sekä eri jäkälälajeja oli myös huomattavasti enemmän, kuin tien vieressä eli jäkälien biodiversiteetti oli suurempi metsässä. Päästölähteiden läheisyydessä osa jäkälistä, kuten naavat ja lupot jotka ovat vaateliaampia ympäristönsä suhteen, olivat hävinneet kokonaan. Tästä voimme päätellä, että metsän ilmanlaatu on parempi, kuin lähempänä päästölähteitä ja kaupunkia.

6.3. Virhearviointi ja tulosten luotettavuus

Aikaisemmissa jäkäläkartoituksissa on tutkittu huomattavasti useampia mäntyjä, kuin meidän tutkimuksessamme. Tämä on yksi seikka jonka takia tutkimustuloksemme poikkeaa hieman aikaisemmasta tutkimuksesta. Lisäksi, koska jäkälien kunnon arviointi tehtiin silmämääräisesti yhden kuvan perusteella, saattoi kuntoluokituksessa olla pieniä heittoja. Saamiamme tuloksia voidaan kuitenkin pitää luotettavina, sillä pyrimme tekemään tutkimuksen mahdollisimman huolellisesti, eikä tutkimus sisältänyt paljon muuttujia.