Hapan sade, liiallinen lannoitus, kuumat kesät - kasvien elinolosuhteet Euroopassa ovat muuttuneet merkittävästi viime vuosikymmeninä. Tähän mennessä on kuitenkin puuttunut laaja katsaus siihen, miten tämä vaikuttaa biodiversiteettiin.
"Jos poimii vain muutamia tietoja viimeisten kahdenkymmenen vuoden ajalta, voi helposti tehdä vääriä johtopäätöksiä", sanoo ekologi Jürgen Dengler, jota SNSF tukee kansallisen tutkimusohjelman "Biodiversiteetti ja ekosysteemipalvelut" (NFP 82) puitteissa. Hän on osallistunut joukkueensa kanssa Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) kansainväliseen tutkimukseen, joka paikkaa tämän aukon.
Analyysi perustui valtavaan tietokantaan, European Vegetation Archive (EVA). Se sisältää yli kahden miljoonan havainnon tulokset, joita on tehty esimerkiksi tutkimustarkoituksessa tai luonnonsuojeluprojekteissa. Tällaiset tutkimukset kartoittavat määritellyillä koelohkoilla - tyypillisesti yhden ja 400 neliömetrin välillä - kasvilajeja ja niiden yleisyyttä. Kaikki lasketaan, pienimmästä lemmikistä ja päivänkakkarasta aina kolmenkymmenen metrin korkuiseen pyökkiin asti.
Eurooppalainen tiimi käytti 650 000 näistä havainnoista, jotka tehtiin vuosien 1960 ja 2020 välillä, nyt ensimmäistä kertaa ajalliseen analyysiin. Useimmille näille alueille ei ollut aiemmin saatavilla tietoja esimerkiksi ravinteista tai valosuhteista, kuten sisältääkö maa paljon typpeä tai varjostaako tiheä lehdistö metsänpohjaa.
Projektiryhmä rekonstruoi tämän siksi niin sanottujen indikaattorikasvien esiintymisen perusteella, jotka suosivat tiettyjä ympäristöolosuhteita. Esimerkkinä voikukka, joka menestyy erityisen hyvin typen rikastamassa niittymaassa. "Projektissa kehitimme ensimmäistä kertaa yli kolmestakymmenestä erilaisesta indikaattorikasvien luokittelujärjestelmästä yhteisen eurooppalaisen konsensusjärjestelmän", kertoo Dengler.
Keinolannoitteet, liikenne ja teollisuus ovat ongelmallisia
AI:n avulla tutkijat analysoivat vuosikymmenten aikana kirjattuja havaintoja. Näin he pystyivät selvittämään, miten kasviyhteisöt olivat 60 vuoden aikana neljässä eri elinympäristössä - metsässä, niityllä, pensaikossa ja kosteikossa - muodostuneet. Ja mikä niissä oli muuttunut tänä aikana. Indikaattorikasvijärjestelmä auttoi yhdistämään nämä uudet kehitykset ympäristöolosuhteiden muutoksiin.
Eräs trendi nousi esiin: Kaikissa elinympäristöissä on yhä enemmän typen suosimia kasvilajeja, kuten suurta nokkosta metsässä ja suomuurainpensasta niityillä. Syy on ilmeinen. Keinotekoiset lannoitteet ja karjankasvatus sekä liikenteen ja teollisuuden tuottamat typen oksidit rikastavat maaperää entisestään typellä. Tällaisten lajien lisääntyminen on ongelma, koska ne syrjäyttävät kasveja, kuten orkideoja, jotka suosivat karuja maaperiä.
Hyviä uutisia paikalliselle biodiversiteetille: Tuoreet tutkimukset osoittavat, että tämä kehitys on nyt hieman taantunut Sveitsissä. "Näyttää siltä, että paikalliset toimenpiteet, kuten keinolannoitteiden vähentäminen, ovat vaikuttavia. Mutta Euroopan laajuisesti tästä ei ole vielä havaittavissa mitään", Dengler sanoo.
Muita vaikutuksia havaittiin vain tietyissä elinympäristöissä. Esimerkiksi indikaattoriarvot siirtyvät niityillä varjoa suosivien lajien suuntaan - mahdollisesti koska kasvillisuus tiivistyy koko Euroopassa ravinteiden lisääntymisen tai puutteellisen viljelyn vuoksi. Denglerin mukaan erityisesti Itä-Euroopassa on erityisiä syitä jättiläismäisille laitumille. Tämä ylikasvustorypistyminen aiheuttaa sen, että vähemmän valoa saavuttaa maanpinnan. Pieni- ja aurinkoa rakastavilla lajeilla, kuten timjamilla ja avaimilla, on siksi vähemmän tilaa kukoistaa.
Lämpötilavaikutukset yllättävän vähäisiä
Yksi tulos oli ennemminkin yllättävä: "Kasvillisuus reagoi selvästi hitaammin lämpötilan nousuun kuin ennustaisimme", Dengler kertoo. Kotoperäiset lajit eivät siis vielä merkittävästi ole syrjäytymässä eteläisempien maiden tai muiden mantereiden lämpöä suosivista kasveista.
Selitys tälle saattaa olla se, että nämä lajit eivät normaalisti elä lähekkäin ja niiden on kuljettava pitkiä matkoja levittääkseen alueitaan - joko leviämällä siementen tai tavarakuljetusten kokoomusmatkustajana. Odotettu vaikutus saattaa siksi jäädä jälkeen nousevasta lämpötilasta.
Poikkeuksen muodostavat Sveitsin vuoret. Viime vuosina on näytetty, että yhä useammat lämpöä suosivat lajit siirtyvät korkeampiin sijainteihin. Näihin kuuluvat tyypillisiä alankojen heiniä, kuten englanninkieli ruisheinä tai nurmikkorävelö. Näiden ei tarvitse matkustaa pitkiä matkoja, vaan pelkästään nostaa elinympäristöään muutamalla metrillä - siksi tämä kehitys saattaa olla jo nyt todennettavissa.
Seuraavina vuosina Dengler suorittaa analyysejä SNSF-projektissa VegCHange erityisesti Sveitsille. Hän haluaa dokumentoida muutokset hienojakoisessa ruudussa, joka kattaa noin 100 neliökilometriä - kansainvälisessä tutkimuksessa se oli noin 25 000 neliökilometriä: "Oikeastaan meillä on täällä niin paljon tietoja kuin missään muualla. Ne eivät vain ole olleet saatavilla keskitetystä tietokannasta."
Tulokset aiotaan valmistella käytännön hyödyntämistä varten. Tähän voivat osallistaa sidosryhmät, esimerkiksi politiikasta tai luonnonsuojelusta, lisää tutkimuskysymyksiä tai toiveita tietojen valmistelua varten. Se tapahtuu aluksi Graubündenissä, missä on tietoja monimuotoisista maisemista maatalousmaasta soiseen asti. Vähitellen myös muita kantoneja liittyy mukaan.
"Näin voimme selvittää, missä Sveitsissä on suurimmat lajikadot, ja sitten seurata oikeaa strategiaa vastaan", Dengler ennustaa. Ja se osoittanee myös, missä biodiversiteetti on hyvässä kunnossa ja riittää ylläpitää nykyistä statusta.