Kuukausi: maaliskuu 2018

Kevään merkkinä pidetään usein pientareiden ensimmäisiä leskenlehtiä tai hiirenkorvalla olevia koivuja. Joillakin lajeilla kasvu voi kuitenkin alkaa ihmissilmältä piilossa jo huomattavasti aikaisemmin. Aiemmissa blogikirjoituksissani käsittelin lumen pakkasvaurioilta suojaavaa vaikutusta (2.3.2018) ja lumen suojassa tapahtuvaa yhteyttämistä (21.2.2018). Kyky yhteyttää lumen alla auttaa kasvia ylläpitämään riittäviä liukoisten sokereiden varastoja talven ajan, mikä puolestaan suojaa kasvia talvivaurioilta. Useimmat vihreinä talvehtivat kasvit, esimerkiksi puolukka, eivät kuitenkaan hyödynnä yhteyttämistuotteita kasvuun (uuden biomassan tuottamiseen) talven aikana.

Lumen alla tapahtuvaa kasvua on tutkittu lähinnä Pohjois-Amerikassa, missä useiden lajien on todettu kasvattavan uusia lehtiä lumen alla. Tällaisia lajeja on mm. leinikkien (Ranunculus), kellukoiden (Geum), lauhojen (Deschampsia) ja sarojen (Carex) suvuissa (Billings & Bliss 1959, Kimball ym. 1973, Salisbury 1985). Kasvu on suurinta jos lunta on vähän, mutta esimerkiksi nurmilauhan (Deschampsia caespitosa) on todettu kasvavan puolimetrisen hangen alla (Kimball ym. 1973). Kasvu edellyttää solujen jakautumista, ja jakautuneiden solujen erilaistumista esimerkiksi lehden pinnan päällysketoksi (epidermi), yhteyttäviksi tylppysoluiksi (mesofylli) ja johtosolukon soluiksi – ja kaikki tämä tapahtuu nollan asteen lämpötilassa (Kimball & Salisbury 1974).

KUVA: SULAVAN JÄÄN ALTA PALJASTUU MUKULALEINIKIN LEHTIÄ KASTELHOLMASSA (AHVENANMAA) 21.3.2018.

Tieto lumen alla tapahtuvasta kasvusta perustuu melko vanhoihin tutkimuksiin, ja useimmat tutkimukset on tehty Pohjois-Amerikassa alpiinisessa kasvillisuudessa (metsänrajan lähellä).  Vastaavia eurooppalaisia tutkimuksia ei tietääkseni ole. Omien havaintojeni mukaan esimerkiksi mukulaleinikin (Ranunculus ficaria) kasvu alkaa kasvaa jo lumen alla. Mukulaleinikin lehdet lakastuvat jo alkukesällä, ja lajin kasvupaikoilla ei näy merkkiäkään uusista lehdistä marras-joulukuussa pysyvän lumen satamisen aikoihin. Kuitenkin mukulaleinikillä on oheisen kuvan mukaisesti useita uusia lehtiä keväällä sulavan lumen tai jään alla. Koska lehdet alkavat kasvaa – juuri ennen lumen sulamista, vai jo aikaisemmin talven aikana? Kuinka yleistä kasvu lumen alla on Suomen kasvilajistossa? Kuka innostuu tutkimaan asiaa tarkemmin?

Lue lisää            

Billings WD & Bliss LC 1959. An alpine snowbank environment and its effects on           vegetation, plant development, and productivity. ­–Ecology 40: 388–397.

Kimball SL, Bennett BD & Salisbury FB 1973. The growth and development of montane species at fear-freezing temperatures. –Ecology 54: 168–173.

Kimball SL & Salisbury FB 1974. Plant development under snow. –Botanical Gazette 135:147–149.

Salibury FB 1985. Plant growth under snow. –Aquilo Ser. Bot. 23: 1–7.

Lumi on yllättävän tehokas eriste, joka suojaa kasveja pakkasvaurioilta talvella. Lumi koostuu paitsi jääkiteistä, myös ilmasta ja nestemäisestä vedestä.  Uudessa kuohkeassa lumessa ilman osuus voi olla jopa 90 % tilavuudesta. Koska ilma johtaa huonosti lämpöä, erityisesti uuden lumen lämmöneristyskyky on hyvä.

Oheinen ilman ja maanpinnan lämpötiloja sekä lumen syvyyttä esittävä kuva havainnollistaa, kuinka tehokkaasti lumi suojaa pakkasilta. Havainnot on tehty Helsingin Viikissä talvella 2012-2013, joka oli etelärannikolla melko runsasluminen ja kylmähkö pakkastalvi. Joulu-tammikuussa lunta oli pääosin alle 20 cm, ja tuolloin kovat pakkasjaksot näkyvät vähäisenä lämpötilan vaihteluna maanpinnan tasossa. Myöhemmin kevättalvella lunta oli 30-40 cm, mutta kovienkaan pakkasten aikana lämpötila ei vaihdellut maanpinnassa juuri lainkaan, vaan lämpötila pysyi tasaisesti nollan lähellä. Tällainen ”lämmin” ja samalla myös kostea lumi on kasveille vakaa talvehtimisympäristö (katso edellinen blogikirjoitus puolukan yhteyttämisestä lumen alla).

Ensilumen satamisen ajoittuminen alkutalvella vaikuttaa oleellisesti maan routaantumiseen. Jos alkutalvesta on kovia pakkasia ennen paksun lumipeitteen muodostumista, maa routaantuu. Vastaavasti jos lunta sataa riittävästi ennen kovia pakkasia, routaa ei juurikaan muodostu – ei vaikka myöhemmin talvella olisi kireitäkin pakkasia.

Talven aikana jääkiteiden muoto muuttuu hangessa, ja samalla lumi tiivistyy. Jos talven aikana on lauhoja jaksoja, hankeen muodostuu jäisiä kerroksia. Tiheän ja jäisen hangen lämmönerityskyky on vähäisempi kuin uuden lumen. Keväällä lumen sulaessa nestemäisen veden määrä hangessa kasvaa, ja koko sulavan lumipeitteen lämpötila on yleensä lähellä nollaa. Tänä vuonna saamme ilmeisesti odottaa tätä ajankohtaa vielä tovin.