Boreaalinen vyöhyke

Tässä käsitellään lyhyesti Fennoskandian boreaalisia metsiä oletetussa luonnontilassa sekä myös joitakin niiden eroja muiden alueiden boreaalisiin metsiin verrattuna.

Lyhyt kasvukausi, matalat auringon kulmat, matalat maalämpötilat, vähäisestä haihtumisesta johtuva kostea ilmasto ja kasvien käytettävissä olevien ravinteiden matalat tasot ovat kaikille boreaalisille metsille yhteisiä ominaisuuksia.

Alueemme boreaalisten metsien erikoispiirteitä on mm. suhteellisen mereinen ilmasto. Muilla mantereilla lähinnä samankaltaista ilmastoa esiintyy läntisessä Pohjois-Amerikassa Kanadan Brittiläisestä Kolumbiasta Alaskaan (kuva alla). Keski- ja Itä-Kanadan sekä Siperian ja Venäjän Kaukoidän ilmasto on mantereisempi. Fennoskandiassa ei juuri ole ikiroutaa eikä metsän alla lainkaan, siinä missä yli puolet Kanadasta ja Venäjästä mukaan lukien laajat metsäalueet ovat ikiroudan päällä¹.

Luonteenomaista Fennoskandialle on ohut moreeni peruskallion päällä (kuva alla), kun Venäjän tasangoilla ja Pohjois-Amerikassa Kanadan kilven eteläpuolella on syviä sedimenttikerroksia². Maannos on yleensä podsoli: kivennäismaan ylimmästä vaaleasta kerroksesta osa mineraaleista on huuhtoutunut alempiin kerroksiin; hedelmällisimmillä ja vähemmän happamilla mailla (”lehdoissa”) lierot sekoittavat maata eikä kerroksellisuutta pääse syntymään³ (mutta lierot ovat levinneet jäätiköityneelle alueelle viljelysten kautta, joten lehdot ovat tavallaan ”luonnottomia”! ⁴). Kivennäismaata kattaa kangashumus³.

Samoin kuin lauhkealla vyöhykkeellä, myös boreaalisella vyöhykkeellä on Euroopassa vähemmän puulajeja kuin Aasiassa ja Pohjois-Amerikassa. Hehtaarilla puulajeja on tyypillisesti 2–6, parhaimmillaan noin 10 ⁵. Samat puulajit toistuvat lähes kaikissa vanhoissa metsissä. Valtapuut ovat yleensä mänty (Pinus sylvestris) kuivemmilla ja kuusi (Picea abies) kosteammilla paikoilla. Märimmät kuusimetsät, korvet, kasvavat turpeella, joten ne luokitellaan Suomessa soiksi⁶. Vähäravinteiset puustoiset suot kasvavat mäntyä, Lapissa myös siperiankuusta (P. obovata), ja niitä kutsutaan rämeiksi⁶. Raudus- (Betula pendula) ja hieskoivu (Betula pubescens) sekä haapa (Populus tremula) ovat yleensä myös runsaita. Siellä täällä voi löytää myös harmaalepän (Alnus incana) ja raidan (Salix caprea). Kotipihlaja (Sorbus aucuparia) ja kataja (Juniperus communis) ovat usein runsaita pensaskerroksessa mutta kasvavat havumetsässä harvoin puun mittoihin. Tervaleppä (Alnus glutinosa) voi kasvaa ravinteisilla märillä paikoilla. Koivut voivat välillä olla vaikeita erottaa toisistaan, mutta muut em. puut ovat hyvin helppoja tunnistaa. Korkein luontainen puu on kuusi, joka on saavuttanut parhaimmillaan eteläisessä Ruotsissa 49,4 metriä ⁷. Skotlannin luonnollisista boreaalisista metsistä puuttuu kuusi ja Islannista myös mänty. Skotlannissa ja Islannissa ei ole enää mitään lähellekään aarniometsää muistuttavaa eikä niitä ei käsitellä tässä enempää.

Pensailla on Fennoskandian boreaalisissa metsissä vähäinen merkitys verrattuna muihin boreaalisiin alueisiin. Pensaskerroksen muodostavat yleensä puiden taimet, jos se on ylipäätään olemassa.

Kenttäkerroksessa näkyy köyhä ohut maannos: valtakasveina ovat varvut, etenkin mustikka (Vaccinium myrtillus, kuva 1 alla), puolukka (V. vitis-idaea), variksenmarja (Empetrum nigrum) ja kanerva (Calluna vulgaris); vain lehdoissa ruohot ja heinät hallitsevat kenttäkerrosta^{3 8} (kuva 2 alla). Pohjakerros muodostuu kosteilla ja viljavilla paikoilla sammalista (esim. metsäkerrossammal (Hylocomium splendens) ja seinäsammal (Pleurozium schreberi)) ja kuivimmilla paikoilla jäkälistä (esim. poronjäkälät (Cladonia))³. Venäjän ja Kanadan sedimenttialueilla aluskasvillisuus on huomattavasti rikkaampi (kuva 3 alla).

Fennoskandian boreaalisen metsän värit ovat eri vihreän sävyt, runkojen ruskeanharmaa ja männynrunkojen ylemmän osan oranssi (kuva alla). Vanhoissa metsissä koivuilla kasvaa yleensä sammalia, jäkäliä ja leviä niin paljon, että ne vaikuttavat pikemminkin harmailta kuin valkoisilta. Syksyllä antavat kellastuvat koivunlehdet lisäväriä metsälle ja talven pääväri on tietenkin valkoinen. Kuusen latvukset ovat tuuheita mutta suhteellisen kapeita ja jättävät yleensä tilaa yksittäisten runkojen väliin. Männyn ja koivujen latvukset ovat hyvin harvoja. Varvikko ja sammal-/jäkäläkerros kattaa yleensä koko metsänpohjan.

Voi kuulostaa nurinkuriselta, että vaikka boreaaliset ekosysteemit ovat kylmempiä ja kosteampia kuin lauhkean vyöhykkeen ekosysteemit, metsäpalot ovat juuri boreaalisten metsien ekosysteemiin kuuluva komponentti vaikuttaen lajikoostumukseen ja rakenteeseen⁹. Tämä on seurausta monen tekijän yhteisvaikutuksesta. Kuollut kasvimateriaali kerääntyy metsänpohjalle, koska maatuminen on hidasta johtuen matalista lämpötiloista, vähäravinteisista maaperistä sekä happamasta ja pihkan kyllästämästä havupuukarikkeesta. Havupuiden karike ja puu on herkempää syttymään niiden sisältämän pihkan vuoksi. Lisäksi jäkälien ja sulkamaisten sammalien muodostama pohjakerros kuivuu jo lyhyidenkin kuivien jaksojen aikana samoin kuin männynneulaset. Myös suhteellisen avoin latvusto vaikuttaa siihen, että aurinko kuivattaa metsänpohjaa tehokkaammin.

Kuivilla mailla kasvavissa mäntymetsissä kulot ovat yleensä olleet usein toistuvia kevyitä pintakuloja, tuloksena moni-ikäistä puustoa². Mänty kestää kaikista Euraasian boreaalisista puulajeista parhaiten kuivuutta ja ravinneköyhää maaperää¹⁰, ja isojen mäntyjen paksu kaarna ja pitkä etäisyys maasta latvukseen suojaa niitä tulelta². Männyn kävyt eivät ole serotiinisia (kuumuudessa aukeavia) kuten pohjoisamerikkalaisilla banksinmännyllä (Pinus banksiana) ja kontortamännyllä (P. contorta) ¹¹; myös pohjoisamerikkalaisen mustakuusen (Picea mariana) kävyt ovat puolittain serotiinisia¹². Näillä pohjoisamerikkalaisilla puilla ei ole Euraasian männyn paksua kaarnaa eivätkä ne muodosta usein toistuvien pintakulojen rytmittämää metsää¹¹. Sen sijaan niiden vuosien mittaan oksille keräytyneistä serotiinisista kävyistä vapautuvat siemenet muodostavat voimakkaiden latvapalojen jälkeen läpitunkemattoman tiheän taimikon. Vielä myöhemmissäkin kehitysvaiheissa Pohjois-Amerikan boreaaliset metsät ovat tyypillisesti tiheämpiä; samoin kaatuneiden puiden tiheydet ovat suurempia (kuvat alla). Vain itäisen Pohjois-Amerikan eteläisellä hemiboreaalisella vyöhykkeellä kasvavilla strobusmännyllä (P. strobus) ja amerikanpunamännyllä (P. resinosa) samoin kuin Brittiläisen Kolumbian sisäosien harmaadouglaskuusella (Pseudotsuga menziesii var. glauca) on tulelta suojaava paksu kaarna¹², mutta pohjoisemmilla alueilla ei millään. Venäjällä lehtikuusilla (Larix spp.) on jopa mäntyä parempi tulenkestävyys¹⁰.

Kuusi sietää paremmin varjoa mutta on herkkä tulelle¹⁰. Niinpä kosteampi metsä kuusettuu vähitellen, jos metsäpalo ei tapa kuusia. Mänty voi kuitenkin elää satoja vuosia ja on siten usein sinnitellyt tuoreessakin metsässä, kunnes kulo on saapunut. Ennen metsäpalojen tehokasta sammuttamista myös kosteammat metsät ovat palaneet usein. Kulojen alkuperä on kuitenkin yleensä ollut ihmistoiminnassa; etenkin 1500-luvun lopulla alkaneella ja 1800-luvun puoliväliin jatkuneella ajanjaksolla kulotiheys oli huomattavasti luonnollista suurempi¹⁴. Alueemme (melko) mereisessä ilmastossa luonnollinen metsäpalojen välinen aika tuoreissa kuusimetsissä on ollut 200–500 vuotta ^{13 14} (Norjan rannikolla vielä pidempi), ja metsä uusiutunut pääasiassa yksittäisten kaatuneiden puiden jättämissä pienissä aukoissa² toisin kuin esim. Länsi-Siperiassa ja Keski-Kanadassa, missä voimakkaat latvapalot ovat vallitsevia¹¹.

Boreaalisen vyöhykkeen eteläisintä osaa, missä lauhkean vyöhykkeen lajeja esiintyy suotuisilla kasvupaikoilla, kutsutaan hemiboreaaliseksi. Myös täällä kuusi ja mänty olisivat luonnontilassa valtapuut (kuva alla), mutta eteläiset lehtipuut – metsätammi (Quercus robur), metsälehmus (Tilia cordata), metsävaahtera (Acer platanoides), vuori- (Ulmus glabra) ja kynäjalava (U. laevis) sekä lehtosaarni (Fraxinus excelsior) – esiintyisivät sekapuina ja muodostaisivat pieniä metsiköitä suotuisilla paikoilla¹⁵. Aarniometsiä ei enää ole olemassa näillä hedelmällisimmillä kasvupaikoilla.

Pohjoiseen mentäessä boreaalinen metsä muuttuu vähitellen harvemmaksi, puut madaltuvat ja niiden latvukset kapenevat. Latvuksen kapea muoto parantaa valonsaantia matalilla auringon kulmilla¹⁶ ja vähentää lumen kertymistä oksille talvella¹⁷. Euroopankuusi vaihettuu vähitellen siperiankuuseksi. Lapin kylmässä ilmastossa puu maatuu hitaasti: kelo voi seistä pystyssä 200 vuotta, ja jos se kaatuneena jää oksiensa tai kivien varaan irti maasta, voi se säilyä vielä toiset 200 vuotta⁵. Siten maapuita ja keloja on paljon Lapin ikimetsissä. Toisin kuin monissa muissa boreaalisen vyöhykkeen osissa, Fennoskandiassa koivu yltää merellisestä ilmastosta johtuen havupuita ylemmäksi ja pohjoisemmaksi¹⁸. Tuntureilla ja pohjoisessa koivut ovat tunturikoivua (B. pubescens var. pumila). Tämä yleensä korkeintaan 10-metrinen käkkäräinen puu on syntynyt metsähieskoivun ja pensasmaisen tai jopa varpumaisen vaivaiskoivun (B. nana) risteymästä¹⁹. Vaivaiskoivulta perityt ominaisuudet ovat tehneet puumaisen koivun Lapin ankariin olosuhteisiin sopivaksi²⁰. Muita puita näissä ylimmissä ja pohjoisimmissa metsissä ovat kuolanharmaaleppä (Alnus incana subsp. kolaënsis), kotipihlaja, pohjantuomi (Prunus padus subsp. borealis), haapa ja raita. Kenttäkerros ei eroa merkittävästi havumetsistä. Fennoskandiassa ei ole pohjoista metsänrajaa, vaan tunturikoivu yltää Jäämeren rannikolle saakka. Mäntykään ei jää kauaksi siitä. Etelämpänä Ruotsin ja Norjan vuorilla muutaman sadan metrin korkeudella metsä muistuttaa paljon Lapin alamaiden metsää (kuvat alla). Tunturikoivikkoja on Ruotsissa kutsuttu myös subalpiiniseksi alueeksi¹⁵.

Norjan rannikon metsät ovat hyvin mereisiä ja kosteita ja niitä on kutsuttu boreaalisiksi sademetsiksi; niiden lajisto on silti pitkälti sama kuin idempänä, jäkälälajistossa on kuitenkin harvinaisia kosteiden metsien lajeja²¹.

Euroopan vanhemmissa boreaalisissa metsissä on helppo liikkua. Puusto on yleensä melko harvaa, aluskasvillisuus matalaa ja rinteet ovat loivia. Näihin metsiin verrattuna Pohjois-Amerikan boreaaliset metsät ovat selvästi vaikeakulkuisempia: em. runsaiden kaatuneiden puiden lisäksi syvää varjoa sietävä mutta lyhytikäinen puu palsamipihta (Abies balsamea) ¹² muodostaa tiheitä taimikkoja vanhempiinkin metsiin (kuva alla).

Pohjoisten erämaiden hiljaisuus on uskomaton. Jos ei tuule, voi kuulla veren kohisevan suonissa – ehkä ensimmäistä kertaa elämässään! Heinäkuussa hyttyset voivat Lapissa olla suuri riesa; itse suosin elokuun alkua, jolloin päivät ovat vielä melko lämpimiä, mutta ensimmäiset yöpakkaset ovat jo tappaneet suurimman osan hyttysistä.

Boreaalisista metsistä käytetään myös venäläistä nimeä ”taiga”. Huomaa, että Kanadassa samaa sanaa käytetään tarkoittamaan pohjoisinta boreaalista metsävyöhykettä eli suomalaisittain suunnilleen pohjois-boreaalista vyöhykettä²².

KR

Lähteet:

1. Bonan, G. B. (1992): Soil temperature as an ecological factor in boreal forests. Teoksessa Shugart, H. H. ym. (toim.): A Systems Analysis of the Global Boreal Forest, s.13–84. Cambridge.
2. Angelstam, P. & Kuuluvainen, T. (2004): Boreal forest disturbance regimes, successional dynamics and landscape structures – a European perspective. Ecological Bulletins 51: 117–136.
3. Rikkinen, J. (2019): Metsät Suomen luonnossa. Otava.
4. Richter, K. (2009): Genetic structure in European populations of the earthworm Lumbricus terrestris. Doctor Thesis. Kassel University Press.
5. Vuokko, S. (2016): Latva pilviä piirtää. Maahenki Oy.
6. Eurola, S. & Kaakinen, E. (1980): Soiden kasvipeite. Teoksessa Havas, P. ym. (toim.): Suomen luonto 3: Suot. Kirjayhtymä.
7. https://skogsforum.se/viewtopic.php?f=15&t=33366&sid=57c4568c5ae164afbd5b30026468256b
8. Engelmark, O. & Hytteborn, H. (1999): Coniferous forests. Teoksessa Rydin, H, Snoeijs, P. & Diekmann, M. (toim.): Swedish plant geography. Acta Phytogeogr. Suec. 84.
9. Bradshaw, R. H. W., Lindbladh, M. & Hannon, G. E. (2010): The role of fire in southern Scandinavian forests during the late Holocene. Int J Wildland Fire 19: 1040–1049.
10. Nikolov, N & Helmisaari, H. (1992): Silvics of the circumpolar boreal forest tree species. Teoksessa Shugart, H. H. ym. (toim.): A Systems Analysis of the Global Boreal Forest, 13–84. Cambridge.
11. Shorohova, E., Kneeshaw, D., Kuuluvainen, T. & Gauthier, S. (2011): Variability and Dynamics of Old-Growth Forests in the Circumboreal Zone: Implications for Conservation, Restoration and Management. Silva Fennica 45(5).
12. Heinselman, M. L. (1981): Fire and Succession in the Conifer Forests of Northern North America. Teoksessa West, D. C., Shugart, H. H. & Botkin, D. B. (toim.): Forest Succession: Concepts and Application. Springer.
13. Kuuluvainen, T., & Aakala, T. (2011): Natural forest dynamics in boreal Fennoscandia: A review and classification. Silva Fennica, 45, 823–841.
14. Keto-Tokoi, P. & Kuuluvainen, T. (2010): Suomalainen aarniometsä. Maahenki.
15. Sjörs, H. (1999): The background: Geology, climate and zonation. Teoksessa Rydin, H, Snoeijs, P. & Diekmann, M. (toim.): Swedish plant geography. Acta Phytogeogr. Suec. 84.
16. Kuuluvainen, T. (1992): Tree architectures adapted to efficient light utilization: is there a basis for latitudinal gradients? Oikos 65: 275-284.
17. Petty, J. A. & Worrell, R. (1981): Stability of coniferous tree stems in relation to damage by snow. Forestry 54: 115-128.
18. Sirois, L. (1992): The transition between boreal forest and tundra. – Teoksessa Shugart, H. H. ym. (toim.) A System Analysis of the Global Boreal Forest. Cambridge.
19. Väre, H. (2001): Mountain birch taxonomy and floristics of mountain birch woodlands. – Teoksessa Wielgolaski, E (toim.): Nordic Mountain Birch Ecosystems. Man and the biosphere series Vol. 27. UNESCO-Paris and The Parthenon Publishing Group.
20. Juhanoja, S. (1995): Monimuotoinen tunturikoivu. Sorbifolia 26(4).
21. DellaSala, D. A. ym. (2011): Temperate and Boreal Rainforest Relicts of Europe. Teoksessa DellaSala, D. A. (toim.): Temperate and Boreal Rainforests of the World. Island Press.
22. Sirois, L. (1992): The transition between boreal forest and tundra. Teoksessa Shugart, H. H. ym. (toim.): A Systems Analysis of the Global Boreal Forest, s.13–84. Cambridge.