Lentävät ja rapisevat – miten metsähyönteisiä tutkitaan

Hyönteisten tutkiminen on mielenkiintoista mutta haastavaa. Määrittäminen vaatii lähes

wetland-ecology-group_university-of-helsinki_koivunmantokuoriainen

Koivunmantokuoriaisen esiintymisen voi havaita tunnusomaisen syöntikuvion perusteella. ©Stella Thompson

aina yksilöiden pyydystämistä, tosin joitain lajeja voi tunnistaa esimerkiksi niiden puunrunkoon jättämien syömäjälkien perusteella kuten koivunmantokuoriaisen (Scolytus ratzeburgi). Jos alueen hyönteislajistoa halutaan kartoittaa, on kuitenkin pääsääntöisesti tarpeen käyttää eri tarkoituksiin soveltuvia pyydyksiä. Esimerkiksi perhosia pyydetään valorysillä öiseen aikaan ja joidenkin suojeltavien lajien esiintymistä selvitetään feromoniansoilla, joihin laitetaan täkyksi keinotekoisesti tuotettua houkutinainetta. Ansoja voidaan kaivaa maantasolle, kiinnittää onttoihin puunrunkoihin tai nostaa korkealle puun latvustoon.

Väitöstutkimukseni aikana kartoitan majavien vaikutuksia kovakuoriaisten esiintymiseen. Tutkimuskysymyksiä on useita: esiintyykö majavien tulva-alueilla erilainen lajisto kuin muualla, vaikuttaako tulva-alueiden lisääntynyt kosteus ja paahteisuus lajistoon ja edistävätkö tai vähentävätkö majava-alueet mahdollisia metsätuholaislajeja ja/tai suojeltavia lajeja. Tutkimukseni yhdistää siis mielenkiintoisella tavalla riistaeläimen, jolla on laaja-alaisia vaikutuksia ympäristössään, ja kovakuoriaisia, joista moni on vähentynyt metsissä ja kaipaa nykyään suojelua. Majavan tulva ja puun jyrsintä voi paikallisesti häiritä metsänomistajia, mutta tutkimuksessani selvitän edistääkö tai haittaako majava metsien tuhohyönteisiä. Riista- ja hyönteistutkimuksen yhdistäminen on varsin jännää, ja tuottaa lisätietoa jonka avulla voimme tulevaisuudessa päättää metsähyönteisten suojelusta, majavakantojen hoidosta ja jopa majavalajien käytöstä ennallistamisen välineinä.

Ikkunapyydykset ovat suosittuja ansoja, joiden avulla saadaan kartoitettua laajasti alueen lajistoa. Niiden avulla ei pyydystetä tietyntyyppisiä hyönteisiä, vaan niihin mönkii tai lentää hyvin laaja kirjo erilaisia selkärangattomia kaksisiipisistä valeskorpioneihin ja pistiäisistä kovakuoriaisiin. Ikkunapyydyksen idea on hyvin yksinkertainen: ansa kiinnitetään puunrungolle tai roikkumaan kahden puun väliin. Hyönteiset kävelevät tai lentävät päin pyydyksen muovipleksiä, ja putoavat siitä pyydyksen alaosan säiliöön. Säiliössä on vettä, tiskiainetta ja suolaa. Hyönteiset eivät pääse tiskiaineen vuoksi lentoon vaan hukkuvat veteen, ja suola säilöö ne siihen saakka kunnes ansa käydään tyhjentämässä. Pyydys käydään tyhjentämässä noin kerran kuussa. Minulla on pyydyksiä maastossa 120, eli joka kesä näytepurkkeja kasaantuu noin 600 kappaletta.

Valitettavasti ikkunapyydyksiin voi joskus eksyä myös muita eliöitä. Oman tutkimukseni aikana ansaan on joutunut muutamia sisiliskoja ja yksi lepakko. Tämä harmittaa aina kovasti, koska turhaan kuollut laji ei edistä tutkimusta tai tiedettä. Samoin harmittavat tilanteet, joissa pyydyksen on tietämättään kiinnittänyt puunrunkoon jota muurahaisyhdyskunta käyttää reittinään. Tällöin pyydykseen voi hukkua satoja tai jopa tuhansia muurahaisia. Oma tutkimukseni keskittyy kovakuoriaisiin, joten muurahaisten kuolema on tässä tilanteessa täysin turhaa. Onneksi näin ei kuitenkaan tapahdu usein.

Tyhjentämisen jälkeen näytteestä etsitään mikroskoopin avulla haluttuja hyönteisiä. Seuraavaksi ne tunnistetaan tarpeelliselle tasolle. Joskus heimon tietäminen riittää, joskus taas yksilöt on tunnistettava lajilleen, jotta voidaan tehdä esimerkiksi riittävän tarkkoja suojelupäätöksiä tai saada lajien käyttäytymisestä uutta tietoa. Lahkosta, heimosta ja suvusta riippuen tunnistaminen tapahtuu eri ruumiinosien perusteella, muun muassa kovakuoriaisilla tärkeitä ruumiinosia ovat nilkat ja sukuelimet.

Välillä vastaan tulee puutteellisesti tunnettuja lajeja. Myös tunnistamisen työkalu, määrityskaavat, ovat toisinaan keskeneräisiä. Esimerkiksi Suomessa tavattavien lyhytsiipisten heimon paras määrityskaava on toistaiseksi saksankielinen, ja monilla heimoilla täydellisimmät kaavat ovat venäjäksi. Kuluva kesä on aineistonkeruuni viimeinen, joten seuraavaksi edessä on heimojen ja lajien tunnistaminen. Tässä vaiheessa kiittelenkin yläasteen ja lukion saksan kielen kursseja. Uutena aluevaltauksena lienee seuraavaksi venäjän sanasto.

Mainokset

Majava – kosteikkoluontomme pelastaja

Sukupuuton partaalta toipunut majava (Castor sp.) palasi kosteikkoluontomme pelastajaksi. Kosteikkojemme katoamisen taustalla on kaksi merkittävää tapahtumaa: majavan sukupuutto sekä laajamittaiset ojitukset. Majavan rakentamat padot ovat tuottaneet Eurooppaan viimeisen 70 vuoden aikana lähes 1 000 neliökilometriä kosteikkoja.

 

Kaikki alkaa tulvan noususta. Rantametsään noussut vesi huuhtoo maa-ainesta ja kasvillisuutta vesistöön. Vesistön orgaanisen hiilen määrä nousee erityisesti kolmena ensimmäisenä tulvavuotena, ja alkaa tämän jälkeen vähitellen palata alkuperäiseen tasoonsa. Orgaanisen hiilen määrän kasvu edesauttaa vaiheittain koko kosteikon ravintoverkkoa alkaen planktoneista ja selkärangattomista, päättyen sammakkoihin, lintuihin sekä nisäkkäisiin.

 

Majavakosteikot ovatkin sammakoille varsinaisia paratiiseja. Runsas matalan veden osuus luo sopivia kutu- ja poikasten kasvuympäristöjä. Matala vesi lämpiää nopeasti, ja näin kiihdyttää nuijapäiden kuoriutumista ja kasvua. Majavakosteikoilla riittää myös runsaasti ravintoa. Orgaanisen hiilen määrän kasvu kosteikolla on lisännyt nuijapäiden ravintoa: planktonia ja alkueläimiä, sekä aikuisten sammakoiden ravintoa: selkärangattomia. Lisäksi rehevä vesikasvillisuus luo piilopaikkoja saalistajilta niin nuijapäille kuin aikuisillekin sammakoille.

Majavakosteikot ovat ihanteellisia sammakoiden lisääntymispaikkoja. Lämmin vesi kiihdyttää munien ja nuijapäiden kehitystä sekä vesikasvillisuus suojaa pedoilta. © Mia Vehkaoja

Majavakosteikot ovat ihanteellisia sammakoiden lisääntymispaikkoja. Lämmin vesi kiihdyttää munien ja nuijapäiden kehitystä sekä vesikasvillisuus suojaa pedoilta. © Mia Vehkaoja

Maalle noussut tulva yhdessä majavan kanssa tappaa rannan puustoa. Lahopuu onkin nykyään katoava luonnonvara Suomen metsissä. Keskiarvollisesti Suomen metsät sisältävät vain 10 kuutiota lahopuuta hehtaarilla. Majavan toiminnan seurauksena maisemaan syntyy lahopuuta 7-kertaa enemmän. Majavan tuottama lahopuu on lisäksi hyvin monipuolista. Metsän muina luontaisina häiriöinä metsäpalot ja tuuli tuottavat pääasiassa kahden tyyppistä lahopuuta: pystyyn kuollutta paksua puuta sekä paksua maapuuta. Majavan toiminta puolestaan tuottaa sekä pystyyn kuollutta että maapuuta, jotka vaihtelevat huomattavasti ympärysmitaltaan. Myös vähälukuista lehtilahopuuta esiintyy majavakosteikoilla muita ympäristöjä enemmän. Mitä monipuolisempi lahopuuvalikoima metsässä on, sitä moninaisempi lahopuusta riippuva lajisto alueelle kehittyy.

Majavan nostattama tulva tuottaa suuri määriä pystyyn kuollutta puuta. © Mia Vehkaoja

Majavan nostattama tulva tuottaa suuri määriä pystyyn kuollutta puuta. © Mia Vehkaoja

Lahopuusta riippuvainen lajisto on yksi maailman uhanalaisimmista. Maailmassa elää 400 000–1 000 000 eliötä, jotka ovat riippuvaisia lahopuusta. Suomenkin lajisto kattaa yli 7000 lajia, johon kuuluu esimerkiksi jäkäliä, kovakuoriaisia ja sieniä. Nokinuppiset ovat jäkäläryhmä, joka on erikoistunut kasvamaan pystyyn kuolleella lahopuulla. Majavan toiminnan tuloksena syntyy eniten tulvan tappamaa pystyyn kuollutta puuta, mikä takaa huomattavasti monipuolisemman nokinuppislajiston majavakosteikoille. Vedessä seisovasta kosteasta lahopuusta nokinuppiset saavat tasaisella syötöllä vettä. Lisäksi avoimessa ympäristössä nokinuppiset nauttivat runsaasta auringonvalosta. Valon ja veden oikea tasapaino on lajiryhmälle tärkeää.

Ilmakuvasta pystyy helposti havaitsemaan alkuperäisen järven rantaviivan sekä majavan tulvaaman alueen. © Antti Nykänen

Ilmakuvasta pystyy helposti havaitsemaan alkuperäisen järven rantaviivan sekä majavan tulvaaman alueen. © Antti Nykänen

Majavakannan elpyminen on edesauttanut Suomen kosteikkojen ja lahopuusta riippuvaisten lajien säilymistä. Majavakannan toipuminen 1900-luvun alun sukupuutosta nykyiseen noin 10 000 yksilöön on varmasti ollut yksi merkittävä tekijä kosteikkoluontomme säilymisen puolesta. Suomella on kuitenkin vielä työsarkaa jäljellä, jotta saavuttaisimme EU:n edellyttämät sisävesien ennallistamistavoitteet niin määrällisesti kuin laadullisesti. Vesistöjen laadulliseen tasoon vaikuttavat niin veden kemiallinen tila kuin siinä asustavan eliöstön moninaisuus.

 

Lisää tietoa tutkimuksesta

Lajeista ekosysteemeihin: punaisen kirjan uudet haasteet

Uhanalaisten lajien punainen lista (punainen kirja; RLTS Red List of Threatened Species) on monelle tuttu jo pitkän ajan takaa. Kirjaan on kerätty maailman eliöitä niiden uhanalaisuustilanteen mukaan, ja tämän jälkeen lajit on luokiteltu yhdeksään uhanalaisuusluokkaan. Lajien uhanalaisuuteen vaikuttavat esimerkiksi kannan koko ja elinympäristössä tapahtuneet muutokset.

Punainen kirja perustettiin vuonna 1964, ja sitä pidettiin pitkään tärkeimpänä maailmanlaajuisena suojelukeinona. Alussa punaiseen kirjaan oli tarkoitus kerätä kaikki maailman eliöt, mutta valitettavasti tämä on osoittautunut liian suureksi tehtäväksi. Uutena tavoitteena on kerätä kirjaan 160 000 lajia vuoteen 2020 mennessä. Tämä käsittää ainoastaan 8 % maailman kaikista tunnetuista lajeista. Tehtävä tulee olemaan vaikea ja miltei mahdoton. Vaikka punainen kirja on ollut tärkeässä roolissa joidenkin lajien suojelussa, ei se ole kyennyt pysäyttämään lukuisten lajien kantojen laskua.

Monimuotoisuuden vähentämiseksi punaista kirjaa alettiin kehittää 2000-luvulla. Tällöin luotiin punainen kirja myös ekosysteemeille (RLE, Red List of Ecosystems). Ekosysteemien punainen kirja arvioi kokonaisten ekosysteemien toiminnallisuutta, vakautta ja tuhoutumisen todennäköisyyttä. Ekosysteemin tuhoutumisessa sen toiminnot lakkaavat, mikä johtaa monimuotoisuuden romahdukseen. Kirja on oikeastaan riskikartoitus, jolla mitataan ekosysteemin todennäköisyyttä “kuolla sukupuuttoon”. Arviointikriteereinä käytetään alkuperäisen lajiston muuttumista, heikentymistä ja tuhoutumista sekä kuinka paljon ekosysteemin alkuperäisestä pinta-alasta on jäljellä.

Krimmlin vesiputous Itävallan Alpeilla. © Mia Vehkaoja

Krimmlin vesiputous Itävallan Alpeilla. © Mia Vehkaoja

Ekosysteemien uhanalaisuusluokittelu on hyvin yhtenevä lajien luokittelun kanssa. Siihen kuuluu seitsemän luokkaa: elinvoimainen ekosysteemi (LC, least concern), vaarantunut (VN vulnerable), erittäin uhanalainen (EN, endangered), äärimmäisen uhanalainen ekosysteemi (CR, critically endangered) tai ekosysteemi voi olla lähellä tuhoutumista (EX, extinct). Lisäksi ekosysteemin tilasta saattaa olla liian vähän tietoa (DD, data deficient) tai niiden tilaa ei ole arvioitu ollenkaan (NE, not evaluated). Luokittelun jälkeen ekosysteemin toimintoja voidaan vahvistaa tai pyrkiä palauttamaan oikea-aikaisilla suunnittelu- ja hoitotoimenpiteillä. Nämä yleensä parantavat myös kunkin ekosysteemin vaikutusalueella asuvien ihmisyhteiskuntien vakautta. Esimerkiksi kosteikkojen ennallistaminen hyödyttää yhteiskuntaa tarjoamalla puhtaampaa käyttövettä ja lieventämällä tai jopa täysin estämällä tulva- ja kuivuustuhoja.

Ekosysteemien punainen kirja on tärkeä työkalu ja ohjekirja, jonka avulla ekologit, päättäjät ja suunnittelijat pystyvät viestimään toistensa kanssa. Se tarjoaa suoraviivaisia ja kestäviä ohjeita maailmanlaajuisesti kaikkien ekosysteeminen suojeluun. IUCN (the International Union for Conservation of Nature) yksi tärkeimmistä tavoitteista on määrittää ja esitellä hyväkuntoisia ekosysteemejä. Niiden avulla voidaan määrittää ne syyt ja hoitotoimenpiteet, jotka ovat johtaneet kyseisten ekosysteemien tämän hetkiseen hyvinvointiin.

Kitukasvuista kasvillisuutta Dubain hiekka-aavikolla. © Mia Vehkaoja

Kitukasvuista kasvillisuutta Dubain hiekka-aavikolla. © Mia Vehkaoja

Parantamisen varaa on kuitenkin aina. Yksi kehitystarve on saada kaikki maat toimimaan yhdessä, jotta maiden rajat ylittäviä ekosysteemejä pystytään suojelemaan. Näin voitaisiin luoda ekosysteemien välisiä verkostoja, joilla olisi suuri merkitys erityisesti vaeltaviin lajeihin tai lajeihin, joilla on tiukat vaatimukset elinympäristönsä koon suhteen. Ekosysteemien punainen kirja vaikuttaa lupaavalta, varsinkin jos sitä käyttää yhdessä muiden suojelutoimien, kuten ekosysteemipalveluiden arvioinnin, alueellisen suunnittelun ja IUCN lajien punaisen kirjan kanssa. IUCN:n tavoitteena on kartoittaa kaikki maailman ekosysteemit kansallisella ja laajemmalla alueellisella tasolla vuoteen 2025 mennessä. Tuloksia voi vapaasti tarkastella IUCN:n verkkotietokannassa.

Lisätietoja ja esimerkkitapauksia

Käytännönläheinen arviointiopas

Luonnon oma arkkitehti suojelee kosteikkoja

Lapsuudessani lähimetsät olivat täynnä pieniä kosteikkoja, joissa pystyi tarkkailemaan esimerkiksi nuijapäiden kehitystä. Nyt kun haluaisin tarjota vastaavia kokemuksia lapsilleni, on paikkojen löytäminen hankalaa. Miksi kosteikkomme ovat kadonneet?

Ihmiset ovat toiminnallaan tuhonneet puolet maailman kosteikoista. Euroopan kosteikoista 2/3 on kadonnut. © Sari Holopainen

Ihmiset ovat toiminnallaan tuhonneet puolet maailman kosteikoista. Euroopan kosteikoista 2/3 on kadonnut. © Sari Holopainen

Kosteikot ovat vetäneet minua puoleensa jo lapsesta lähtien. Kun ensimmäisen kerran pääsin majavan luomalle kosteikolle, oli minulle selvää, että tätä minä haluaisin tutkia. Ja niinpä minä ryhdyin tuumasta toimeen. Väitöskirjassani tutkin millaisia vaikutuksia majavan luoma tulva aiheuttaa ympäristöön, ja kuinka tämän pohjoisen pallonpuoliskon arkkitehdin avulla voimme suojella ja luoda maahamme uusia kosteikkoja.

Kosteikot ovat ensiarvoisen tärkeitä, ei vain muulle luonnolle, vaan myös meille ihmisille. Ne pidättävät sadevettä, puhdistavat vesistöjä esimerkiksi raskasmetalleista ja nostavat pohjaveden korkeutta. Lisäksi kosteikot lieventävät kuivuuden vaikutuksia, mikä ilmastonmuutoksen myötä nousee yhä tärkeämpään osaan.

Valitettavasti me ihmiset emme ole osanneet arvostaa kosteikkoja niiden vaatimalla tavalla. Päinvastoin! Olemme hävittäneet puolet maapallon kosteikoista viimeisen sadan vuoden aikana. Myös Suomessa kosteikkojen katoaminen on ollut dramaattista. Meillä tuhojen taustalla ovat olleet maankäytön muutokset, saastuminen ja ojitus. Kosteikkokato on ajanut useita kasveja ja eläimiä ahtaalle.

Monien kosteikkolajien onneksi majava on alkanut palata pohjoisen pallonpuoliskon luontoon. Majavat metsästettiin miltei sukupuuttoon 1800-luvulla. Kato koski sekä Euraasiaa että Pohjois-Amerikkaa. Majavat saatiin kuitenkin pelastettua ajoissa aloitettujen suojelutoimien ansiosta, ja viime vuosikymmeninä niiden elpyminen on ollut hyvin tehokasta.

Majava muokkaa ympäristöään voimakkaasti. Sen rakentama pato aiheuttaa tulvan ja vesi nousee ympäröivään metsään tai niitylle. Nouseva vesi huuhtoo maalta orgaanista ainesta ja ravinteita vesistöön. Tämä ravinnerikas vesi runsastuttaa useita pieniä eliöitä, kuten vesikirppuja ja muita veden selkärangattomia. Selkärangattomien runsaus puolestaan tuo kosteikoille monia selkärankaisryhmiä. Erityisesti sammakot ja vesilinnut suosivat majavien luomia kosteikkoja. Kosteikot toimivat näille loistavina lisääntymispaikkoina. Majavakosteikkojen runsas vesikasvillisuus ja pensaikko suojaavat myös syntyviä poikasia: nuijapäitä ja sorsanpoikasia, saalistajilta.

Majavan luomilla kosteikoilla runsas vesikasvillisuus suojaa nuijapäitä pedoilta, kuten kaloilta. © Mia Vehkaoja

Majavan luomilla kosteikoilla runsas vesikasvillisuus suojaa nuijapäitä pedoilta, kuten kaloilta. © Mia Vehkaoja

Metsään nouseva tulva tuottaa myös runsaasti kuollutta puuta. Suuri osa siitä riippuvaisista lajeista on nykyään uhanalaisia. Uhanalaisuuden taustalla on lahopuiden katoaminen metsätalouden tieltä. Majava tuottaa lahopuuta suhteellisen tasaisella tahdilla kaatamalla puita ja tulvaamalla rantametsiä, jolloin lahopuulajien säilyminen on varmempaa. Varsinkin maksasammalissa ja jäkäliin kuuluvassa nokinuppisten ryhmässä löytyy kosteata lahopuuta tarvitsevia lajeja.

Majava on kuulunut Suomeen luontoon koko jääkauden jälkeisen ajan. Sen luomia ympäristöjä voitaisiin käyttää tehokkaammin hyödyksi kosteikkojen ennallistamisessa. Esimerkiksi EU velvoittaa jäsenvaltioitaan ennallistamaan sisävesiään, johon kosteikot kuuluvat. Suomi onkin ryhtynyt tuumasta toimeen, ja perustanut Kotiseutukosteikko Life -hankkeen, jonka tarkoituksena on ennallistaa tai luoda täysin uusia kosteikkoja ihmisvoimin. Majavan avulla voisimme luoda kosteikkoja ilman kone- ja ihmisvoimaa – ja hyödyntää tehokkaammin kosteikkoihin suunnattuja suojeluvaroja.