Does elevated ozone predispose northern deciduous tree species to abiotic and biotic stresses? (Altistaako alailmakehän nouseva otsonipitoisuus pohjoisia lehtipuita abioottisille ja bioottisille stresseille?), Kyo:n julkaisuja C 227

Freiwald Vera 15.2.2008\nLuonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunta\nYmpäristöekofysiologia\nDoes elevated ozone predispose northern deciduous tree species to abiotic and biotic stresses? (Altistaako alailmakehän nouseva otsonipitoisuus pohjoisia lehtipuita abioottisille ja bioottisille stresseille?)\n\nVastaväittäjä: Dosentti Sirkku Manninen, Helsingin yliopisto\nKustos: Professori Jarmo Holopainen, Kuopion yliopisto\nAika ja paikka: Perjantai 15.2.2008 klo 12, Mediteknian auditorio\n\nVäitöskirjan tiivistelmä:\n\nAlailmakehän otsoni ja pohjoiset metsäpuut – pienestä molekyylistä suuria ongelmia\n\nYläilmakehän otsoni (O3) on meille elintärkeä, koska se suojaa maapallon elämää haitalliselta ultraviolettisäteilyltä. Alailmakehän otsoni puolestaan on kasvihuonekaasu, joka uhkaa ihmisten, eläinten ja kasvillisuuden terveyttä sen hapettavan vaikutuksen vuoksi. Otsonia muodostuu typen oksidien, hiilimonoksidin ja haihtuvien hiilivetyjen päästöistä, auringonvalon katalysoimana, pääasiassa kaupunki- ja teollisuusalueilla. Ongelmallista on, että otsoni on suhteellisen pitkäikäinen ja sitä kaukokulkeutuu ilmavirtausten mukana satojen, jopa tuhansien kilometrien päähän maaseudulle ja metsänviljelyalueille.\n\nVaikka Euroopan pohjoisosissa otsonipitoisuudet ovat alhaisempia verrattuna Etelä- ja Keski-Euroopan pitoisuuksiin, ovat kasvimme yleisesti ottaen herkempiä otsonivaurioille, mikä johtuu muun muassa öiden valoisuudesta. Valoisina öinä otsonin sisäänvirtaus ja otsoniannoksen kertyminen lehtiin jatkuu iltamyöhään ylittäen herkästi kasvin sietokynnyksen. Myös suhteellisen korkea ilmankosteus edistää otsonivirtausta johtaen lehtivaurioiden syntyyn, heikentyneeseen kasvuun sekä monenlaisiin muutoksiin kasvien aineenvaihdunnassa.\n\nTässä väitöskirjassa tutkittiin, kuinka kohoava otsonitaso muuttaa koivuntaimien pakkaskestävyyttä keväisin ja kuinka otsonistressi vaikuttaa haavan mustaversotaudin (Venturia tremula) ilmenemiseen ja lehtiä syövän kärsäkkään (Phyllobius pyri) syöntikäyttäytymiseen.\n\nLämpenevä ilmasto asettaa pohjoisten alueiden metsäpuille suuria haasteita muun muassa kasvukauden aikaistumisen myötä. Silmunpuhkeamisen jälkeen esiintyvien hallajaksojen ennustetaan yleistyvän. Väitöstutkimuksessa todettiin samanaikaisen otsonistressin lisäävän keväthallavaurioita eri koivualkuperillä, mikä johtaa viherhiukkasten vaurioitumiseen, yhteyttämiskyvyn heikentymiseen ja lopulta kasvun menetykseen. Lisäksi yhteisstressi lisäsi typen kertymistä lehtiin, mikä puolestaan altistaa tuhohyönteisille.\n\nHaavan mustaversotauti on erittäin yleinen kotimaisen haavan taimia ja nuoria taimikoita vaivaava sienitauti. Taudin ensioireita on mustien pilkkujen ilmaantuminen lehtiin, joka voi johtaa lopulta koko lehden, verson ja latvuksen mustumiseen muodostaen taudille tyypillisen kuivuneen latvakoukun. Väitöskirjan toisessa osatutkimuksessa todettiin otsonialtistuksen lisäävän haavan lehdissä antioksidanttisten fenolisten puolustusyhdisteiden määrää, mikä suojasi samalla sieni-infektioita vastaan. Näin ollen otsonin kasvi-patogeeni-yhdysvaikutukset metsäekosysteemissä ovat erittäin monimutkaisia, vaikeasti ennustettavissa ja suuresti lajista riippuvaisia.\n\nOmenanlehtikärsäkäs (Phyllobius pyri) on yleinen tuholainen nuorissa koivikoissa ja haavikoissa. Se aiheuttaa suuria lehtivaurioita etenkin alkukesällä. Väitöskirjan kolmannessa osatutkimuksessa todettiin, että otsonialtistus lisäsi haavan lehtien maistuvuutta kärsäkkäille. Tämä johtui otsonistressin lehden kehitystä hidastavasta vaikutuksesta ja muutoksista lehtien kemiallisessa koostumuksessa: lehdet olivat rakenteeltaan ohuempia ja ravinteikkaampia ja sisälsivät kärsäkkäille mieleisiä fenoliyhdisteitä muistuttaen kaikin puolin nuoria lehtiä. Tulosten perusteella otsonitason nousu voi johtaa muutoksiin hyönteisten ja isäntälajien välisessä vuorovaikutuksessa sekä lisääntyviin hyönteistuhoihin.\n\nYhteenvetona voidaan todeta, että otsoni voi muuttaa kasvien, patogeenien ja hyönteisten vuorovaikutussuhteita monin tavoin ja johtaa monistressitilanteeseen altistaen kasveja muille ympäristöstresseille.\n\nVäitöskirja on julkaistu sarjassa Kuopion yliopiston julkaisuja C (227) ISBN 978-951-27-0965-6. Sitä voi tilata yliopiston kirjaston julkaisumyynnistä sähköposti: yrjo.valtanen@uku.fi tai verkko-osoitteesta http://www.uku.fi/kirjasto/julkaisutoiminta/julkmyyn.shtml\n\nLisätietoja:\nM.Sc. Vera Freiwald Kuopion yliopisto\nYmpäristötieteen laitos\nP. 017 163 177, 040 524 1573\nvera.freiwald@uku.fi\n\nKuopion yliopisto\nViestintä\ntiedotus@uku.fi

ISBN-10:
978-951-27-0965-6
Kieli:
eng
Sivumäärä:
109 s,
Tekijät:
Freiwald Vera(diss)
Tuotekoodi 020383
25,00 €