Taimetunnuste tervikkäsitlus aitab hinnata muutusi tuleviku ökosüsteemides | Keskkond

Taimede uurimine on oluline osa ökosüsteemi tervikliku seisundi hindamisel ning tuleviku prognoosimisel. Taimed on oluline osa meie looduslikust keskkonnast ning nende tervis annab olulist infot selle kohta, kuidas ökosüsteem muutub ja areneb. Taimetunnuste tervikkäsitlus aitab meil mõista nende muutuste ulatust ning nende mõju meie elukeskkonnale. Eesti loodus on rikkalik ning tähtis on tagada selle säilimine ka tulevastele põlvkondadele. Seega on taimede uurimine ja nende tervikkäsitluse mõistmine oluline osa meie keskkonnakaitse strateegiast.

Euroopa Teadusnõukogu väljakujunenud teadlase grandi saanud Tartu Ülikooli makroökoloogia kaasprofessor Carlos Pérez Carmona võtab vaatluse alla taimede tunnuste muutused eri keskkonnatingimustes. Need teadmised aitavad langetada teaduspõhiseid otsuseid ökosüsteemide elurikkuse terviklikul hoidmisel ja kestliku põllumajanduse edendamisel.

Maailma muutuvas kliimas tuleb taimedel toime tulla keskkonnamuutustega, mis mõjutavad nii nende maapealseid kui ka -aluseid osi: näiteks lehtede keemilist koostist, juurte paksust või seemnete suurust. “Mina uuringi taimetunnuseid. Need on omadused, mida saab üksiktaime peal mõõta: näiteks taime kõrgus või lehtede ja juurte asend,” tutvustab Carmona.

Need tunnused määravad taimede kasvamise, paljunemise ja ellujäämise eri keskkondades ja kohastumuse muutuvates tingimustes, olgu nendeks päikesevalgus, veekasutus või teiste organismidega suhtlemine. “Näiteks on taimed ja maastik Hispaanias teistsugune kui Eestis,” toob Carmona välja.

Samuti on taimeosade eri tunnustel mõju ökosüsteemi protsessidele: näiteks toitainete ringlusele ja tolmeldamisele. “Kasemetsas on toitaineringlus teistsugune kui männimetsas – osalt on see seotud sealsete taimede lehtedega. Eks erinevad tunnused mõjutavad ökosüsteemi erinevalt,” lisab kaasprofessor.

Carmona juhitav töörühm saab oma uuringus selgema pildi taimede elurikkusest ja ökosüsteemide toimimisest nii tänapäeval kui ka muutuvates tulevikutingimustes. “Tahan oma projektis mõista suhteid taimetunnuste ja keskkonna vahel. Kuidas taimed reageerivad oma tunnuste kaudu keskkonnale ja mõjutavad omakorda nende kaudu keskkonda,” lisab ta.

Projekti eripära on kõikehõlmav lähenemine, mis ühendab tunnuste andmed taime tipust juurteni, et luua ühtne pilt taimeliikide funktsionaalsest mitmekesisusest. “Mõte on selles, et kui keskkond näiteks kliimamuutuse mõjul muutub, suudame neid suhteid mõistes ette ennustada, mis ökosüsteemidega juhtub. Näiteks, milline liik muutub Eestis kliimamuutuse tagajärjel tavalisemaks. Või kuidas see ökosüsteemide toimimist mõjutab,” avab Carmona.

Kui varem on uurimistöödes vaadeldud taimede maapealseid ja -aluseid osi enamasti eraldi, siis uue projekti eesmärk on analüüsida neid koos. “Maa-aluseid tunnuseid on palju vähem uuritud, sest neid on raskem mõõta ja koguda,” põhjendab kaasprofessor.

Uuringus kasutatakse andmeid esimesest üleilmsest standardiseeritud maapealsete ja -aluste taimetunnuste andmebaasist. Viimase on koostanud Carmona uurimisrühma juhitud rahvusvaheline teadlaste võrgustik TraitDivNet, kus osaleb sadu teadlasi peaaegu kõigilt mandritelt. Projekti käigus ühendatakse TraitDivNeti andmed teiste olemasolevate andmebaaside andmetega.

Carmona sõnul näitab taimetunnuste andmete analüüs, kuidas taimekooslused tekivad ja muutuvad keskkonnasurve, näiteks kliimamuutuste tagajärjel. “Saame käsitleda taimetunnuste andmeid piltidena ja kasutada nende uurimisel sarnaseid tehisintellekti meetodeid, nagu on levinud piltide loomisel ja analüüsil. Sel moel saame ennustada taimetunnuste ja keskkonnategurite keerukat vastastikmõju,” selgitas Carmona.

See täiesti uus lähenemine võimaldab tema sõnul avastada andmetes mustreid ja seoseid, mis võiksid traditsiooniliste analüüsimeetoditega märkamata jääda. Carmona leiab, et sel moel on võimalik senisest paremini ennustada ökosüsteemide muutusi üleilmsete muutuste eri stsenaariumide korral: “Kujutame näiteks ette, et temperatuur kerkib Eestis 2 °C. Sel juhul ütleb mudel sulle, millised toitained saavad Eestis kättesaadavaks, ja milliseid hakkab olema vähem, sest olud ei soosi neid enam.”

Projekti käigus saavad olulisi uusi teadmisi nii ökoloogid, poliitikakujundajad kui ka looduskaitsjad. “Mõistes paremini, kuidas mõjutavad taimetunnused ökosüsteemide kohastumist üleilmsete muutustega, võime teha teadlikke otsuseid elurikkuse hoidmise, kestliku põllumajanduse ja tervikliku ökosüsteemi haldamise kohta. Saame uurimise käigus vajalikku teavet nii ökosüsteemide säilitamiseks, süsiniku sidumiseks kui ka kliimamuutuste otseseks leevendamiseks,” ütles Carmona.

Värske grandi saamine on Carmona sõnul loogiline jätk tema mitmeaastasele töödetsüklile “Globaalne käsitlus erinevate elustikurühmade funktsionaalsest mitmekesisusest”, mille eest pälvis tema juhitud töörühm äsja ka riikliku teaduspreemia geo- ja bioteaduste valdkonnas.

Euroopa Teadusnõukogu väljakujunenud grandi suurus on kaks miljonit eurot ja projekt vältab viis aastat.

Kokkuvõtvalt võib öelda, et taimetunnuste tervikkäsitlus on oluline vahend tuleviku ökosüsteemide muutuste hindamisel. Järjest kiireneva keskkonnakahjustuste tempo tingimustes on oluline pöörata tähelepanu taimede reageerimisele ja kohanemisele. Täpsem arusaam taimetunnuste mõjust ökosüsteemidele võib aidata meil paremini mõista ja ennustada ökosüsteemide tulevikku ning võtta vajalikke meetmeid nende kaitsmiseks. Seega on oluline jätkata uurimistööd ja arendada meetodeid, mis aitavad hinnata taimetunnuste tervikkäsitlust ning selle mõju ökosüsteemide tervisele.