The basis of this study was to examine the variation in the history of mire vegetation and to use the results to predict how mires might develop in the future. In the Finnish conditions, the northernmost mires are typically minerotrophic fens and, further south, the most common ones are ombrotrophic bogs. The borderline between fen and bog zones follows the climatic factors and may therefore be sensitive to changes in these factors. Climate change could potentially trigger ombrotrophication i.e. the development from fen to bog. The purpose of this study is to determine when, why, and how quickly the studied mires have developed from fen to bog, and which species have played a key role in the ombrotrophication. A further aim of this study is to examine whether the obmrotrophication has been driven by the autogenic or allogenic processes and how the location of the mire has affected the ombrotophication.
The study examined the mire development from the beginning of the mire formation until the bog phase. The research methods used in this study were macrofossil analysis and radiocarbon dating. Altogether, 200 individual samples were studied. The research material was also approached through multivariate analyses. Detrended correspondence analysis (DCA) was used to find out differences between plant species and distribution of the data. Variation partitioning was used to find out how peat thickness, fires and autogenic development effect the variation of the mire vegetation.
The development of each of the four bogs is similar: the development starts from the fen phase from which it changes to cotton grass (Eriophorum vaginatum) dominated phase and finally to Sphagnum dominated bog. The most important key species are cotton grass and ombrotrophic Sphagnum mosses. Fires seem to have triggered ombrotrophication of the Siikaneva and Lyali bogs. The Honkaneva bog is located in a land uplift area which makes its development unique. In all the studied sites, ombrotophication took place rather slowly over thousands of years, but there have also been some rapid changes especially during fires. The further south the mire is located, the earlier the ombrotrophication has started.
The fen-bog transition turned out to be more complex than what has been thought, and, therefore, it was divided into two phases: the Carex-Eriophorum transition and the Eriophorum-Sphagnum transition. Changes in the vegetation could not be explained only on the basis of a single factor. The autogenic factors, the climate and the disturbances all seem to have affected the vegetation. The most important factor was estimated to be the autogenic development. Climate change can either speed up or slow down the ombrotrophication process and it can happen through a dry or wet phase.Tutkimuksen lähtökohtana oli selvittää soiden kasvillisuuden vaihtelua historiassa ja sen perusteella arvioida, miten suot mahdollisesti kehittyvät tulevaisuudessa. Olosuhteissamme sara -ja rahkasuovyöhykkeen raja seurailee ilmastotekijöitä ja voi siksi olla herkkä muutoksille näissä tekijöissä ja ilmastonmuutos voi mahdollisesti laukaista sarasuon rahkoittumisilmiön kohti rahkasuota. Tutkimuksessa selvitetään, milloin, miksi ja miten nopeasti tutkitut suot ovat alkaneet muuttua ravinteikkaasta sarasuosta kohti vähäravinteista rahkasuota ja mitkä lajit ovat olleet muutoksessa avainasemassa. Lisäksi selvitetään onko syynä muutokseen ollut muutos ilmasto-oloissa, häiriöt vai suon oma kehitys ja miten soiden sijainti on vaikuttanut niiden rahkoittumiseen.
Tutkimusaineisto koostui turvenäytteistä, jotka kerättiin neljältä rahkasuolta eri puolilta boreaalista vyöhykettä: Siikanevalta, Honkanevalta, Puohtiinsuolta ja Lyalin suolta. Tutkimuksessa tarkasteltiin suon kehitystä soistumisen alkamisesta rahkasuovaiheeseen asti. Tutkimusmenetelminä käytettiin makrofossiilianalyysiä ja radiohiiliajoitusta. Yhteensä tutkittiin 200 yksittäistä näytettä. Aineistoa lähestyttiin myös monimuuttuja-analyysien avulla. Kasvilajien välisten erojen ja aineiston jakautumisen selvittämiseksi aineistoa analysoitiin oikaistun korrespondenssianalyysin (detrended correspondence analysis, DCA) avulla. Turpeen paksuuden, suopalojen ja suon yksilöllisen kehityksen yksittäis- ja yhteisvaikutuksia soiden kasvillisuuden vaihteluun selvitettiin hajonnan osituksella (variation partitioning).
Kaikkien neljän tutkimussuon kehityskulku on samantyyppinen: suon kehitys alkaa saravaiheella, josta se vaihtuu tupasvilla-vaiheen kautta ombrotrofiseksi rahkasuoksi. Tärkeimmiksi muutoksen avainlajeiksi osoittautuivat tupasvilla (Eriophorum vaginatum) ja ombrotrofiset rahkasammalet (Sphagnum). Suopalot näyttävät laukaisseen rahkoittumisen Siikanevalla ja Lyalin suolla. Honkaneva sijaitsee maakohoamisalueella, mikä tekee sen rahkoittumisekehityksestä omalaatuisen. Rahkoittuminen on tapahtunut kaikilla tutkituilla soilla melko hitaasti tuhansien vuosien aikana, mutta myös nopeita muutoksia on tapahtunut etenkin suopalojen aiheuttamien häiriöiden aikana. Rahkoittuminen on alkanut tutkituilla soilla sitä aikaisemmin, mitä etelämpänä suo sijaitsee.
Sarasuo-rahkasuovaihettuma osoittautui monivaiheisemmaksi kuin on ajateltu ja siksi se jaettiin kahteen vaiheeseen: sara-tupasvillavaihettumaan ja tupasvilla-rahkavaihettumaan. Muutoksia kasvillisuudessa ei pystytty selittämään vain yhden tekijän perusteella, vaan niihin näyttivät vaikuttaneen niin suon sisäinen kehitys, ilmasto kuin häiriötilanteetkin, joista tärkeimmäksi arvioitiin suon sisäinen kehitys. Nykyisen ilmastonmuutoksen vaikutus voi joko vauhdittaa sarasoiden rahkoittumiskehitystä tai mahdollisesti myös hidastaa sitä ja mahdollinen rahkoittuminen voi tapahtua joko kuivan tai märän vaiheen kautta
