Ilmastonmuutos vaikuttaa monella tapaa metsäekosysteemien toimintaan. Lämpenevä ilmasto muun muassa kiihdyttää puuston kasvua, vaikuttaa puusto- ja kasvulajiston muuttumiseen sekä aiheuttaa muutoksia puiden ja metsäkasvien fenologiaan.

Puuston kasvu kiihtyy ja puulajisuhteet voivat muuttua

Lämpenevä ilmasto kiihdyttää puiden yhteytystä, kasvua ja koko ekosysteemin ainekiertoa. Myös ilmakehän kohonnut hiilidioksidipitoisuus kiihdyttää yhteytystä jolloin puut haihduttavat vähemmän vettä suhteessa yhteytettyyn hiilidioksidimäärään. Olosuhteiden lämmetessä maaperän ravinteita vapautuu enemmän kiertoon, joka hyödyttää puiden kasvua. Olosuhteiden muutos johtaa ajan saatossa puusto- ja kasvilajiston muuttumiseen.

Puiden ja metsäkasvien fenologiassa tapahtuu muutoksia

Fenologia tutkii kasvien elinkierrossa vuosittain toistuvien tapahtumien ajoittumista ja eri tekijöiden, kuten ilmastonmuutoksen, vaikutusta niihin.

Luken koordinoiman fenologisen havaintoverkoston seitsemäntoista vuoden (1997–2013) tulokset osoittavat, että hieskoivujen silmujen puhkeaminen aikaistui Pohjois-Suomessa kevään lämpenemisen seurauksena. Samalla myös lehtien kellastuminen aikaistui, jolloin hieskoivun kasvukauden pituus säilyi ennallaan.

Fenologisia havaintoja on tehty Suomessa jo 1700-luvulta lähtien kansalaisten toimesta. Havaintoaineistoa ylläpitää Luonnontieteellinen keskusmuseo. Yli 250 vuoden havaintojakso (1752–2007) kertoo, että pihlajan kukinta aikaistui keskimäärin kolmella päivällä ja tuomen kukinta viidellä päivällä sataa vuotta kohden.

Puiden talveen valmistautuminen ja talvilevon purkautuminen voivat häiriintyä

Oikea-aikainen talvilevon purkaantuminen keväällä ja kasvun päättyminen syksyllä ovat kasvun kannalta tärkeitä. Kevään aikaistuminen johtaa kasvun alun aikaistumiseen, mikä parantaa kasvua, mikäli hallaöiden esiintyminen samalla vähenee. Syksyn lämpeneminen pidentää kasvukautta, mutta samalla hengityksen osuus suhteessa yhteyttämiseen lisääntyy. Ennalta määräytyneen kasvutavan puut eivät kenties hyödy pidentyneestä kasvukaudesta samassa määrin kuin vapaan kasvutavan puut.

Lumipeitteen väheneminen voi lisätä puiden juuristovaurioriskiä. Talvitulvien ja maan sulamis-jäätymissyklien lisääntyminen muuttavat juurten ja versojen fenologiaa, mikä todennäköisesti muuttaa yhteytyksessä sidotun hiilen varastointia eri kasvinosiin. Lämpimien jaksojen lisääntyminen talvella lisää hengitystä, kun valoa on vähän ja yhteyttäminen on heikkoa. Energiavarastojen väheneminen heikentää kylmänkestävyyttä, millä voi olla haittavaikutuksia puiden kuntoon.