Maaperän liikkuvat piivarat: mitä haluamme tietää niistä ja miksi?
Abstrakti
Piin merkitys akvaattisten vesiekosysteemien toiminnalle ja luonnonvarojen perustana on tunnettu jo pitkään. Pii on elintärkeä makroravinne piileville (Bacillariophyceae), jotka muodostavat jopa 50 % valtamerten kaikista perustuottajista, kasviplanktonlevistä. Piilevien hiilensidonta on myös yksi merkittävimmistä hiilidioksidin nieluista (kuten myös piimineraalien rapautuminen). Lisäksi piin saatavuus vaikuttaa huomattavasti kasviplanktonyhteisön rakenteeseen – jos piitä on tarpeeksi sopivassa muodossa, se edistää piilevien kilpailukykyä ja voi näin mahdollisesti rajoittaa esimerkiksi sinilevien esiintymistä. Erityisesti rannikon läheisyydessä sekä sisämerissä (esimerkiksi Itämeressä) perustuottajien piin saatavuus on heikentymässä, sillä ihmistoiminta on toistaiseksi lähinnä vähentänyt piinkuormitusta mereen, joskaan kaikki syyt tähän eivät vielä ole tiedossa. Viime vuosikymmeninä on vasta opittu, että piillä on varsin paljon merkitystä myös suurelle osalle maakasveista. Piin riittävä saatavuus parantaa fotosynteesiä, kestävyyttä tauteja ja tuholaisia kohti, lieventää metallien toksisuutta, ravinteiden epätasapainoa ja suolaisuuden haittoja, estää lakoontumista, sekä lisää lämpötilakestävyyttä, kuivuudensietoa ja säteilyn sietokykyä. Maakasvit osallistuvat myös huomattavissa määrin piin lyhytaikaiseen, biologisesti merkittävään kiertoon: on arvioitu, että maakasvien piin sidonta (60–180 Tmol a–1) on samaa suuruusluokkaa kun piilevien piinotto valtamerissä, 240 Tmol a–1. Monet maaperässä tapahtuvat lyhytaikaiseen, piin kiertoon vaikuttavat prosessit, niiden keskinäinen merkitys, sekä osittain myös missä muodossa potentiaalisesti biologisesti käyttökelpoinen pii esiintyy, ovat edelleen puutteellisesti tunnettuja. Maakasvien ja akvaattisten organismien sitoma amorfinen, biogeeninen pii on esimerkiksi rakenteeltaan hyvin samanlaista, muttei identtistä. Mikro-organismit kuten sienet osallistuvat myös piin kiertoon esim. hajottamalla orgaanista ainesta, jolloin piitä vapautuu tämän seasta ja kiihdyttämällä rapautumista. Sienten merkitys amorfisen, biogeenisen piin hajotuksessa on kuitenkin toistaiseksi hyvin heikosti tunnettu. Koska biogeenisen piin uuttomenetelmät mahdollisesti yliarvioivat biogeenisen piin määrää ja uuttavat myös adsorboitunutta piitä, emme tiedä tarkasti, mitkä piivarannot ovat kasvien käytettävissä lyhyellä aikavälillä. Suomen oloissa on lisäksi vielä selvittämättä, hyötyisivätkö viljelyskasvit mahdollisesti piilannoituksesta, ja olisiko tämä taloudellisesti kannattavaa. Kannattavuuslaskelmissa olisi myös huomioitava, että lisääntynyt piikuorma vesistöihin voisi olla myönteinen, joskin vaikeasti arvioitava, tekijä perustuottajayhteisön ja vesistöjen virkistyskäytön kannalta.
