Varmare klimat ökar kolutsläppen från tundran
Det allt varmare klimatet förändrar dynamiken i tundramiljöer och får dem att släppa ut bundet kol, enligt en ny studie med forskare från Göteborgs universitet som publicerats i Nature. Dessa förändringar kan förvandla tundran från en kolsänka till en kolkälla, vilket i sin tur förvärrar effekterna av klimatförändringarna.
Ett team med över 70 forskare från olika länder använde så kallade öppna kammare (open-top chambers eller OTC) för att genom experiment simulera effekterna av uppvärmningen på 28 tundraområden runt om i världen. OTC-kammare fungerar i princip som miniväxthus, som stänger ute vind och fångar upp värme för att skapa en lokal uppvärmning.
Experimenten ledde till en ökning av lufttemperaturen med 1,4 grader och marktemperaturen med 0,4 grader. Samtidigt minskade markfuktigheten med 1,6 procent. Förändringarna ökade ekosystemets respiration, med 30 procent under växtsäsongen, vilket i sin tur ledde till att mer kol frigjordes på grund av ökad metabolisk aktivitet i mark och växter.
Anmärkningsvärd ökning
Förändringarna kvarstod i minst 25 år efter starten av den experimentella uppvärmningen – något som inte visats i tidigare studier.
– Vi visste från tidigare studier att vi sannolikt skulle se en ökning av respirationen vid uppvärmning, men den ökning vi såg var anmärkningsvärd – nästan fyra gånger större än tidigare beräknat, även om den varierade med tid och plats, säger Sybryn Maes från Umeå universitet, studiens huvudförfattare.
Göteborgs universitets forskningsprogram vid Latnjajaure fältstation har varit central i studien, eftersom OTC-mätningar har pågått oavbrutet i över 30 år på platsen.
– Det är en av de längsta mätperioderna som ingick i studien. Tidigare har man trott att förändringarna i respirationen ska plana ut med tiden, men vi ser ingen sådan trend, säger Mats Björkman, lektor vid Göteborgs universitet och en av projektledarna för studien.
Variationer med markförhållanden
Hur mycket ekosystemets respiration ökade varierade också med de lokala markförhållandena, till exempel kväve- och pH-nivåer. Skillnader i markförhållanden och andra faktorer leder till geografiska skillnader i responsen – i vissa regioner kommer det att ske mer koldioxidutsläpp än i andra. Att förstå sambanden mellan markförhållanden och respiration som svar på uppvärmning är viktigt för att skapa bättre klimatmodeller.
Studien ger också ett bredare perspektiv när det gäller arktiska och alpina regioner genom att förutsäga hur respirationen kommer att öka över hela tundraområdet, tillsammans med mer detaljerad information om hur känsligheten i responsen varierar.
– Vi ser att vissa områden, särskilt delar av Sibirien och Kanada, är mer känsliga för uppvärmning, säger professor Matti Kummu vid Aalto-universitetet. Vi förväntar oss en ökad respiration i hela Arktis och den alpina tundran, men mer in situ-data, särskilt om de lokala markförhållandena, är avgörande för att ta itu med de osäkerheter som kvarstår och förfina våra prognoser.
Att förstå hur ekosystemen förändras till följd av klimatförändringar och hur dessa förändringar återkopplar till klimatet är avgörande för att få en korrekt bild av hur vår värld kommer att förändras.
Vetenskaplig artikel i Nature: Environmental drivers of increased ecosystem respiration in a warming tundra.
Kontakt: Mats Björkman, lektor på Institutionen för biologi och miljövetenskap vid Göteborgs universitet, telefon: 031-786 28 74, e-post: mats.bjorkman@gu.se
Professor Robert G. Björk på Instutionen för geovetenskaper vid Göteborgs universitet är också medverkande i studien.