Vikten av trofiska interaktioner för mykorrhiza dynamiken i Arktis
Kort beskrivning
Under det senaste decenniet har bevisen stärks om att det arktiska landskapet förnärvarande genomgår stora förändringar. Förändringar såsom att permafrosten börjat tina upp samtidigt som vegetationen förändras är förmodligen till följd av den pågående klimatförändringen. Fjärranalysstudier har visat att den Arktiska tundran har blivit grönare, men även långtidsobservationer runt om i Arktis visar på en förbuskning av tundran samt att trädgränsen avancerar in i dessa miljöer. Denna förbuskning utgör en av de mest slående klimatstyrda förändringarna i tundravegetationen och har främst hänförts till en ökning av lövfällande buskar, såsom björk, videarter och al. Konsekvenserna av denna ökning av buskar har diskuterats mycket, eftersom dessa buskar väsentligt kan påverka klimatet.
Mycket mindre uppmärksamhet har dock ägnats åt det faktum att ett antal studier också har funnit en stark ökning av vintergröna ris också som svar på uppvärmning av klimatet och dessa dvärgbuskar ingår vanligen inte i begreppet förbuskning.
De ekologiska konsekvenserna av en förbuskning av vintergröna ris är emellertid markant annorlunda jämfört med högre lövfällande buskar. Till exempel så är risen lägre än många lövfällande buskar vilket påverkar dess förmåga att fånga upp snö samt binda inkommande solvärme. Dessutom producerar de mer svårnedbrytbar förna, vilket kan ge olika effekter på kol- och näringscyklerna med konsekvenser för ekosystemets kollagringskapacitet.
Ett slående evolutionsdrag hos vintergröna buskar är att majoriteten tillhör Ericaeae-familjen, som har utvecklat en unik mykorrhiza symbios - Ericoid mycorrhiza. I motsats till de vintergröna buskarna har de flesta lövfällande buskarna en annan symbios - Ectomykorrhiza. Ericoida svamphyfer är mer motståndskraftig mot nedbrytning, så inte bara själva de vintergröna risen utan även deras svampsymbionter kan således bidra till att minska kol- och näringsomsättning. Till exempel har fjällbjörksetablering av kalfjällets rishedar visat på en nettoförlust av kol till atmosfären, eftersom ett skifte från ericoid mykorrhiza mot ektomykorrhiza dominans resulterat i effektivare nedbrytning av markens organiska material. Följaktligen kan en expansion av vintergröna ris motverka den föreslagna ökade kolomsättningen för Arktis och öka i stället öka kolsekvestrering i marken.
Genom att använda en Pan-Arktisk tillvägagångssätt med långtidsundersökningar av utestängning av betesdjur på flera områden över Arktis kommer vi att:
- bestämma produktion och omsättning av biomassa av
- svampmycel i förhållande till bete över Arktis
- bestämma hur betet påverkar marksvamp och
- svampmycelsamhällsdynamik i Arktis
- avgränsa marksvamp- och svampmycelsamhällsdynamiken under ericoida- och ektomykorrhiza buskar och separera det "aktiva samhället" som bidrar till mycelproduktionen; och
- urskilja effekten av ericoida- och ektomykorrhiza buskar på ekosystemets koldynamik. Jag kommer att identifiera nyckelsamband över trofinivåer (från den stora växtätaren till markmikroberna) och testa hur dessa hypoteser håller i ett cirkumpolärt perspektiv.
