Renbetets inverkan på klimatåterkopplingar i ett förändrat fjällandskap
Kort beskrivning
Kan renar minska växthusgasutsläppen i arktiska ekosystem? Hur påverkar renbetet landskapets förmåga att reflektera ljus och markytans temperatur? Detta är frågor som undersöks i projektet för att få en helhetssyn på renens påverkan på klimatåterkopplingsmekanismer. Med bättre kunskap om renbetets och vegetationsförändringens roll för klimatet i Arktis kan rekommendationer för förvaltning utformas och modeller utvecklas för att bättre projicera framtidens Arktis.
Resultat
Fjällen och renen: Vad exkluderingsförsök med hägn lär oss för förvaltningen
Genom exkluderingsförsök med hjälp av hägn, där renar hållits ute, har vi jämfört betade och obetade ytor i Skandinaviens fjäll. Studierna visar att renbete formar växtstrukturen, samtidigt som klimatet sätter de övergripande ramarna för utvecklingen. Trots detta kan renen hålla tillbaka flera klimatdrivna processer, som ökad förbuskning och skogsetablering. Tillsammans ger forskningen en bild av hur betestryck, klimat och markprocesser samspelar och därmed är relevant för förvaltningen av fjällens naturmiljöer och renskötsel.
Klimat och ren – samspelet som formar utvecklingen
Långtidsexperiment och hägnjämförelser visar att renbete håller tillbaka höga, lövfällande buskar och bidrar till ett öppnare fjäll, särskilt där betestrycket är högre och i mer produktiva miljöer. Samtidigt är det klimatet som sätter de övergripande ramarna: uppvärmningen driver på ökad biomassa, förbuskning och skogsetablering, medan betningen framför allt modererar hastigheten och omfattningen, snarare än att helt stoppa utvecklingen.
Renen förmåga att hålla tillbaka höga, lövfällande buskar medför att förbuskningen inte är en enhetlig process, utan att olika buskgrupper med olika effekter på markklimat, nedbrytning och kolomsättning expanderar olika starkt beroende på betet:
- Höga, lövfällande buskar (vide, dvärgbjörk) höjer vegetationsstrukturen, fångar mer snö och tillför en mer lättnedbrytbar förna. Det är också den grupp som renbete mest effektivt håller tillbaka, vilket bidrar till att bromsa klimatdrivna förändringar som annars går snabbt.
- Vintergröna dvärgbuskar (ris såsom kråkbär, ljung) producerar mer svårnedbrytbar förna och samspelar med erikoid mykorrhizasvampar, vilket ofta innebär långsammare omsättning och mer inlagring av kol i marken. Dessa buskar undviks generellt av renen, vilket gör att samma övergripande förbuskning kan få olika naturvårds‑ och klimatkonsekvenser beroende på vilken busktyp som dominerar.
Växthusgaser och mikroklimat – indirekta effekter via strukturen
Skillnader mellan betade och hägnade ytor i vegetationsstruktur och markklimat är centrala för hur växthusgasutbytet utvecklas över tid. Effekterna av betet på växthusgasflöden är i första hand indirekta, genom att betningen påverkar vilka växtgrupper som dominerar och hur detta påverka marktemperaturen. Vi ser att ekosystemens naturliga koldioxid (CO₂) avgång, den så kallade ekosystem respirationen, i produktiva ängar var lägre i betade ytor än i hägn, och att skillnaderna följde förekomsten av gräsarter och marktemperaturen, Thawing Degree Days (TDD).
Sammansättningen av flyktiga organiska ämnen, BVOC:er, skiftade också mellan vegetationstyper, betning och marktemperatur, medan totala BVOC‑flöden ofta var oförändrade.
Vad är BVOC:er?
BVOC står för Biogenic Volatile Organic Compounds på engelska och översätts till svenska med Biologiska flyktiga organiska ämnen. Det är en grupp av kemiska ämnen som produceras och avges av levande organismer, främst växter. Växter använder dessa ämnen som försvar mot insektsangrepp, för att kommunicera med andra växter och för att tåla högre temperaturer. BVOC:er bidrar till bildandet av marknära ozon och sekundära organiska aerosoler (SOA) i atmosfären. De är också viktiga för atmosfärskemin och bidrar till bildandet av marknära ozon och sekundära organiska aerosoler (SOA) i atmosfären., något som påverkar energibalansen i klimatsystemet.
Källa: Wikipedia
Under markytan: mykorrhiza och markens ”fingeravtryck”
I en stor Arktisk jämförelse från 15 olika områden runt om i Arktis svarade arbuskulära mykorrhizasvampar tydligt på om stora betare uteslöts eller ej, medan ekto‑ och erikoid mykorrhiza framför allt speglade markens pH och kvävevägar (δ¹⁵N), med kopplingar även till kolprocesser (δ¹³C). Det visar att underjordiska processer delvis styrs av andra drivkrafter än de ovanjordiska.
Vegetationens skifte märks dock också i markens svampnätverk. I björkskog var mängden ektomykorrhiza mycel - svampnätverk utanför rötterna - högre i hägn än i betade ytor, vilket är förenligt med att sommarbete minskar trädens koltillförsel till rötter och svamp. På fjället sågs i stället lokalt mer mycel i betade ytor – ett tydligt kontextberoende svar. Dessutom tenderade svampsläktet Cortinarius (en ektomykorrhizasvamp) att vara vanligare i obetade ytor, i linje med att den gruppen är känslig för tramp/urin och ofta kräver hög koltillgång. Dessa underjordiska processer påverkar hur snabbt kol och näring omsätts.
Framtidsscenarier med 3 km‑upplösning (RCP8.5 + renmodul)
Högupplösta simuleringar för Skandinavien pekar mot stor tundraförändring i söder i form av tundraförlust och skogsetablering, samt uppflyttning av vegetationszoner i norr (mindre arealer men fler typer kvar). Renbete bromsar, men stoppar inte dessa klimatdrivna skiften; sommarföda kan öka i norr, samtidigt som snö- och issituationer och värme skapar nya utmaningar.
Policybrief: tre rekommendationer för förvaltning av fjällen
- Skilj på förbuskningstyper i uppföljning
Följ höga lövfällande buskar respektive vintergröna dvärgbuskar separat—de har olika processer och konsekvenser.
- Se renbetet som en möjlig broms inom klimatets ramar
Betningen kan hålla tillbaka klimatdrivna processer (särskilt höga lövbuskar), men klimatet sätter ramarna för utvecklingen.
- Använd scenarier för att förstå riktningen
Högupplösta regionala modellkörningar kan synliggöra var struktur och zoner väntas skifta snabbast, vilket ger policy‑relevans utan att låsa åtgärdsval.