Förändrad växtlighet kan påverka tundrans stora kollager

I tundrans kalla marker finns enorma mängder kol som har lagrats under tusentals år. De låga temperaturerna gör att dött, organiskt material bryts ned långsamt och därför har kunnat ansamlas i marken.

Bild

Men när klimatet blir varmare förändras tundrans växtlighet. Vissa arter breder ut sig medan andra minskar. I sin avhandling har Katrín Björnsdottir, doktorand vid institutionen för biologi och miljövetenskap, undersökt vad förändringarna kan innebära för tundrans kolbalans.
– Det som händer med växtligheten ovanför marken kan få konsekvenser även under markytan. Olika växtarter producerar organiskt material som bryts ned olika snabbt, vilket i sin tur påverkar hur kolet cirkulerar i ekosystemet, berättar Katrín Björnsdottir.

Värmen gör växterna högre

En av de tydligaste förändringarna på tundran är att högre växtarter blir vanligare. Avhandlingen visar att detta inte bara beror på att högväxta arter breder ut sig, utan att varmare klimat också gör att enskilda plantor kan växa sig högre.

Tillsammans leder förändringarna till en högre vegetation på tundran. Det kan innebära att mer koldioxid tas upp från atmosfären och att mer kol lagras i levande växtbiomassa.
– En högre och grönare tundra har potential att binda mer kol i vegetationen. Men för att förstå vad som händer med tundrans totala kolbalans måste vi också veta vad som händer när växtmaterialet dör och hamnar i marken, fortsätter Katrín Björnsdottir.

Växtmaterial kan brytas ned snabbare

I en omfattande sammanställning har forskarna analyserat data från närmare 200 platser över hela tundran. Resultaten visar att förändringar i vilka växter som dominerar också påverkar hur lätt det döda växtmaterialet bryts ned.

En viktig förändring är förskjutningen från mossor, vars växtmaterial bryts ned långsamt, till gräsliknande växter som producerar mer lättnedbrytbart material. Det kan påskynda kolets kretslopp och göra att mer kol återförs till atmosfären genom nedbrytning.
– Vi ser alltså två processer som kan dra åt olika håll. Mer och högre vegetation kan öka mängden kol som binds, samtidigt som förändringar i växtsamhället kan göra det organiska materialet lättare att bryta ned, säger Katrín Björnsdottir.

Viktigt för framtidens klimat

Vilken av dessa processer som får störst betydelse kan påverka om tundran även i framtiden fungerar som en kolsänka eller om mer av det lagrade kolet så småningom hamnar i atmosfären. Resultaten visar därför att det inte räcker att enbart studera hur mycket vegetation som finns på tundran. Forskarna behöver också förstå vilka växter som tar större plats när klimatet förändras och vilka egenskaper de har.
– För att kunna förutsäga tundrans roll i ett varmare klimat behöver vi förstå hela kedjan, från hur växtsamhällena förändras till hur det påverkar processerna i marken. Det är viktigt eftersom förändringar i tundrans kollager i sin tur kan påverka den fortsatta klimatförändringen, avslutar Katrín Björnsdottir.