I klimatets spår

Under vintern bor och arbetar ett tiotal forskare vid Abisko naturvetenskapliga station. Forskarna vid CIRC undersöker hur förändringar i klimatet påverkar den subarktiska miljön i fjällvärlden. - Många av klimatmodellerna indikerar att vi kommer att få de största temperaturförändringarna här, säger Reiner Giesler som är föreståndare för CIRC, Climate Impact Research Centre, som sorterar under institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap vid Umeå universitet. Ett annat skäl till forskarnas intresse är att ekosystemen i fjällen är känsliga även för små förändringar i temperaturen. Årsmedeltemperaturen för Abisko ligger nära noll grader och det senaste decenniet har årsmedeltemperaturen stigit över noll. - Om medeltemperaturen stiger kommer det att få en påtaglig effekt här, säger Reiner Giesler. Unik tidsserie
Abisko naturvetenskapliga station är unik i det avseendet att det finns meteorologiska observationer ända från 1913. Det är en stor tillgång för forskarna som arbetar i Abisko, eftersom det möjliggör jämförelser mellan nutid och förhållandena under 1900-talet. Forskningen vid CIRC är inriktad på tre områden; paleoekologi där forskarna försöker att rekonstruera klimatet i förhistorisk tid utifrån sediment i sjöar och fynd av fossil, akvatisk ekologi där forskarna undersöker vattendrag och sjöar och terrester ekologi där forskarna undersöker processer i marken och växtligheten. -Mycket av den forskning vi bedriver handlar om hur systemen fungerar i dag. Det ger oss en bättre förståelse av hur systemen förändras i framtiden, säger Reiner Giesler. -Det är viktigt att ha bälten och hängslen. Vår forskning kompletterar varandra när vi jobbar med olika metoder. Sedan kan vi jämföra våra resultat och se om allt pekar åt samma håll, tillägger han. Naturen som laboratorium
Förutom olika experiment där forskarna manipulerar förhållandena för att simulera en temperaturuppgång så utnyttjar forskarna också de naturliga variationerna i terrängen runt Abisko. Ju högre upp på fjället man kommer, desto kallare blir det. Forskarna använder sig också av skillnaden i nederbörd mellan Abisko och Riksgränsen. Riksgränsen får ta emot cirka fyra gånger så mycket nederbörd som Abisko, som är Sveriges torraste plats med en genomsnittlig nederbörd på 304 millimeter per år. De flesta klimatmodellerna förutspår ökad nederbörd i norra Sverige när klimatet blir varmare. Allt i naturen påverkas när det blir varmare. Omsättningen av kol och näringsämnen i marken förändras, sjöar och vattendrag får ta emot mer kol som frigjorts från marken och växtligheten förändras, vilket i sin tur kan påverka marken. - Vi undersöker vad som styr näringstillgången för växter och mikroorganismer och hur det varierar med klimatet, säger Reiner Giesler som tillsammans med doktoranden Camilla Esberg undersöker processerna i marken. Sjöar som utsläppskällor
Charlotte Roehm från USA, Jan Karlsson och Christin Säwström från Sverige undersöker förhållandena i fjällsjöarna, utifrån olika infallsvinklar. För några år sedan visade forskare att sjöar fungerar som utsläppskällor för koldioxid, vilket var tvärtemot vad man tidigare trodde. Sjöarnas utsläpp av koldioxid till atmosfären är inte inkluderat i den globala utsläppskalkylen. En del av koldioxiden bildas när bakterier bryter ned organiska ämnen i vattnet. Charlotte Roehm och Jan Karlsson undersöker exporten av näring och kol från jorden till sjöar när permafrosten tinar och hur detta påverkar utsläppen av koldioxid (respiration) i olika sjöar. - Det frigörs mera kol när permafrosten släpper, vilket kan resultera i en stimulans av mikrobiell aktivitet i sjöar, vilket i sin tur kan öka utsläppen av koldioxid från sjöar, säger Charlotte Roehm. En ond cirkel
Cirka fem procent av Sveriges yta är täckt av permafrost, exakt hur mycket det rör sig om håller en annan forskargrupp på att kartlägga i ett pågående projekt. I Sibirien, Alaska och norra Kanada finns gigantiska områden med permafrost. Forskarna befarar att den globala uppvärmningen kan accelerera okontrollerat om permafrosten smälter, eftersom stora mängder växthusgaser (metan och koldioxid) som tidigare legat bundet i den frusna jorden då frigörs. Ökade utsläpp av växthusgaser leder till stigande temperaturer, som i sin tur leder till ökad avsmältning och ännu större utsläpp av växthusgaser i en ond cirkel. Virus i vattnet
Christin Säwström undersöker förhållandet mellan bakterier och virus i fjällsjöarna, ett fenomen som hon tidigare forskat på i Antarktis. Bakterierna spelar en viktig roll i sjöar, eftersom de omvandlar löst organiskt kol till nya bakterier som sedan blir tillgängliga för andra organismer högre upp i födokedjan. Men när bakterierna angrips och förstörs av virus så bryts denna födokedja. Om uppvärmningen leder till att mer organiskt kol förs ut i vattnet från marken så kan det leda till att virus får svårare att infektera bakterierna. -Virusen tappar sin effektivitet då organiskt material binder och gör virusen inaktiva, säger Christin Säwström. När bakterierna är utsatta för mindre virusattacker och även får tillgång till mera näring (kol)så kan de öka i antal och potentiellt producera mera koldioxid. Förändrad flora på fjället
Forskarna Bente Graae, Ann Milbau och Anna Shevtsova undersöker hur floran i fjällvärlden förändras med stigande temperaturer och hur växternas grobarhet förändras. Grobarheten och den späda plantans överlevnadsförmåga avgör hur lätt en växt sprider sig till nya områden. Frön kan ju spridas vida omkring med vindarna, men det hjälper inte om fröna sedan inte kan gro eller om de späda groddplantorna dukar under. I somras genomförde Anna Shevtsova ett försök med frösådder av olika arter som kråkbär, lingon, odon och gräs. För en del av sådderna höjdes temperaturen med 2,5 grader med hjälp av en speciell värmelampa. - Generellt har vi sett att fröerna gror sämre när temperaturen ökar, säger Anna Shevtsova. Även när de belysta sådderna bevattnades, för att kompensera för den ökade uttorkning som den högre temperaturen medförde, så var grobarheten sämre jämfört med de sådder som inte utsattes för högre temperaturer. Det här tyder på att fjällväxter som växer på torra marker kan få svårare att sprida sig i ett varmare och fuktigare klimat. Gräs och andra arter som har lätt för att kolonisera kan ta över. Pionjärarter gynnas
Bente Graae håller på med ett projekt där hon undersöker hur grobarheten förändras för vitsippor och andra örter som ormbär och harsyra. Hennes undersökning omfattar fröer som samlats in från norra Frankrike till norra Sverige. Fröna gror under strikt kontrollerade ljus- och temperaturförhållanden i stora klimatskåp på stationen i Abisko. Resultaten hittills indikerar att arter som inte är så beroende av omväxlande varma och kalla perioder för att gro (stratifiering) gynnas mer när klimatet förändras berättar Bente Graae. -Vi får kanske i framtiden en vegetation där arter som idag har svårt att sprida sig i landskapet får ännu svårare villkor, säger Bente Graae. Växterna kan få svårt att hänga med, när klimatet förändras snabbare än den takt som växterna klarar av att sprida sig med. I förlängningen innebär det att arktiska växter helt kan slås ut när deras naturliga livsmiljö värms upp.

I klimatets spår

I Abisko studerar forskarna vad ett varmare klimat kan betyda för den känsliga miljön i fjällvärlden. Forskarna studerar hur mycket växthusgaser som tillförs atmosfären när permafrosten tinar och hur floran på fjällen förändras.