Áhrif loftslagshlýnunar á kolefnislosun túndruvistkerfa meiri en áður var talið
Áhrif hlýnunar loftslags á kolefnislosun úr jarðvegi á túndrusvæðum reyndust næstum fjórum sinnum meiri en áður hafði verið áætlað samkvæmt nýrri rannsókn vísindamanna sem sagt er frá í grein í tímaritinu Nature sem kom út í gær. Meðal höfunda rannsóknarinnar eru vísindamenn við Háskóla Íslands og Landbúnaðarháskóla Íslands en rannsóknir þeirra sýna að aukin vistkerfisöndun og kolefnislosun vegna hlýnunar reyndist minni á hálendi Íslands en víða annars staðar á túndrusvæðum.
Þegar loftslag hlýnar breytist starfsemi túndruvistkerfa sem leiðir til losunar á kolefni sem bundið er í jarðvegi á slíkum svæðum. Miklar breytingar á loftslagi gætu því umbreytt túndrunni frá því að vera eitt stærsta forðabúr bundins kolefnis á landi í umfangsmikla kolefnisuppsprettu og þar með aukið hraða loftslagsbreytinga.
Hópur meira en 70 vísindamanna hefur um áraraðir líkt eftir hlýnun loftslags á 28 stöðum víðs vegar um túndusvæðin, þar með talið á hálendi Íslands, sem hluti af rannsóknanetverkinu International Tundra Experiment (ITEX). Til þess voru notuð opin plexiglerskýli (e. open top chambers, OTC), sem lýsa má sem nokkurs konar litlum gróðurhúsum sem hækka hitastig með því að brjóta vind og fanga varma.
Opin skýli á Auðkúluheiði á Íslandi sem sett voru upp 1996. Eitt dæmi um túndruviskerfi þar sem líkt var eftir hlýnun.
Samfelldar breytingar á vistkerfisöndun yfir aldarfjórðung
Niðurstöður rannsóknanna sýndu að innan skýlanna hækkaði lofthitastig að meðaltali um 1,4°C og um 0,4°C í jarðvegi yfir vaxtartímann og samtímis lækkaði jarðvegsraki um 1,6%. Þessar breytingar leiddu að jafnaði til aukinnar vistkerfisöndunar yfir vaxtartímann um 30% og juku þar með losun kolefnis með aukinni virkni plantna, örvera og annarra jarðvegslífvera. Þessar breytingar viðhéldust í a.m.k. 25 ár eftir að tilraunir hófust, nokkuð sem fyrri rannsóknir hafa ekki getað sýnt fram á.
Ingibjörg Svala Jónsdóttir, prófessor við Líf og umhverfisvísindadeild HÍ, fer fyrir rannsóknunum hér á landi og á Svalbarða, þar sem mælingar voru gerðar eftir 13-17 ára tilraunahlýnun. Mælingar á hálendi Íslands voru gerða í samvinnu við Jón Guðmundsson og Hlyn Óskarsson, vísindamenn við Landbúnaðarháskóla Íslands, og sýndu þær ekki marktæk viðbrögð við hlýnun. Nokkuð er liðið frá síðustu mælingum hér á landi en þær fóru fram 2007-2008. Þær verða hins vegar endurteknar í sumar í samstarfi við vísindamenn við Gautarborgarháskóla.
Mælingar á koltvísýringsflæði á einu túndrusvæðanna á Svalbarða 2018. MYND/Ingibjörg Svala Jónsdóttir
Umfang breytinga meira en búist var við
„Við vissum frá fyrri rannsóknum að við mættum búast við aukinni vistkerfisöndun með hlýnun en það sem kom á óvart var stærðargráðan en aukningin reyndist næstum fjórum sinnum meiri en áður hafði verið áætlað, þótt aukningin hafi vissulega verið breytileg milli svæða og tímabila,“ segir Sybryn Maes, nýdoktor við Umeå-háskóla í Svíþjóð og fyrsti höfundur greinarinnar.
Aukningin í vistkerfisöndun reyndist einnig breytileg út frá staðbundnum jarðvegseiginleikum eins og magni niturs og sýrustigi. Þetta þýðir að jarðvegseiginleikar og aðrir staðbundnir þættir orsaka landfræðilegan mun í viðbrögðum við hlýnun. Á sumum túndrusvæðum mun því kolefnislosunin verða meiri en á öðrum, en mikilvægt er að öðlast betri skilning á því hvernig jarðvegseiginleikar tengjast áhrifum hlýnunar á vistkerfisöndun fyrir alla líkanagerð um loftslagsbreytingar.
„Það sem gerir rannsóknina einstaka er einmitt hversu víðfeðm hún er og hvað hún spannar mikinn breytileika í umhverfisþáttum. Þetta undirstrikar styrkleika ITEX-rannsóknanetverksins,“ segir Ingibjörg Svala.
Aðstandendur rannsóknarinnar benda jafnframt á að tiltekin svæði, sérstaklega hlutar Síberíu og Kanada, séu viðkvæmari fyrir hlýnun. Búast megi við aukinni vistkerfisöndun á öllum svæðum heimskauta- og fjallatúndru samfara hlýnandi loftslagi en betri staðbundnar upplýsingar, sérstaklega um jarðvegseiginleika, séu lykillinn að því að eyða óvissu og fínstilla spár.
Þá bendir rannsóknarhópurinn á að aukinn skilningur á því hvernig vistkerfi breytist við loftslagsbreytingar og á afturvirkum áhrifum breytinganna á loftslag sé nauðsynlegur til að fá nákvæmari mynd af hnattrænum breytingum. Niðurstöður hópsins séu mikilvægur grunnur til að setja saman betri loftslagslíkön en stefnt er að því að afla frekari rannsóknargagna á svæðunum sem vöktuð hafa verið og bæta fleirum við til að fá enn skýrari mynd af þeim breytingum sem vænta má. Það á við um rannsóknasvæði Ingibjargar Svölu á hálendi Íslands og á Svalbarða. Í áðurnefndu samstarfi við rannsóknarteymi frá Gautaborgarháskóla verða öndunarmælingar endurteknar á öllum þessum svæðum í sumar og nákvæmari kolefnisflæðimælingar framkvæmdar.
Greinin á vef Nature:
