​​Kvävebrist begränsar klimatuppvärmningens påverkan på arktiska vattendrag

Många klimatstudier fokuserar i dag endast på temperaturökning och på så sätt kan klimatförändringens effekter på våra ekosystem misstolkas. I en ny studie lyfter Umeåforskare fram att kvävetillgång kan begränsa hur arktiska bäckar svarar på global uppvärmning. Resultaten publiceras i tidskriften Global Change Biology.

Eftersom jordens medeltemperatur fortsätter att öka, kan vi förvänta oss oundvikliga och oåterkalleliga effekter på vår natur. Tecknen är särskilt synliga i Arktis där frusna jordar tinar, trädlinjen klättrar uppför fjällen och buskar breder ut sig över en annars öppen tundra.

När man reser västerut från Kiruna mot Norge förändras landskapet dramatiskt. Den börjar i varm barrskog, med höga, spensliga granar – den typen som har stått midjehögt under tung snö varje vinter. Längre västerut blir skogen glesare och barrträden byts successivt ut mot björkar. Så småningom befinner man sig i öppna områden som domineras av björkskog i dalarna och bortom dessa träd finns till synes ändlösa vidder av kall tundra. Doktorand Maria Myrstener och hennes forskarkollegor använde denna landskapsgradient som en naturlig framtidsbild av hur klimatförändringarna kommer att påverka arktiska bäckar och älvar.

Deras fältstudie i Abisko-området visar att fjällbäckar inte nödvändigtvis reagerar på samma sätt som landekosystem, det vill säga med ökad produktivitet.

– Vi fann att produktiviteten i alla bäckar som vi studerade, oberoende av deras placering i landskapet, var starkt och i första hand begränsad av näringsämnet kväve. Det betyder att alger och bakterier, så kallade biofilmer, som lever på botten av bäckarna bara kan växa mer om mängden kväve i vattnet skulle öka, säger Maria Myrstener, doktorand på Climate Impact Research Centre vid Umeå universitet.

Först när forskarna tillsatte kväve i "näringskoppar" i försöksbäckarna kunde de se en koppling mellan tillväxt av biofilmer och klimatvariabler, så som ökande temperatur och ljustillgång, längs landskapsgradienten.

– Om vi sätter detta resultat i förhållande till vad vi har sett de senaste decennierna, nämligen att kvävehalterna har minskat i älvarna i norra Sverige, så är det ingen bra kombination för det som växer i bäckarna.

Denna minskning av kväve har förklarats av forskare både genom avtagande kväveutsläpp till luften och av ökad skogstillväxt på grund av klimatförändringarna, där träden binder in kväve när de växer.

– Så det som faktiskt kan hända när klimatet blir varmare i denna region är att produktiviteten i bäckar och älvar minskar på grund av näringsbrist, i detta fall av kväve. I slutändan kan det ha effekter även högre upp i näringskedjan i vattendrag, som för fisken, och de människor som är beroende av fiskbeståndet.

Originalartikel:

Maria Myrstener, Gerard Rocher-Ros, Ryan Burrows, Ann-Kristin Bergström, Reiner Giesler och Ryan Sponseller: Persistent nitrogen limitation of stream biofilm communities along climate gradients in the arctic. Global Change Biology. 2018. Doi: 10.1111/gcb.14117

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.14117

För mer information, kontakta gärna:

Maria Myrstener, Institutionen för ekologi, miljö och geovenskap, CIRC
Telefon: 073-8477683
E-post: maria.myrstener@umu.se