Norges alpina områden på hög latitud ser en ökning av de områden som omkörs av buskar. Forskare ville veta vad det betyder för kolsykling i regionen. Upphovsman:Mia Vedel Sørensen
Överskott av koldioxid, avges genom förbränning av fossila bränslen som kol och petroleum, är en av de viktigaste faktorerna för att driva den globala uppvärmningen. Medan världen är inriktad på att kontrollera den globala uppvärmningen genom att begränsa dessa utsläpp, mindre uppmärksamhet har ägnats åt vegetationens och jordens kapacitet att ta upp och lagra kol.
En av de mest populära metoderna för koldioxidlagring är att skydda tropiska regnskogar. Om en regnskog huggs ner, kolet som lagras i stammarna och bladen kommer att släppas ut i atmosfären. Men växter i alpina samhällen i Norge har också en roll att spela när de lagrar - eller släpper ut - koldioxid.
"Vi tänker inte på hur mycket kol som faktiskt lagras på vår egen bakgård, "säger Mia Vedel Sørensen, doktorand vid NTNU:s biologiska institution som studerar kollagring i buskevegetation i Dovrebergen, i mitten av Norge.
Olika vegetationstyper, olika förvaring
Sørensen jämförde tre typer av vegetation som är typiska för de norska bergen:
"Jag ville ta reda på hur mycket kol dessa tre vegetationstyper lagrar och släpper ut. Min hypotes var att buskar lagrar mer kol än hed- och ängvegetation eftersom buskar har mer biomassa, och därmed ha högre fotosyntes, " Hon sa.
Men det visade sig vara tvärtom:buskar, även om de är högst, faktiskt lagra minst kol.
"Det förvånade mig att ängar faktiskt lagrar mycket mer kol än buskar. Kolet på ängar lagras mestadels under marken, bredvid rötterna, " Hon sa
Mängden kol som lagras i hedvegetation är större än i buskevegetation, men mindre än på ängar, Hon sa.
En ovanlig egenskap hos hedvegetation är att den kan fotosyntetisera under vintern, under snön, eftersom den är vintergrön och vanligtvis växer i områden med lite snö. Det betyder att solljus kan nå dessa växter under vintern.
Forskare under ledning av norska universitetet för vetenskap och teknik använde dessa specialtält för att mäta kolflöden från olika typer av alpvegetation i de norska bergen. Upphovsman:Mia Vedel Sørensen
Expanderande busksamhällen
Klimatförändringar förändrar blandningen av vegetation i arktiska och alpina områden. Det gäller särskilt i Norges berg, där busktjocklekar expanderar i området. Det är också delvis en kulturell förändring, eftersom förändrade jordbruksmetoder resulterar i färre djur i bergen. Detta gör att buskar kan växa på platser där djur som får kanske en gång har ätit buskplantor, medan ett varmare klimat gör att buskar kan växa på högre höjder i bergen.
"Det är viktigt att ta reda på vad som händer med koldioxidavskiljning och lagring när buskar och buskar tar över områden som tidigare täcktes av hedvegetation. Hur kommer koldioxidlagring att påverkas i alpina och arktiska områden när busksamhällen expanderar på bekostnad av äng och hedar? " Sa Sørensen.
Mätt i Dovrebergen
Sørensen och hennes kollegor tillbringade två somrar i Dovrebergen, där de sätter upp små tält över provtomter i de olika vegetationstyperna. De små tälten tillät dem att mäta hur mycket CO2 som förbrukades och släpptes - eller vad forskare kallar CO2 -flöde - av växterna i de olika provplottarna. Flödesmätningarna visar hur mycket CO2 som tas upp av växterna och hur mycket som släpps ut från växterna och jorden.
Dessutom, forskarna samlade vegetationsprover och grävde upp jordprov. De mätte kolhalten i vegetationen, och i markens organiska och mineraliska lager. Detta gav dem information om hur mycket kol de tre olika växtarterna faktiskt lagrar.
"Det har inte forskats så mycket om detta tidigare, så det är intressant att ta reda på mer om hur mycket kol som faktiskt lagras i jorden, " Hon sa.
Vägen framåt
Sørensen kommer också att undersöka varför ängvegetation lagrar mycket mer CO2 än buskevegetation.
"Vår hypotes är att det är relaterat till vad som händer under jorden, som hur rötterna växer. Det kan också vara relaterat till mycorrhizae, som är svampar som växer i en symbiotisk förening med växtrötter och som kan påverka koldioxidutsläppen. Mycorrhizae finns i både buskar och hedar, men inte så mycket i ängsvegetation, Sa Sørensen.
Hon kommer också att titta på vad som händer med kolbudgeten när buskar transplanteras på äng och hälsovegetation, och vad händer om ett skyddande hölje sätts upp runt växter så att får och andra betande djur inte kan äta vegetationen, Hon sa.
Denna del av hennes forskning gör att Sørensen kan återskapa vad som händer nu i de norska bergen, när buskar tar över andra vegetationssamhällen. Hon kommer också att mäta hur detta påverkar CO2 -budgeträkenskaperna.
Sex universitet inblandade
Sørensens forskning är en del av ett stort forskningsprojekt som kallas ECOSHRUB, som är ett samarbete mellan NTNU, Nord universitet, universitetet i Antwerpen, Ghent University, State Museum of Natural History i Karlsruhe och University of Arizona.
Klimatförändringar orsakar förändringar i vegetationstyper och arealmässig omfattning i både arktiska och alpina ekosystem. En av de största förändringarna som observerats är att busksamhällen expanderar på bekostnad av andra vegetationstyper, som hedar. ECOSHRUB -forskarna tittar på vad detta kommer att göra för vegetation, plantor, mikroklimat, albedo (förmågan att reflektera ljus) - och koldioxidbudgeten.
