Kväve, ett väsentligt växtnäringsämne, absorberas lättast av växter i sina ammonium- och nitratformer. På grund av de mycket låga nitrathalterna i arktisk tundrajord, forskare hade antagit att växter i denna biom inte använder nitrat. Men en ny studie medförfattare av fyra Marine Biological Laboratory (MBL) Ecosystems Center forskare utmanar denna uppfattning. Studien har viktiga konsekvenser för att förutsäga vilka arktiska växtarter som kommer att dominera när klimatet värms, samt hur mycket koltundraekosystem som kan lagra.

Studien, publicerad i Förfaranden från National Academy of Sciences , fann att växter i norra Alaskas tussock tundra tog upp nitrat i jämförbar takt med vegetation i nitratrika ekosystem. Nitrat bidrog med ungefär en tredjedel av kvävet som tundraväxterna använde. Några av de arter som studerats, Till exempel Polygonum bistorta , en rosa blommande växt, tog upp nitrat i ännu högre takt än arter som finns på lågbredd, miljöer med hög nitratnivå.

Resultaten är viktiga i samband med klimatförändringar som orsakas av människor, som förväntas öka kväve, och eventuellt nitrat, nivåer i tundrajord. När klimatet värms upp, de mikrobiella processer som genererar nitrat kan påskyndas. Dessutom, permafrost - ett jordlager under ytan som förblir fryst hela året - kan tina, tillföra ytterligare kväve till ekosystemet. En del av detta kväve kan omvandlas till nitrat.

Tussock -tundran täcker en stor del av norra Alaska och består för närvarande av sedger, örtartat markskydd, och träiga buskar (ungefär en tredjedel täckning för varje). Landskapets produktivitet begränsas av kvävetillgänglighet. Om den befrias från denna begränsning, träiga buskarter, som björk och pil, kan bli mer dominerande och skugga ut andra växter när klimatet värms. Upptäckten att nitrat är en viktig kvävekälla för tundraväxter kommer att behöva beaktas i framtida prognoser av artens sammansättning.

"När näringsämnena börjar cykla snabbare och vegetationen börjar växa snabbare, som bör stimulera all växtlighet på tundran. Efter ett tag, den vedartade arten ska kunna toppa de som inte har stjälkar, som inte kan stå så högt. Så du tenderar att förlora stammarna och mossorna och lavarna, "förklarade studiens medförfattare Ed Rastetter, en senior forskare vid MBL Ecosystems Center och huvudutredare för National Science Foundation's Arctic Long-Term Ecological Research site vid Toolik Lake, Alaska, där en del av forskningen genomfördes.

Eftersom kväve- och kolcykler är tätt kopplade, teamets upptäckt kan också förändra prognoserna för koldioxidlagring eller utsläpp från arktiska ekosystem när klimatet värms. Världens permafrost är full av rester av växter och djur som samlats under tusentals år, och den innehåller dubbelt så mycket kol som för närvarande i atmosfären.

Rastetter betonar att mer forskning behövs för att bekräfta studiens resultat och för att bättre förstå nitratets betydelse i förhållande till andra former av kväve i arktiska tundraekosystem.