Växter i Arktis växer sig högre på grund av klimatförändringar, enligt ny forskning från ett globalt vetenskapligt samarbete ledd av University of Edinburgh.

Medan Arktis vanligtvis betraktas som ett stort, öde landskap av is, det är faktiskt hem för hundratals arter av lågt liggande buskar, gräs och andra växter som spelar en avgörande roll för kolets kretslopp och energibalans.

Nu, Arktiska experter har upptäckt att effekterna av klimatförändringarna ligger bakom en ökning av växthöjden över tundran under de senaste 30 åren.

Förutom Arktis inhemska växter som växer i resning, i de södra delarna av Arktis sprider sig högre arter av växter över tundran. Vernal sötgräs, som är vanligt i låglandet i Europa, har nu flyttat in till platser på Island och Sverige.

Dr. Isla Myers-Smith från School of Geosciences vid University of Edinburgh, och Dr. Anne Bjorkman från Senckenberg Biodiversity and Climate Research Center (BiK-F) i Frankfurt, ledde det internationella teamet på 130 forskare i det Natural Environment Research Council (NERC)-finansierade projektet.

Mer än 60, 000 dataobservationer från hundratals platser över den arktiska och alpina tundran analyserades för att ta fram fynden, som publicerades i Natur i dag.

Dr Bjorkman sa:"Snabb klimatuppvärmning i de arktiska och alpina regionerna driver på förändringar i strukturen och sammansättningen av växtsamhällen, med viktiga konsekvenser för hur detta enorma och känsliga ekosystem fungerar.

"Arktiska regioner har länge varit ett fokus för forskning om klimatförändringar, eftersom permafrosten som ligger under de nordliga breddgraderna innehåller 30 till 50 procent av världens markkol.

"Högre växter fångar mer snö, som isolerar den underliggande jorden och förhindrar att den fryser lika snabbt på vintern.

"En ökning av högre växter kan påskynda upptiningen av denna frusna kolbank, och leda till en ökning av utsläppen av växthusgaser.

"Vi upptäckte att ökningen av höjden inte inträffade på bara några få platser, det var nästan överallt på andra sidan tundran.

"Om högre växter fortsätter att öka i nuvarande takt, växtsamhällets höjd kan öka med 20 till 60 procent i slutet av århundradet."

Dr Myers-Smith, vid School of Geosciences vid University of Edinburgh, sa:"Att kvantifiera kopplingen mellan miljö och växtegenskaper är avgörande för att förstå konsekvenserna av klimatförändringar, men sådan forskning har sällan sträckt sig till det norra halvklotet, hem till planetens kallaste tundraekosystem.

"Detta är första gången som en biom-skala studie har genomförts för att komma till roten av den avgörande roll som växter spelar i denna snabbt värmande del av planeten."

Teamet har nu en omfattande datauppsättning om arktiska tundraväxter, samlat in från webbplatser i Alaska, Kanada, Island, Skandinavien och Ryssland. Alpina platser i de europeiska alperna och Colorado Rockies ingick också i studien.

Teamet bedömde sambandet mellan temperatur, markfuktighet och nyckelegenskaper som representerar växters form och funktion. Planthöjd och bladarea analyserades och spårades, tillsammans med specifik bladyta, bladkvävehalt och bladtorrsubstanshalt, samt träighet och vintergrönhet.

Förvånande, endast höjden visade sig öka kraftigt över tiden. Växtegenskaper påverkades starkt av fuktnivåer utöver temperaturen.

Dr Myers-Smith sa:"Medan de flesta klimatförändringsmodeller och forskning har fokuserat på att öka temperaturerna, vår forskning har visat att markfuktighet kan spela en mycket större roll för att förändra växtegenskaper än vi tidigare trott.

"Vi behöver förstå mer om markfuktigheten i Arktis. Nederbörden kommer sannolikt att öka i regionen, men det är bara en faktor som påverkar markfuktighetsnivåerna."

Helen Beadman, chef för Polar, Klimat och väder på NERC, sa:"Denna forskning är ett viktigt steg för att förbättra vår förståelse för hur arktisk och alpin vegetation reagerar på klimatförändringar.

"Tillväxt och expansion av buskar kan ha en djupgående inverkan inte bara på det arktiska ekosystemet, men också längre bort om det leder till en ökning av utsläppet av växthusgaser."