Temperaturerna stiger snabbare i Arktis än någon annan plats på jorden. Om dessa förändringar fortsätter, det är troligt att den unika och mångsidiga arktiska tundran kommer att förändras till en mer enhetlig vegetation som domineras av buskar.

Och en sådan förändring av vegetationen kan orsaka ytterligare förändringar av det lokala och kanske till och med det globala klimatet.

Jag kom till denna slutsats under min doktorsexamen. genom att studera växter på Grönland och ta fram modeller av framtida växtsamhällen, i samarbete med forskare från Aarhus Universitet, Danmark, och det schweiziska federala forskningsinstitutet, Schweiz.

Våra resultat publiceras nu i Journal of Biogeography , och de visar att när klimatet förändras, förhållandena i nordöstra Grönland kommer inte längre att vara optimala för många av de unika arktiska arter som lever här.

Unik arktisk tundra

Det mesta av marken i Arktis är täckt av tundra – en unik sammansättning av små lågväxande örter, gräs, mossor, och lavar, samt några dvärgbuskar som har utvecklats på grund av den permanent frusna jorden (permafrosten) och en mycket kort växtsäsong.

Det arktiska blågräset skimrar nästan som norrsken i gulgrönt, turkos, och blå-lila färger. Den nickande campion pekar glatt med sina svullna randiga foderblad, medan den arktiska klockljungens fina vita klockor samlar morgondaggen.

Den gula kärrsaxen lyser i konkurrens med midnattssolen, och den rödspetsade lussearten sträcker sina flammande blommor mot den stora öppna himlen.

Dessa små och till synes ömtåliga blommor har anpassat sig för att överleva i ett klimat där den årliga medeltemperaturen är under noll, där jorden är permanent frusen, och det är totalt mörker upp till sex månader om året.

Dessa växter har trotsat allt förnuft och skapar grunden för ett helt ekosystem längst i norr. Vita arktiska harar, leker fjällrävar, surrande insekter, betande myskoxar, små snösparvar, och majestätiska snöugglor, är bara några av de arter som är beroende av den arktiska vegetationen.

En föränderlig värld

Hela detta ekosystem riskerar att förändras när temperaturen stiger. Men klimatförändringarna påverkar inte bara temperaturen. Mängderna snö och regn förändras också och permafrosten blir mindre stabil.

Dessa förhållanden gör att vattenhalten i marken förändras. Temperatur, markfuktighet, och mängden snö är alla viktiga för tundraplantornas överlevnad. Var och en har anpassat sig för att växa under vissa temperaturer, snö, och vattennivåer.

När dessa förhållanden förändras, det kan leda till att arter som är anpassade till det arktiska klimatet inte längre kan överleva, medan andra arktiska arter kan utöka sitt utbredningsområde norrut.

Så, frågan är, vad kommer att hända med den unika arktiska tundran när klimatet förändras?

Hur kommer förändrad temperatur, snö, och markfuktighet påverkar växtlighetens sammansättning?

Fältarbete i världens största nationalpark

I hopp om att få svar på denna fråga, Jag tog den långa resan norrut flera år i rad till ett av de mest öde landområdena på jorden – den nordöstra delen av Grönland.

Här sträcker sig tundran över världens största nationalpark. Djupt i mitten, ligger en liten forskningsstation där internationella forskare utvecklar en djup förståelse för alla komponenter i ett arktiskt ekosystem och hur de interagerar.

Jag tillbringade flera somrar här och samlade in data om växtdistribution, mäta jordens vattenhalt och temperatur, och med hjälp av data som samlats in vid forskningsstationen för snödistribution. Väl hemma, alla dessa data analyserades och omvandlades till statistiska modeller.

Från mångfald till enhetlighet

Resultaten visade att förändrade klimatförhållanden kommer att innebära att detta område av nordöstra Grönland inte längre är optimalt för många av de unika arter som för närvarande lever här. Å andra sidan, det kommer att finnas optimala förutsättningar för ett fåtal arter av dvärgbuskar som lätt kan spridas och konkurrera ut de mindre örterna och gräsen.

Om klimatet fortsätter att förändras, det är troligt att det unika och mångsidiga arktiska tundralandskapet kommer att förändras till en mer enhetlig vegetation, domineras av buskar som visas på bilden nedan.

Förändring av arktisk vegetation kan förstärka klimatförändringen

En sådan förändring av vegetationen kommer att ha stor inverkan på det lokala ekosystemet och för alla arter som lever här. Om denna förändring är representativ för andra delar av Arktis, det kommer att leda till ytterligare klimatförändringar.

Växtsamhällenas struktur påverkar vattenbalansen, hur snön är fördelad i landskapet, permafrosten, mängden solstrålning som reflekteras i atmosfären och hur mycket som absorberas av marken. Alla dessa faktorer tillsammans påverkar klimatet.

Ett varmare Arktis, där den nuvarande mångfaldiga vegetationen tas över av dvärgbuskar, kommer inte bara att leda till en värld fattigare på många av de unika arter som är anpassade till det arktiska klimatet, men potentiellt också förstärka den globala uppvärmningen.

Denna berättelse är återpublicerad med tillstånd av ScienceNordic, den pålitliga källan för engelskspråkiga vetenskapsnyheter från de nordiska länderna. Läs originalberättelsen här.