En ny studie har använt delvis fossiliserade växter och encelliga organismer för att undersöka effekterna av klimatförändringar på de kanadensiska högarktiska våtmarkerna och hjälpa till att förutsäga deras framtid.

Arktis värms upp snabbare än någon annan region på jorden, vilket gör att regionens ekologi genomgår en snabb omvandling. Hittills har det funnits begränsad information om hur arktiska våtmarker reagerar på klimatförändringar och stigande globala temperaturer.

Ett internationellt team av forskare under ledning av University of Leeds och Geological Survey of Canada har rekonstruerat tidigare fuktförhållanden och vegetationshistoria för att fastställa hur tre huvudtyper av kanadensiska högarktiska våtmarker har reagerat på värmande temperaturer under det senaste århundradet.

Att förstå tidigare ekologiska förändringar i denna region möjliggör mer exakta förutsägelser om hur framtida förändringar, såsom längre växtsäsonger och ökat vatten från tining av is, kan påverka våtmarkerna.

Studien, publiceras i Geofysiska forskningsbrev , fann att under 2000-talets uppvärmningsförhållanden och med tillräcklig fukt, vissa arktiska våtmarker kan övergå till torvmarker, skapa nya naturliga kollagringssystem och i viss mån mildra kolförluster från försämrade torvmarker i södra regioner.

Studie huvudförfattare Thomas Sim, Ph.D. forskare vid School of Geography i Leeds, sa:"Högarktiska våtmarker är viktiga ekosystem och globalt viktiga kolförråd. Men, det finns inga långsiktiga övervakningsdata för många av de avlägsna områdena i Arktis, vilket gör det svårt att avgöra deras svar på den senaste tidens klimatuppvärmning. Att rekonstruera den ekologiska historien för dessa våtmarker med hjälp av proxybevis kan hjälpa oss att förstå tidigare ekologiska förändringar på en tidsskala av decennier och århundraden."

Studiens medförfattare Dr. Paul Morris, från universitetets forskningscenterwater@leeds, sa:"Våra resultat visar att dessa hårda och relativt outforskade ekosystem reagerar på den senaste tidens klimatuppvärmning och genomgår ekosystemskiften. Medan vissa av dessa våtmarker kan övergå till produktiva torvmarker med framtida uppvärmning, de långsiktiga effekterna av klimatförändringarna kommer sannolikt att variera beroende på typen av våtmark.

"Även om nya produktiva torvmarker kan bildas på platser som Högarktis, Förnedrande torvmarker i andra områden är ett stort globalt problem. Alla ansträngningar bör göras för att bevara torvmarker över hela världen – de är en otroligt viktig del av den globala kolcykeln."

Teamet undersökte ekologiska svar på 1900-talets uppvärmning i de tre typerna av högarktisk våtmark:polygonmyr, kustkärr och dalkärr. Plantera makrofossiler och testatamöba — små, encelliga organismer som lever i våtmarker – i kombination med radiokoldatering användes som proxy för historiska förändringar i vegetation och fuktnivåer.

Studien fann att alla tre våtmarkstyperna - med undantag för vissa delar av polygonmyren - har upplevt ekosystemskiften som sammanfaller med en ökning av växande graddagar:en enhet som forskare använder för att kvantifiera växtsäsongens längd och värme. Området vid kustkärren upplevde ett ökat busktäcke relaterat till uppvärmningen, medan sektioner av polygonmyren ökade i mossmångfald.

Studien fann också att andra miljöfaktorer än värmande temperaturer kan bidra till vegetationsförändringar. Forskningen tyder på att betande arktiska gäss kan ha bidragit till den senaste tidens övergång från buske till mossor i kustkärrområdet. Beståndet av arktiska gäss har ökat avsevärt och matkonkurrensen på deras häckningsplatser sommar kan få dem att söka nya betesplatser längre norrut när de värms upp.

Studiens medförfattare Dr Jennifer Galloway, Docent vid Aarhus Institute of Advanced Studies, Danmark och Kanadas geologiska undersökning, sa:"Vår studie belyser de komplexa sätten på vilka klimatförändringar påverkar ekosystemen och antyder att effekterna av klimatuppvärmningen kommer att variera beroende på våtmarkstyp. Även om vi tydligt kan se att klimatförändringar förändrar ekologin över de arktiska våtmarkerna, Huruvida det kommer att resultera i en övergång till produktiva torvmarker kommer att påverkas starkt av den komplexa dynamiken som styr våtmarkerna."