Forskare från Umeå universitet, Tyskland och Finland upptäcker en ny mekanism som klargör den långsamma kretsloppet av näringsämnen i arktiska jordar. Frånvaro av daggmaskar kan förklara varför arktiska växter svälter efter kväve. Studien publiceras idag i Naturkommunikation .

Näringsämnen som frigörs från växtskräp och näringsomsättningen i arktiska jordar går mycket långsamt och begränsar till stor del tundraväxternas tillväxt. Att kvävebegränsningen är så utbredd i Arktis har under lång tid tolkats som ett resultat av det kalla klimatet som bromsar nedbrytarnas aktiviteter.

En ny studie från Climate Impacts Research Center vid Umeå universitet i Sverige har identifierat en tidigare underskattad mekanism bakom den nuvarande kvävebegränsningen:utsläpp av kväve från den arktiska marken till växter begränsas till stor del av avsaknaden av större markdjur, som daggmaskar. Dessa djur kan skära växtskräp i mindre fragment och förflytta dem djupare ner i jorden där de lättare bearbetas av andra nedbrytare. Detta påskyndar kraftigt nedbrytningshastigheten och ökar frigörandet av kväve från marken.

"Att du kan öka utsläppet av kväve från sönderfallande jord utan att öka temperaturen är begreppsmässigt viktigt eftersom det förändrar hur vi förutsäger framtida miljöförändringar på tundran, säger Jonatan Klaminder, docent vid Umeå universitet, huvudförfattare till studien.

Studien visar att om nya daggmaskarter tillförs den arktiska marken, nedbrytningen av organiskt material förbättras och växternas kväveupptag ökar dramatiskt med konsekvenser för deras tillväxt.

"Att introducera daggmaskar i jordar där de saknades tidigare, kan jämföras med effekten man får när någon för första gången tar in en förstöringskula till rivningsplatser, du ökar avsevärt hastigheten med vilken saker går sönder, säger Johan Olofsson, docent vid Umeå universitet, medförfattare till studien.

Författarna observerade att vissa växter fördubblade sin skott- och rötterlängd. De observerade effekterna på hela växtsamhället vad gäller kväveupptag och växtproduktion var större än tidigare observerade effekter på klimatuppvärmningen, gödsling och bete.

"Det faktum att vi ser större effekter när vi introducerar daggmaskar i marken än vad vi kan generera av ökade temperaturer och gödsling, betonar markfaunans betydelse för det framtida ödet för de arktiska ekosystemen", säger Eveline Krab, biträdande universitetslektor vid Sveriges Lantbruksuniversitet.

Studien visar att mänsklig verksamhet är känd för att införa invasiv markfauna, såsom jordbruk, trädgårdsarbete och fiske med levande bete, måste beaktas utöver klimatförändringarna när man förutsäger hur tundras ekosystem kommer att förändras under det kommande århundradet.