Bergsängar är unika ekosystem. Ett forskarlag under ledning av Münchens tekniska universitet (TUM) har nu upptäckt att klimatförändringarna minskar humushalten såväl som kvävelagren i alpernas gräsmarker och stör markstrukturen. Organisk gödsling, till exempel med flytande gödsel, kan till viss del kompensera denna förlust av organiskt material i jorden.
Forskningen är publicerad i tidskriften Geoderma .
För att återskapa effekterna av klimatförändringar under realistiska förhållanden använde forskarna jord-växt mesokosmos. Dessa miniatyrekosystem består av enheter som innehåller jordprover. Genom att flytta mesokosmos längs en höjdgradient från högre, kallare platser till lägre, varmare platser, simulerade forskarna klimatförändringar. Därmed simulerade de en uppvärmning på upp till 3°C, beroende på höjdskillnaden mellan den ursprungliga och den nya platsen.
"Att studera markens reaktioner på klimatförändringar i detalj hjälper oss att bättre förstå de långsiktiga effekterna på alpina gräsmarksekosystem", säger markforskaren Dr. Noelia Garcia-Franco. Studien genomfördes på olika områden i de bayerska distrikten Weilheim-Schongau och Garmisch-Partenkirchen.
Hälften av mesokosmerna odlades intensivt och den andra hälften extensivt, det vill säga klipptes med olika frekvenser och gödslades till exempel med flytgödsel. Jordprover togs efter fyra år.
Som ett resultat av temperaturökningar på 2° och 3° minskade humushalten snabbt och kraftigt, varvid minskningen blev ännu mer uttalad under omfattande förvaltning. Med omfattande skötsel förlorade jorden 22% humus vid en temperaturökning på 3° och 14% vid 2°. Under intensiv förvaltning uppgick humusförlusten i jorden till 11 % under dessa förhållanden. Den mer intensiva organiska gödslingen kunde delvis kompensera för förlusten av organiskt material.
Sammantaget försämrar ökad temperatur markstrukturen avsevärt. Jordklumparna som utgör marken destabiliseras och som ett resultat av detta bryts markens organiska material ned alltmer. "Storleken på jordklumparna kan vara en tidig varningssignal för den förestående förlusten av humus och jordstruktur", säger Garcia-Franco. Forskarna observerade också att markbeståndet av det viktiga växtnäringsämnet kväve minskade.
Klimatförändringarna går snabbare framför allt i centrala och nordeuropeiska bergsregioner än i andra områden. Till exempel har den genomsnittliga årstemperaturen i de europeiska alperna stigit med 2° sedan 1980-talet. Den speciella kombinationen av hög nederbörd och låg medeltemperatur gör att jordarna där lagrar särskilt mycket kol som humus.
Gräsmark i Alperna och alpernas fot är en av de största reservoarerna av jordbundet organiskt kol i Centraleuropa. Högre temperaturer ökar dock aktiviteten av mikroorganismer i marken, särskilt under vintermånaderna. Som ett resultat bryts humus ner snabbare och frigörs som CO2 .
Bergsängar fyller viktiga ekonomiska och ekologiska funktioner:De producerar stora mängder högkvalitativt djurfoder och spelar en väsentlig roll för att lagra vatten och näringsämnen samt upprätthålla en hög mångfald av växter och markorganismer. Klimatförändringar kan försämra dessa funktioner på lång sikt.
Mer information: Noelia Garcia-Franco et al., Snabb förlust av organiskt kol och jordstruktur i bergiga gräsmarker orsakade av simulerade klimatförändringar, Geoderma (2024). DOI:10.1016/j.geoderma.2024.116807
Tillhandahålls av Technical University Munich
