Arktiske planter er mere hårdføre end forventet
De arktiske planter er måske meget mere robuste end antaget. Et nyt studie viser, at grønlandske planter ikke alene overlevede et altødelæggende sommerfuglelarveangreb i 2011, men ligefrem kom til at stortrives som et resultat. Fundet har forbløffet forskerne.
Arktis Grønland planter blomster klima

Arktis virker som et udsat og skrøbeligt økosystem. Men et nyt studie afslører, at de små, arktiske planter er yderst hårdføre. (Foto: Shutterstock)

Den vidtstrakte arktiske tundra er et skovløst landskab med små, skrøbelige arktiske blomster og plantevækster.

Historien kort
  • Et sommerfuglelarveudbrud tilintetgjorde næsten vegetationen ved Kobbefjorden i Grønland.
  • Forskerne troede ikke, at de arktiske planter ville komme sig. Men det, der skete, var fuldstændig uventet.
  • Insektudbrud har dog omkostninger for planternes reproduktivitet.
  • Nu frygter forskerne, at større områder risikerer insektudbrud som følge af klimaforandringerne

Her er ingen træer, kun et dække af dværgbuske af blandt andet pilearter, græsser og halvgræsser. I fugtige områder er mosser fremtrædende, og på tørre steder laver. Det virker som et udsat og skrøbeligt økosystem. 

Men nu har et nyt studie - publiceret i det videnskabelige tidsskrift Ambio - afsløret, hvor hårdføre de små arktiske plantevækster kan være.

I 2011 ramte en katastrofe Kobbefjorden lige uden for Grønlands hovedstad, Nuuk. På et par måneder formåede et udbrud af sommerfuglelarver at æde størstedelen af vegetationen omkring Kobbefjorden.

Artiske planter forbløffede forskerne

Forskerne troede ikke, at de små og langsomt voksende arktiske planter nogensinde ville komme sig. Men det, der skete, var fuldstændig uventet.

For ikke alene skød busk og krat nye blade i årene efter angrebet; de var både grønnere, mere løvrige og livskraftige end nogensinde før.

»I løbet af et udbrud kan man slet ikke sætte en fod på jorden uden at træde på en larve. De er simpelthen overalt,« fortæller Katrine Raundrup, der er medforfatter på studiet, ph.d.-studerende og forsker ved Pinngortitaleriffik - Grønlands Naturinstitut.

»Vi troede, at planterne blev udsat for så stor en belastning, at de ikke ville være i stand til at regenerere, men det viste sig at være stik modsat, for de kom i den grad tilbage,« forklarer Katrine Raundrup. Hun tilføjer:

»Tundraen er måske meget mere robust og modstandsdygtig, end de fleste ville tro.«

Arktiske planter er mere hårdføre end skandinaviske skove

I løbet af en normal livscyklus vil planter - som eksempelvis de arktiske - spire frem, skyde knopper og blade, stå i flor og så visne. Men den normale reproduktive cyklus fandt ikke sted de følgende to år efter larveangrebet.

Eurois occulta-larver

Det var eurois occulta-larver - også kaldet blågrå jordugle natsommerfugle eller natsværmere - der var skyld i ødelæggelserne af vegetationen ved Kobbefjorden.

De blågrå jordugle-natsværmere lægger deres æg mellem sten og mos, hvor man ikke kan se dem.

Men de raserede ikke alle planterne.

Revling Empetrum nigrum (også kaldet kragebær eller sortbær); en 10-30 cm høj dværgbusk med nåleformede blade med en tilbagerullet rand og en hvidlig fure på undersiden og kødfulde, sortrøde bær, undslap de forslugne sommerfuglelarver, der ikke er i stand til at fordøje særlige stoffer i plantens blade.

»Planterne producerede næsten ingen knopper eller blomster,« fortæller Katrine Raundrup.

I stedet for at bruge deres energi på reproduktion, investerede pilebuskene på tundraen i store, voksende, frodige, grønne blade.

Billeder taget af vegetationen omkring Kobbefjorden - samt billedanalyse af satellitfotos af området - bekræftede, at planterne voksede så godt, at de var markant mere grønne og fyldige end før angrebet.

»Det står i skarp kontrast til insektudbrud i nordlige skovområder, hvor skadedyr faktisk kan dræbe hele skoven,« fortæller Jane Jepsen, der er økolog og seniorforsker ved Norsk Institut for Naturforskning (NINA) i Tromsø.

Jane Jepsen studerer de skandinaviske skove, som jævnligt bliver angrebet af skadedyr.

»I nordlige skovområder, blandt andet vores skove i Skandinavien, forårsager insektudbruddene massiv dødelighed, og udbruddene er skyld i mere langsigtede effekter. Men hér er der tale om en kort effekt, som faktisk har gødet systemet,« fortæller Jane Jepsen, der ikke var involveret i den nye forskning.

»Men det har omkostninger; selvom planterne vokser bedre i årene efter udbruddet, så danner de ikke reproduktive organer; blomsterstande eller rakler. Så der er omkostninger, i hvert fald på kort sigt,« fortæller hun.

Sommerfuglelarverne forårsagede CO2 i atmosfæren

Skadeomfanget forårsaget af larveudbruddet kan ses på billederne, taget før og efter angrebet med et automatisk kamera, der havde udsigt over feltstationsområdet ved Kobbefjorden.

Larverne tog så meget for sig af græsser, halvgræsser og buske, som arktisk pil og dværgbirk, at de endda forstyrrede det lokale kulstofkredsløb.

Arktiske planter er mere hårdføre, end du tror

»I 2011 så vi nogle umiddelbare ændringer som følge af larveangrebet, hvor bladene på plantevæksten næsten blev tilintetgjort. Det betød, at den mængde CO2, som planterne normalt optager fra atmosfæren og så fikserer i jorden, næsten er stoppet. Så der var ingen akkumulering af CO2 i jorden det år,« forklarer Katrine Raundrup.

Forskerne holdt nøje øje med, hvor meget CO2 der blev udvekslet mellem jord, planter og atmosfæren, både før, i løbet af og efter angrebet.

De estimerede, at der over hele det 32 km2 store område forblev et sted mellem 1.210 til 1.470 tons kulstof i atmosfæren som følge af de skader, som larveangrebet forårsagede.

Ifølge International Civil Aviation Organizations CO2-beregner svarer det til seks gange tur-retur fra New York til Beijing med et passagerfly.

Planternes store comeback

Katrine Raundrup og hendes kollegaer var ved at registrere resultaterne af, hvordan det lokale kulstofskredsløb var blevet forstyrret af de tusindvis af raserende, grådige sommerfuglelarver, da de opdagede, at angrebet foryngede planterne.

Forskerne fortsatte med at overvåge CO2-udvekslingen mellem planter, jord og atmosfære, der også så ud til at komme sig oven på larvernes forslugenhed.

»Planterne fikserede en masse CO2, fordi de producerede så mange blade - meget mere CO2 end tidligere målt,« fortæller Katrine Raundrup.

De nye blades ekstra fotosyntese mere end kompenserede for den mængde CO2, der blev 'tabt' i forbindelse med angrebene i 2010 og 2011. Ikke dårligt gået af så små planter, hvoraf de fleste knap nok når op i ankelhøjde.

»Studiet er ét ud af ganske få studier, som dokumenterer implikationerne af insektudbrud i tundramiljøer,« udtaler Jane Jepsen, som er imponeret over de små hårdføre planters evne til at komme sig. Hun tilføjer:

»Selvom et insektudbrud kan være ødelæggende, viste det sig, at det også kan virke som gødning.«

Arktis Grønland planter blomster klima Kobbefjorden

Insektudbrud er indikator på klimaforandringer

Kender ikke årsagen til insektudbruddet

Larveangrebet skete helt uden forvarsel.

Forskerne kender ikke med sikkerhed årsagen bag insektudbruddet. Det afhænger af både art og miljømæssige forhold i løbet af larvernes livscyklus.

Hændelserne vil muligvis komme til at finde sted med jævne mellemrum i Grønland, hvilket kan føre til en tilvænning i vegetationen og muligvis fremme foryngelsen.

Forskerne ved ikke med sikkerhed, hvorfor udbruddene finder sted (se faktaboks samt boksen under artiklen).

Det nye studie leverer heller ikke nye, signifikante ledetråde, der kan være med til at forklare, hvor ofte udbrud fremover kan finde sted i Grønland.

På trods af, at man tidligere har oplevet udbrud på øen, er det nemlig det første omfattende studie omhandlende insektudbrud i Grønland.

Forskerne er dog sikre på én ting: I takt med at Arktis, som følge af klimaforandringerne, bliver varmere, ekspanderer insekterne deres geografiske områder i nordlig retning for at overleve og formere sig.

»Insekterne bliver styret af omgivelsernes temperatur; de producerer ikke deres egen varme. Det betyder, at insekterne er én af de organismer, der reagerer meget hurtigt på klimaet. De er så og sige en god indikator for klimaforandringerne i Arktis,« forklarer Jane Jepsen.

»De mildere temperaturforhold forbedrer selvfølgelig også ofte forholdene for insekterne og har en effekt på både deres udvikling i løbet af sæsonen og måske også på deres geografiske udbredelsesområde, hvor de lever og forplanter sig. Så det er forventeligt som følge af temperaturstigningerne; der vil være et større område, som risikerer insektudbrud,« slutter Jane Jepsen.

Tag med på rundtur ved Kobbelfjord forskningsstation og få mere at vide om alle de forskellige aktiviteter ved hjælp af vores interactive kort. (Kort: Mette Friis-Mikkelsen/ Videnskab.dk)

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos ScienceNordic. Oversat af Stephanie Lammers-Clark

Længerevarende miljøovervågning muliggjorde studiet

Sommerfuglelarvernes angreb skete uden varsel, og Katrine Raundrup og hendes kolleger var udelukkende i stand til at granske insektudbruddet så udførligt, fordi det skete i et område, der konstant overvåges som en del af Greenland Ecosystem Monitoring (GEM) - et intensivt, interdisciplinært studie af fønologien i området - effekterne af klimaforandringer på marine og terrestriske økosystemer.

Forskerne besøger feltstationen hver uge for at studere adfærd og antal af insekter, dyr og fugle i området samt føre tilsyn med lokale drivhusgasser som CO2 og metan og klimaforhold og sne hele året.

Overvågningsstationen er én ud af ​​flere forskningsstationer spredt rundt omkring i Grønland, blandt andet Zackenberg forskningstation i det nordøstlige Grønland, Arktisk Station, en forskningsstation i det fredede område lige uden for Qeqertarsuaq (Godhavn) på øen Disko i Vestgrønland, der ejes og drives af Københavns Universitet, og Sermilik Stationen på den sydlige østkyst.

»Man kan simpelthen ikke overvurdere betydningen af forskningsstationernes langsigtede overvågning i Arktis. Der er kun få, og vi har helt utrolig meget brug for dem, fordi det arktiske system pludselig bliver skubbet ud i en ny og ukendt klimatisk fremtid. Vi har brug for observationerne for at kunne dokumentere, hvad der sker, og for at forstå konsekvenserne,« forklarer Jane Jepsen.

»Det ville ikke have været muligt at udføre dette studie, hvis overvågningen ikke allerede var på plads. Det inkluderer overvågningen af alle de komponenter; insekterne, planterne, kulstofkredsløbet og temperaturen,« fortæller Jane Jepsen.

Sommerfuglelarver udbrud insekter vegetation fortære hårdfør tundra Grønland pilearter græsser halvgræsser fotosyntese CO2 klimaforandringer eurois occulta økosystem

Det var eurois occulta-larver - også kaldet blågrå jordugle natsommerfugle eller natsværmere - der var skyld i ødelæggelserne af vegetationen ved Kobbefjorden.

Katrine Raundrup er helt enig.

»Forsat overvågning er af afgørende betydning. Studiet skete nærmest ved et tilfælde; vi var heldige,« udtaler Katrine Raundrup.

Forskerne forbereder sig på fremtiden

På trods af den overvældende indsamlede datamængde belyste angrebet, hvor underforberedte forskerne var på sådanne hændelser, påpeger Katrine Raundrup.

»Vi er i gang med at planlægge for andre ekstreme hændelser i fremtiden. Og det er måske ikke bare sommerfuglelarver, der dukker op næste gang. Det kan for eksempel være snehændelser eller en slags smitsom sygdom, der rammer områdets dyreliv. Vi er nødt til at være bedre forberedte i tilfælde af fremtidige hændelser, der måske kommer til at finde sted oftere som følge af klimaforandringerne,« forklarer hun. 

Katrine Raundrup slutter med at fortælle:

»Derfor skal vi være i stand til at reagere hurtigere, hvis der sker noget interessant. Hvis noget sker, er vi nødt til at have nogle retningslinjer på plads, for hvad vi gør i tilfælde af ekstreme hændelser. Det arbejder vi på, så vi ikke står helt uforberedte næste gang.«

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud

Det sker