Arktiske planter kan påvirke klimaet

Det kan få konsekvenser for hele Jorden, at de arktiske egne bliver varmere og varmere.

Forskere fra Københavns Universitet har som de første i verden fundet ud af, at jord og planter i subarktiske områder ved en temperaturstigning på to grader frigiver dobbelt så mange reaktive gasser som normalt.

Gasserne reagerer i atmosfæren, påvirker drivhuseffekten og dermed i sidste ende klimaet på jorden.

Målingerne er lavet lokalt på iskold jord i Nordsverige, og de giver et helt andet billede af konsekvenserne på den globale opvarmning, end forskerne ellers havde regnet sig frem til via modeller hjemme i laboratorierne.

»Det er rigtigt overraskende, at emissionen af reaktive gasser er så dobbelt så stor, når temperaturen øges med bare to grader. Man har prognoser for, at temperaturen i Arktis stiger med op mod ni grader, og så kan det pludselig have en virkelig stor betydning, at de arktiske egne bliver varmere,« siger Riikka Rinnan, lektor i terrestrisk økologi ved Biologisk Institut på Københavns Universitet.

Gasser kan gøre Jorden både koldere og varmere

Arktisk jord dækker op mod fem procent af Jordens samlede jordareal, men tørvejorden gemmer på kulstof i en mængde, der svarer til omtrent halvdelen af drivhusgassen CO2 i atmosfæren. Derfor kan det have afgørende betydning for drivhuseffekten, hvis arktiske økosystemer pludselig åbner for sluserne og frigiver flere gasser.

Riikka Rinnan understreger, at det er for tidligt at sige noget om, præcis hvad gasserne – kaldet ‘flygtige organiske forbindelser’, som er anderledes end drivhusgasser – vil gøre ved klimaet på Jorden. Udledningerne fra jord og planter påvirker nemlig atmosfæren på tre måder:

De laver komplekse reaktioner med andre gasser i atmosfæren og danner såkaldte aerosoler – små partikler eller dråber – som i sidste ende reducerer opvarmningen

Gennem andre komplekse reaktioner med menneskeskabte stoffer danner de gassen ozon, som forstærker opvarmningen

De forlænger levetiden af drivhusgasser som metan i atmosfæren og kan på den måde også gøre opvarmningen stærkere

Mekanismerne er så komplicerede, at forskerne endnu ikke er klar over, præcis hvilke konsekvenser en større udledning af flygtige organiske forbindelser på Jorden har i atmosfæren.

»Ingen ved, hvilken vej det går, men vi kan se, at der især er udslip af de mest reaktive stoffer – altså dem med størst betydning for de atmosfæriske processer – når temperaturen stiger med to grader. Og med så stejl en kurve, kan det i sidste ende have rigtig stor betydning for drivhuseffekten,« siger Riikka Rinnan.

Virkeligheden sprænger alle modeller

Hidtil har kun få videnskabsfolk været interesseret i at undersøge planter og jord i Arktis, fordi man regnede med, at hård kulde var med til at holde eventuelle udslip af reaktive stoffer nede. Formodningen er blevet bekræftet af modelforsøg med planter i laboratorier, men ifølge Riikka Rinnan må én eller flere faktorer ganske enkelt være blevet overset, for resultatet af målingerne i Nordsverige er i forhold til modellerne ‘af en helt anden verden’.

Fejlen kan – gætter Riikka Rinnan – skyldes typen af planter, der er blevet brugt, og at arktiske planter udnytter energi og vokser mere effektivt, fordi vækstsæsonen er kort i Arktis i forhold til længere sydpå.

Feltforsøg har kørt i 20 år

Forskerne fra Københavns Universitet har som de første i verden målt udledningen af flygtige organiske forbindelser (også kaldet VOC’er) lokalt i subarktiske områder.

Planter og jord er under lange feltstudier i Nordsverige blevet sat i enten små plastikkasser (se billede øverst i artiklen) eller en slags lille drivhus med hul i taget (se billede herunder), så omgivelserne stadig er naturlige, men varmere end normalt. Luften fra ‘drivhusene’ er løbende suget ind i beholdere og bragt tilbage til laboratorierne, hvor der er analyseret for omkring 50 forskellige stoffer.

Analyserne er lavet i feltforsøg, som i nogle tilfælde har kørt i over 20 år, hvilket kun gør resultaterne ekstra pålidelige.

»Alle de her forsøg er realistiske og unikke, men vi vil gerne gentage dem i højarktiske områder i Grønland, så vi kan se, om sammenhængen er endnu stærkere der, eller om temperaturen er for lav til, at gasserne bliver frigivet,« beretter Riikka Rinnan.

Forskningen er lavet i samarbejde med universitetet i Østfinland (University of East Finland). Forholdene i de subarktiske egne minder så meget om Arktis, at man ifølge Riikka Rinnan med al sandsynlighed vil finde samme reaktion dér.

Opdagelsen er beskrevet i en artikel i tidsskriftet New Phytologist.