Styrer fortidens klima nutidens skove?

Når vi går en tur i skoven og nyder de majestætiske søjler af bøgetræer og gamle krogede egetræer, er vi ret sikre på, at skoven ser ud, som den kan og skal. For sådan har den jo altid set ud.

Men nej, det har den ikke.

For relativt nylig var vores flora meget rigere end i dag. Vi havde mammuttræer - de gigantiske californiske træer, som er berømte for, at en vej kører gennem dem. Vi havde også palmer og urtræer som for eksempel gingko - og de jyske brunkulsaflejringer er lavet af sumpcypres, som dem man finder i de berømte Everglades sumpe i det sydøstlige USA.

Et nyt forskningsprojekt støttet af Det Frie Forksningsråd skal undersøge, hvordan klimaet har trukket sine spor.

Istiderne ændrede naturen

Det hele ændrede sig for bare 2,6 millioner år siden, da istiderne satte ind med dramatiske klimaforandringer, der forårsagede en masseuddøen af Europas træer. Slægt efter slægt af træer, som havde stået her i mindst 10-20 millioner år, blev skrællet bort af kulden og isen.

Da istiderne for alvor blev dybe og lange for en million år siden, skete en ny frasortering. Næsten alle de arter, vi i dag betragter som eksotiske, røg, og vi endte med stort set de træer, vi har i dag. Et fattigt levn af fortidens pragt, men med en hårdfør biologi, der kunne klare sig gennem de skiftende istider og mellemistider.

Vi er ikke vant til at tænke i så lange perspektiver, men geologisk set er et par millioner år ikke så meget. Og nu har biologer ved Aarhus Universitet rejst et helt nyt spørgsmål: Hvor meget betyder det forhistoriske klima for den måde, vores natur ser ud og fungerer på i dag?

Forhistorien har en betydning for nutidens natur

»Der er ikke nogen, som har studeret, hvordan skove fungerer i forhold til det fortidige klima, men der er til gengæld mange, som har kigget på, hvordan skove fungerer i forhold til de nutidige forhold,« siger professor Jens-Christian Svenning ved Aarhus Universitet.

Vi ved alle, at sådan noget som nedbørsmængde, temperatur og jordbundsforhold er vigtige for skoven, men Svenning og kolleger tror ikke, at det giver os det fulde billede.

»Vores hypotese er, at de ting selvfølgelig betyder noget, men at forhistorien - den lange forhistorie - betyder rigtig meget,« siger Jens-Christian Svenning.

Han har netop modtaget en bevilling fra Det Frie Forskningsråd til at undersøge spørgsmålet.

Måske giver flere arter en mere produktiv skov

Det er på sin vis et trivielt faktum, at det sætter sig spor i den omgivende natur, når en art uddør. Men ifølge Svenning og hans kolleger er der meget, som tyder på, at forhistorien har forandret skovene på en dybere og mere grundlæggende måde, end man lige forestiller sig.

Nemlig selve den måde skoven fungerer på.

Når arter uddør, kan man på den ene side tænke, at skovens funktion ikke ændres, fordi de træer, der er tilbage, bare overtager og udfylder de tomme pladser. Man kan sige, at skoven er lige så grøn, som den altid har været. Eller mere videnskabeligt; at skovens produktivitet, dvs. hvor meget biomasse der produceres, forbliver den samme.

Omvendt kunne man sagtens forestille sig, at flere forskellige arter giver en mere produktiv skov, fordi hver art ikke gennem evolutionen har specialiseret sig til at udnytte forskellige nicher. På den måde trækker hver art ikke på den samme ressource, men udnytter forskellige ressourcer, så de lever side om side uden at være i direkte konkurrence og derfor samlet set udnytter de tilgængelige ressourcer bedre.

Det er i hvert fald forskernes hypotese.

Ikke alle træer klarede mosten

Men i det øjeblik for 2,6 millioner år siden, da klimaet efter millioner af års stabilitet tager en dramatisk drejning, bliver hele økosystemet rystet.
I takt med isens fremmarch er nåleskovene vandret ned ad bjergsiderne og har skridt for skridt fortrængt løvtræerne langs Europas floddale, Asiens vidstrakte sletter er blevet til tundra, og enorme landmasser er forvandlet til en kold og gold isørken.

Nogle træer har fundet refugier, hvor de kunne overleve og vende tilbage fra med varmen i mellemistiden. Men mange har ikke kunnet klare mosten og er forsvundet.

»Det er ikke tilfældigt, hvilke træer der klarer sig igennem. Et eller andet ved deres træk gør, at de enten kan eller ikke kan klare mosten,« siger Svenning.

En arts biologiske egenskaber er udviklet gennem en lang evolutionær historie, og derfor vil beslægtede arter af træer alt andet lige have lignende egenskaber.

Skove i hele verden kommer under lup

Idéen er derfor, at de forhistoriske klimaforandringer simpelthen har skrællet hele slægter af træer med den samme biologiske funktionalitet bort. Så egenskaber, der gjorde, at slægter af fjernt beslægtede træer kunne vokse side om side og udnytte hver deres del af ressourcerne, er forsvundet, og skoven er samlet set blevet mindre produktiv.

Man kunne sige, at skoven mister sine arme og ben så den ikke længere kan nå alle kagerne på de øverste hylder.

Hvordan undersøger man så det?

»Vi vil kigge på skovenes funktionelle diversitet i hele verden og sammenholde det med, hvor stabilt klimaet har været i forhistorien,« siger Jens-Christian Svenning.

Det skal forstås sådan, at forskerne vil dele kloden ind i grove områder eller felter på måske 100x100 km og sammenholde, hvor godt skoven fungerer i dag, hvor mange arter der er, hvor tæt de er beslægtet, og hvor stabilt klimaet i det område har været i forhistorien.

De skal ikke selv ud at tælle træer, kortlægge arter, måle højder, vedtæthed m.m., men bruger de data, som de selv og generationer af andre forskere allerede har indsamlet. Inklusive moderne satellitbilleder, der viser, hvor produktiv skoven er ud fra det reflekterede lys, hvis spektrum, direkte afslører, hvor aktiv fotosyntesen er.

Det kobles sammen med data fra blandt andet simuleringer af fortidens klima, eksempelvis under istiderne.

Nyt smart mål hjælper forskerne

Allerede i 2011 offentliggjorde Svenning og samarbejdspartnere i Aarhus og England et detaljeret kort over, hvor ustabilt klimaet har været fra sidste istid og frem til i dag, i det højt estimerede videnskabelige tidsskrift Science.

De bruger et smart mål, man kalder "klima-ændrings-hastighed", der blev introduceret i 2009 og som angiver, hvor hurtigt klimaet har flyttet sig hen over landskabet. Målet er særligt relevant for arters respons på klimaændringer.

Man kan tænke på det, som om man står et sted på klodens overflade, mens det globale klima forandres, og for eksempel årets middeltemperatur stiger.

Så spørger forskerne: Hvor meget skal man flytte sig for at blive i sit eget klima, som man er tilpasset til? Eller hvor hurtigt skal en art bevæge sig forskellige steder på kloden for at blive i det klima, den er vant til? På en bjergside kan man måske bare bevæge sig få hundrede meter, mens man på en steppe måske skal bevæge sig flere hundrede kilometer.

Det tidligere Science-studie fokuserede på hvirveldyr og viste, at det forhistoriske klimas stabilitet har en meget stor betydning for, hvor mange sjældne (såkaldte ’endemiske’) arter man finder i forskellige områder.

Der hvor klimaet har været stabilt, finder man groft sagt mange typer af hvirveldyr, mens man finder få, hvor det har været ustabilt.

De store spørgsmål skal besvares

Det samme forventer forskerne at se med skovene. Men dertil lægger de viden om træernes biologiske slægtskaber og skovenes funktionalitet, så de kan sætte tal på, hvor meget de forhistoriske forhold betyder for den måde, skovene fungerer på. Samtidig med at de også tager højde for det nutidige klima, jordbundsforhold osv.

»Jeg vil gerne se på det helt store spørgsmål – om der har været en effekt på den måde, som de her systemer fungerer på,« siger Svenning.

Han tror, at det forhistoriske klima vil vise sig at have haft en stor effekt, som vil sætte den nutidige globale opvarmning i et endnu mere dystert lys:

»Hvis fremtidige klimaforandringer også forårsager uddøen i større stil, så kan vi forvente, at de effekter vil være enormt langvarige og række ud over ethvert normalt perspektiv på vores naturforvaltning.«

Et helt nyt syn på naturen

I det knap så dystre perspektiv peger Svenning på, at studiet kan åbne et helt nyt syn på naturen.

»Vi har en statisk tænkning om, hvordan naturen skal se ud. Her har vi en tendens til at tænke, at hvis der kommer en ny art, så skubber den en anden ud, for vi har ligesom allerede det, der kan være her. Men det er måske ikke rigtigt,« siger Jens-Christian Svenning.

Han henviser til, at for eksempel douglas-graner og ahorn betragtes som eksotiske arter, indført af skovfolk, men ligesom mange andre endnu mere eksotiske træer har de været her for relativt nylig. Og de har en biologi, der er tilpasset vores natur, samtidig med at de også påvirker skovenes funktion.

»Det her studie kan måske nuancere vores forestilling om naturen. Om hvad vi synes er rigtigt og forkert i vores natur.«