Hvordan brande ændrer tundraens ansigt

Klimaændringer tager hårdt på tundraen, øge sandsynligheden for ekstreme tørker. Som resultat, hyppigheden af ​​brande i skove, moser og endda vådområder fortsætter med at stige. Ud over, de nordlige områder af tundraen er også blevet mere tilgængelige og negativt påvirket af menneskelige aktiviteter i de seneste år.

To unge økologer fra universitetet i Münster undersøger de alvorlige konsekvenser, brande kan have for vegetation, jord og nogle truede fuglearter. Selv årtier efter den sidste brandbegivenhed, virkninger på plantesamfund er tydeligt synlige. De vil præsentere deres resultater på konferencen 'Ecology Across Borders' i Gent, Belgien i denne uge.

Ph.d. -studerende Ramona Heim fra professor Norbert Hölzels arbejdsgruppe ved Institut for Landskabsøkologi, Universitetet i Münster, sammenlignede to undersøgelsessteder i det nordøstlige Rusland, hvor de sidste brande opstod for 11 og mere end 30 år siden. På det yngre sted, jordtemperatur og permafrostdybde var signifikant højere, og lavdækning var meget reduceret. I modsætning, mos, græs- og urtearter var mere rigelige sammenlignet med kontrolsteder i nærheden.

"Jordtemperaturen på vores ældre undersøgelsessted påvirkes ikke længere af branden, men endda 30-odd år efter brandbegivenheden, lav er ikke helt kommet sig ", siger Ramona Heim. "Det tætte dække af buske var en overraskelse. Normalt, brande forhindrer dannelse af tætte busklag, men disse resultater tyder på, at tundrabrande kunne fremme det i stedet ", tilføjer hun.

Ændringen i vegetationsstrukturen har vigtige langsigtede konsekvenser for plantesamfund, mikroklima og dyr afhængigt af visse planter eller strukturer. For eksempel, rensdyr har brug for bestemte lav i deres kost, som har vist sig at være betydeligt mindre rigelige selv årtier efter en brand.

Undersøgelserne blev gennemført i samarbejde med Andrey Yurtaev fra Tyumen Universitet og ni studerende fra Rusland og Tyskland.

Wieland Heim, et andet medlem af prof. Hölzels arbejdsgruppe, undersøgte virkningerne af de stadigt stigende brande på ynglefugle og plantesamfund i vådområder ved Ruslands Muravioka Park. Mangfoldigheden af ​​fugle og planter blev registreret langs 22 transekter på områder, der havde brændt sidste år.

Mens mange plantearter nød godt af brande og de deraf følgende nicher og næringsstoffer til rådighed, mangfoldigheden af ​​fuglearter faldt markant. Fugle, såsom jord- og røravlere, der er afhængige af særlige mikrohabitater, var blandt taberne.

"Da brande normalt bryder ud om foråret i yngletiden, og mange fugle ikke producerer en anden yngel, de ekspanderende og hyppigere brande kan have alvorlige konsekvenser for deres reproduktion ", beretter Wieland Heim.

Den gul-breasted bunting ( Emberiza aureola ) er en af ​​særligt ramte arter. Historisk kendt for at dække levesteder i det nordlige Eurasien, deres befolkning er faldet med 90% i de seneste år. Det var den første sangfugleart med et stort område, der blev opført som 'kritisk truet på udryddelse' på IUCNs rødliste. Hovedårsagen til dette massive fald i antallet er ulovlig fuglejagt i Kina. Imidlertid, hyppigere og mere alvorlige brande i dets avlsmiljø vil sætte denne art under yderligere pres.

Som et resultat af klimaændringer og stigende udvikling i tundraen, permafrost optøer tidligere og dybere og organiske lag tørrer hurtigere ud. Denne biomasse kan derefter let antændes. Efter en brand, den isolerende virkning af det derefter brændte organiske materiale mangler og derfor ændres albedoen, jeg. e. andelen af ​​lys, der reflekteres fra jorden. Mørkere jord varmes mere op, får deres overflade til at tørre ud og permafrosten tø endnu mere op, frigivelse af yderligere brandfarligt organisk materiale og lækage af lagret metan i atmosfæren.

Ramona og Wieland Heim er gift og støtter hinandens forskning. Ramona Heim kortlægger og bestemmer plantesamfund. Wieland Heim er en passioneret ornitolog og har arbejdet i Muraviovka Park siden 2011. Sammen, de har sat sig til opgave at undersøge årsager og virkninger af brande i denne følsomme permafrostregion.

Begge præsenterer deres arbejde tirsdag den 12. december 2017 på konferencen 'Ecology Across Borders'.