Biogeokemiske forbindelser på tværs af Grønland er nøglen til at forstå Arktis

Kangerlussuaq-regionen i det sydvestlige Grønland er en 3, 728 kvadratkilometer korridor, der strækker sig fra indlandsisen til Labradorhavet. I dette område nær toppen af ​​verden, landskabs- og økosystemers mangfoldighed er i overflod. Flora og fauna spænder fra mikrober i indlandsisen til store planteædere - rensdyr og moskusokser - der lever på tundraen, og vandplanter og -dyr i de forskellige vandområder, herunder siltfyldte floder, damme, søer og brusende bjergvande.

De varierede terrestriske og akvatiske økosystemer i dette, landets største isfri region, modtage vand, geologisk materiale, organisk kulstof og næringsstoffer fra gletsjeroverfladen - et integreret system, der har været under væsentlig forandring siden 2000 på grund af hurtig regional opvarmning.

I en nylig artikel i tidsskriftet BioScience , "The Arktis in the 21st Century:Changing Biogeochemical Linkages Across a Paraglacial Landscape of Greenland, "forskere fra syv lande, inklusive et hold fra University of Maine, detaljer om økosystemerne i det sydvestlige Grønland og udforsk, hvor hurtigt skiftende miljøforhold kan ændre dette landskab, herunder vandstrømmen, kulstof og næringsstoffer.

Deres perspektiv, udløbet af en international workshop i 2015 i Storbritannien, fremhæver vigtigheden af ​​at se på tværs af landskabsøkosystemer og tidsperioder – inklusive den palæøkologiske optegnelse – for at forstå det indbyrdes forbundne, dynamiske processer, der påvirker områder som Arktis, der forventes at blive ved med at blive varmere.

Finansiering til forskningssamarbejdet kom fra U.K.'s Natural Environmental Research Council og U.S. National Science Foundation.

Baseret på hvordan Arktis forskellige geomorfe og økologiske systemer har reageret på den nuværende opvarmningstendens, skiftende temperatur- og nedbørsniveauer har potentiale til at ændre aspekter som pattedyrs størrelse og overflod, vegetationsdækning og type, og kulstof- og næringsstofstrømme på tværs af systemer, ifølge forskerne.

"Nu er det tid til at tyde, hvordan arktiske landskaber reagerer på hurtige miljøændringer, så vi bedre kan forudsige, hvordan det fortsætter, hurtig opvarmning i det 21. århundrede vil ændre dette økosystem, " siger Jasmine Saros, associeret direktør for University of Maine Climate Change Institute og en af ​​syv UMaine-professorer, der har forsket i Arktis i de seneste år.

Saros, der koordinerede workshoppen i 2015, er en af ​​de 27 forfattere til tidsskriftsartiklen, ledet af N. John Anderson ved Loughborough University. Saros ledede UMaine-forskerholdet på projektet, der omfattede postdoktorale forskningsassistent Robert Northington, og kandidatstuderende Benjamin Burpee og Rachel Fowler.

I de sidste to årtier, Arktis har oplevet nogle af de hurtigste miljøændringer på Jorden. Syntetisering af to årtiers tværfaglig forskning i Kangerlussuaq-regionen – fokuseret på ændringer i vand, kulstof, næringsstoffer og andre elementer, og antropologiske påvirkninger såsom atmosfærisk forurening - fremhæver de komplekse forbindelser mellem glaciale, proglacial, akvatiske og terrestriske systemer i det deglacierede landskab, skriver forskerne.

"Regional opvarmning driver øget sæsonmæssig afsmeltning på indlandsisen, ændre fænologi og ændre landskabshydrologi, " ifølge forskerne. "Nogle af disse ændringer interagerer på uforudsigelige måder (smeltevandsimpulser og støvproduktion), mens andre kan have kaskadevirkninger, såsom ændrede planteædende tætheder på tundravegetation og jordens (kulstof) dynamik."

Ved at forbinde talrige palæøkologiske optegnelser fra denne region med nutidige målinger, forskere håber at opnå en holistisk og "mere stringent definition af naturlige baggrundsforhold, som det 21. århundredes forandring kan sammenlignes med."