Klimaændringer får buske og træer til at udvide sig nordpå i subarktis

I det nordlige Skandinavien, buske udvider sig ind i tundraen, hvor fiksering af nitrogen fra luften for det meste udføres af cyanobakterier forbundet med mosser. Derudover forbedret nitrogenfiksering stimulerer plantevækst. Ny forskning viser, at når højere buske udvider sig ind i tundraen, næringsstoffer i bladaffald vil enten fremme eller reducere nitrogenfiksering, afhængig af hvilken buskeart der dominerer. De videnskabelige resultater er for nylig blevet vist af forskerne Kathrin Rousk og Anders Michelsen fra Center for Permafrost og Biologisk Institut på Københavns Universitet. og er nu udgivet i Global forandringsbiologi .

Mosser i subarktisk tundra er koloniseret af bakterier, der fikserer atmosfærisk nitrogen (N2), og sammen, de kan bidrage med 50 procent til det samlede økosystems nitrogentilførsel. På trods af denne nøglerolle, virkningerne af klimaopvarmning og øget affaldstilførsel som følge af buskudvidelse på N2-fiksering i mosser er tvetydige.

Adjunkt Kathrin Rousk fra Biologisk Institut forklarer, "For at hjælpe med at forudsige rollen af ​​mos-associeret N2-fiksering i et varmt fremtidigt klima, vi kvantificerede N2-fiksering i hele den snefri periode i subarktisk tundra. Vi brugte data fra et felteksperiment i det nordlige Sverige, hvor klimaændringer blev simuleret med åbne kamre for at øge luft- og jordtemperaturen, og med tilsætning af plantestrøelse fra pil og birkebuske."

Resultaterne viser, at N2-fikseringen var højest i de opvarmede kamre og i birkestrøelsen (ca. 3 kg N ha-1 år-1), mens pilestrøelsen førte til nedsatte N2-fikseringsrater (mindre end 2 kg N ha-1 år-1).

Rousk siger, "Opvarmning vil føre til øget N2-fikseringshastighed i mosser, mens konsekvenserne af yderligere buskudvidelse vil afhænge af den dominerende busk, der invaderer - vil ekspansionen af ​​pil sandsynligvis begrænse nitrogentilførslen via N2-fiksering, der henviser til, at en overvægt af birkebuske vil øge N2-fikseringen og dermed, kvælstofforsyning til økosystemet."

Mængden af ​​N2, der er fast, er vigtig, fordi nitrogen er et essentielt næringsstof for plantevækst og kun er tilgængeligt i begrænset udbud i arktiske økosystemer. Tilgængeligheden af ​​kvælstof påvirker, hvor meget CO2 planter er i stand til at optage gennem fotosyntese, og dermed påvirker det kulstofbalancen. Ændringer i N2-fiksering som følge af global opvarmning vil ændre kvælstoftilførslen til arktiske økosystemer med betydelige konsekvenser for plantevækst.