Bundsediment afslører, at klimaændringer flyder ud i søer

Stigende mængder af mørkfarvede kulstofforbindelser, der stammer fra oplande, strømmer ud i de arktiske og nordlige søer. De ændrer ressourceudnyttelsen og samfundsstrukturen for makroinvertebrater, siger MSci Henriikka Kivilä i sin doktorafhandling i akvatiske videnskaber ved Jyväskylä Universitet. Langsigtede sedimentregistreringer afslørede også, at ud over overfladeflow, næringsstoffer af marin oprindelse kan have en væsentlig rolle i fremtiden for de arktiske kystsøer.

Optøning af permafrost, stigninger i tundravegetation og ændringer i nedbørsmønstre er velkendte virkninger af klimaændringer i de arktiske landskaber. Kulstofforbindelser, der stammer fra permafrosten og tykkere jord, ender i søer langs overfladestrømmen og bearbejdes af forskellige organismer der.

I sit speciale har Henriikka Kivilä undersøgt, hvordan materiale fra ydersiden af ​​søerne (alloktont materiale) har påvirket de funktionelle samlingsstrukturer og ressourceudnyttelsen i søerne ved at bruge søsedimentarkiver.

Resultaterne viser, at flere terrestriske komponenter blev inkorporeret i fødevarevævet, når den terrestriske belastning var stærkere. Øget terrestrisk belastning øgede produktiviteten i søerne og ændrede makroinvertebrats funktionelle samlinger ved, for eksempel, reducere andelen af ​​filterfødere.

Funktionelle grupper af makroinvertebrater kan klassificeres, for eksempel, hvordan de indsamler deres mad, såsom rovdyr, filterfødere og opsamlere. Makroinvertebrater deltager i behandlingen af ​​kulstofbelastningen i søer, da de ved fodring og bevægelse i bunden påvirker mængden af ​​kulstof og næringsstoffer bundet til søsedimentet.

"Ændringer i de funktionelle grupper er vigtige i økosystemet, da de angiver større strukturelle ændringer end artsændringer. De vedrører også økosystemets modstandsdygtighed over for miljøændringer. Indtil nu, der er meget lidt forskning af denne type fra langsigtede optegnelser, " noterer Kivilä.

Nøgler til fremtiden fra fortiden

Kivilä siger, at tidligere ændringer hjælper os med at forudsige fremtidige ændringer.

"Fra vores canadiske sediment-kerneregistrering har vi observeret, at især næringsstoffer af marin oprindelse øgede den primære produktion i søen. I fremtiden, Havniveaustigninger forårsaget af klimaændringer kan gøre de arktiske kystsøer mere produktive, " siger Kivilä.

Alloktone kulstoftilførsler øger mikrobiel produktion i de nordlige søer, hvilket øger udledningen af ​​kuldioxid fra søerne. Akvatiske primære producenter, som alger og andre fotosyntetiserende organismer, binder kuldioxid, men ofte frigives der mere kuldioxid end bundet.

"De nordlige søer har en væsentlig rolle i det globale kulstofkredsløb, derfor er det vigtigt at forstå, hvad der sker med disse alloktone tilførsler i søerne, og hvordan de påvirker søens økosystemer. Vi har brug for denne form for information til at forudsige virkningerne af klimaændringer i fremtiden. "

I sin ph.d. afhandling Kivilä studerede overfladesedimentprøver og to sedimentkerner, der dækker nogle tusinder af år fra søer i finsk Lapland og arktisk Canada. Hun studerede ressourceudnyttelse af makroinvertebrater fra stabile isotopsignaturer af kulstof og nitrogen fra fossile insektrester. Oprindelsen af ​​den ernæring, som insekterne indtager, kan modelleres ud fra de stabile isotopforhold.