Undersøgelse afklarer den langsomme næringsstofkredsløb i arktiske jorder

Forskere fra Umeå Universitet, Tyskland og Finland opdager en ny mekanisme, der tydeliggør den langsomme næringsstofkredsløb i arktisk jord. Fravær af regnorme kan forklare, hvorfor arktiske planter sulter efter kvælstof. Undersøgelsen er offentliggjort i dag i Naturkommunikation .

Frigivelse af næringsstoffer fra planteaffald og næringsstofomsætning i arktiske jorder forløber meget langsomt og begrænser i høj grad tundraplanternes vækst. Det faktum, at kvælstofbegrænsning er så udbredt i Arktis, er i lang tid blevet tolket som et resultat af det kolde klima, der bremser nedbrydernes aktiviteter.

En ny undersøgelse fra Climate Impacts Research Center ved Umeå Universitet i Sverige har identificeret en tidligere undervurderet mekanisme bag den nuværende kvælstofbegrænsning:frigivelsen af ​​kvælstof fra den arktiske jord til planter er stort set begrænset af manglen på større jorddyr, såsom regnorme. Disse dyr kan skære planteaffald i mindre fragmenter og translokere dem dybere ned i jorden, hvor de lettere behandles af andre nedbrydere. Dette fremskynder i høj grad nedbrydningshastigheden og øger frigivelsen af ​​nitrogen fra jorden.

"At du kan øge frigivelsen af ​​kvælstof fra nedbrydende jord uden at øge temperaturen er begrebsmæssigt vigtigt, da det ændrer den måde, vi forudsiger fremtidige miljøændringer på tundraen, siger Jonatan Klaminder, lektor (docent) ved Umeå Universitet, hovedforfatter af undersøgelsen.

Undersøgelsen viser, at hvis nye regnormearter tilføres den arktiske jord, nedbrydningen af ​​organisk stof øges, og planternes kvælstofoptagelse øges dramatisk med konsekvenser for deres vækst.

"Introduktion af regnorme i jorde, hvor de var fraværende før, kan sammenlignes med den effekt, man får, når nogen for første gang bringer en ødelæggende kugle ind til nedrivningspladser, du øger i høj grad hastigheden, hvormed tingene går i stykker, siger Johan Olofsson, lektor (docent) ved Umeå Universitet, medforfatter til undersøgelsen.

Forfatterne observerede, at nogle planter fordoblede deres skud- og rodlængde. De observerede effekter på hele plantesamfundet med hensyn til kvælstofoptagelse og planteproduktion var større end tidligere observerede effekter på klimaopvarmning, gødskning og afgræsning.

"Det faktum, at vi ser større effekter, når vi introducerer regnorme til jord, end vi kan generere ved stigende temperaturer og befrugtning, fremhæver betydningen af ​​jordbundsfauna for de arktiske økosystemers fremtidige skæbne", siger Eveline Krab, associeret lektor ved Sveriges Landbrugsuniversitet.

Undersøgelsen indikerer menneskelige aktiviteter kendt for at introducere invasiv jordfauna, såsom landbrug, havearbejde og fiskeri med levende agn, skal overvejes ud over klimaændringer, når man forudsiger, hvordan tundraens økosystemer vil ændre sig i løbet af det kommende århundrede.