Bild: Reiner Giesler
Forskningsprojekt En nyckel till förståelsen av hur arktiska system kan komma att påverkas i framtiden är hur tillgängligheten av näringsämnen förändras i ett varmare klimat. Fosfor har en central roll i dessa processer. Tinande tundrajordar i arktiska miljöer verkar kunna frigöra aluminium och järn som kan ackumulera i kolrika ytliga jordlager och skapa en geokemisk sänka för fosfor. Härigenom kan vi få obalans i tillgängligheten av kväve och fosfor.
.
Prof. Per Persson, Centre for Environmental and Climate Research (CEC), Lunds Universitet
Prof. Carl-Magnus Mörth, Institutionen för geologiska vetenskaper, Stockholms Universitet
Prof. Håkan Wallander, Biologiska institutionen, Lunds Universitet
Ett varmare Arktis kan komma att få stora konsekvenser för det globala klimatet om de stora kolförråd som finns ackumulerade i tundra jordar frigörs. En nyckel till förståelsen av hur arktiska system kan komma att påverkas i framtiden är hur tillgängligheten av näringsämnen förändras i ett varmare klimat. Fosfor (P) har en central roll i dessa processer och är tillsammans med kväve det näringsämne som oftast är tillväxtbegränsande i såväl terrestra som akvatiska ekosystem.
Till skillnad från kväve har P också egenskapen att det kan binda starkt till metallerna järn (Fe) och aluminium (Al). Det fosfor som är bundet till Fe och Al blir svårtillgängligt för upptag och påverkar också hur mycket P som kan transporteras till vattendrag. Tinande tundrajordar i arktiska miljöer verkar kunna frigöra Al och Fe som kan ackumulera i kolrika ytliga jordlager och skapa en geokemisk sänka för P. Härigenom kan vi få obalans i tillgängligheten av kväve och fosfor. Detta är något som inte tidigare beaktats när forskare försöker förutse hur ett varmare arktis och en ökad näringstillgänglighet kommer att påverka kolbalansen. En ackumulering av Al och Fe kommer inte bara att ge en ökad fosforbegränsning, det kan också påverka nettokolbalansen så att mer kol frigörs från tundran.
Fastläggningen av P också få konsekvenser för vattenmiljöerna. Senare tids resultat har visat på en minskning av fosfor i vattendrag och sjöar. Vi tror att det kan finnas en direkt koppling mellan ökande halter av Al och Fe i tundrajordarna och minskningen av P i de angränsande vattendragen. Preliminära resultat från flödesvägar där vattnet rinner till bäckarna i tundran indikerar att vi har stora halter av Al och Fe i dessa vattenvägar.
I denna studie vill vi kartlägga hur vanligt förekommande Al- och Fe-ackumuleringen är i tundrajordar. Vi kommer bland annat att titta på ackumuleringen längs naturliga klimatgradienter på tundra där tiningsgraden i permafrosten skiljer sig. Vi är också intresserade av hur tillgängligheten av P för mikroorganismer och växter kommer påverkas och kommer att testa hur olika naturliga halter av Al och Fe påverkar biotillgängligheten av P. Vi kommer även att specifikt studera hur ackumuleringen av Al och Fe längs vattenvägar på tundran påverkar exporten av P till vattendragen och om detta kan förklara de nedgångar som observerats i P.
Resultaten från denna studie har avgörande betydelse för förståelsen av hur arktiska ekosystem kommer att förändras i ett varmare klimat. Genom att belysa betydelsen av interaktionen mellan Fe, Al och P så bidrar vi till en viktig pusselbit i hur klimatförändringar i arktisk kan påverka viktiga ekosystemfunktioner.
