Hans klimatforskning avslöjar möjliga framtidsscenarion

När Jan Karlsson började forska om klimateffekter på sjöar 1998 var området nytt och oprövat. Det saknades viktiga kunskaper, som att sjöar och vattendrag släpper ut växthusgaser, och myndigheternas miljöövervakning av fjällsjöar baserades på felaktig information.

Sedan dess har Jan Karlssons forskargrupp jobbat hårt för att visa hur de akvatiska ekosystemen i Arktis fungerar. Deras och andras siffror inkluderas numera i de stora klimatmodellerna och ger oss mer träffsäkra scenarion för framtiden, till exempel vid olika nivåer av utsläpp från fossila bränslen.

Om kolet i permafrosten börjar frigöras kommer en del av det att rinna ut i sjöar och vattendrag och brytas ner till växthusgaser

Arktis har många sjöar och vad som händer i dem har en betydande effekt på vår planets tillstånd. Här i Arktis sker uppvärmningen flera gånger snabbare än på andra ställen och konsekvenserna eskalerar.

­– Det finns mycket permafrost i Arktis och om kolet i den börjar frigöras har vi visat att en del av det kommer att rinna ut i sjöar och vattendrag och brytas ner till växthusgaser som avges till atmosfären. Det blir vad man kallar en positiv återkoppling som förstärker växthuseffekten, säger Jan Karlsson som är professor vid Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap vid Umeå universitet.

Tillbringar mycket tid i fjällen

Han befinner sig i Abisko; intervjun sker via Teams. Det är sensommar och den här tiden på året tillbringar Jan Karlsson mycket tid vid CIRC, Climate Impact Research Center, där han är föreståndare. Forskningscentret är en del av Umeå universitet. Här pågår tvärvetenskaplig forskning och nationella såväl som internationella forskningsutbyten kring klimateffekter på arktiska ekosystem.

En del av arbetet går ut på att samla in och sedan analysera prover från sjöar, bäckar och vattendrag.

BildMattias Pettersson

Jan Karlssons område är framför allt sjöar och rinnande vatten (älvar och bäckar). Dels hur klimatet påverkar produktionen av alger, bakterier, plankton och fisk. Dels hur sjöar lagrar kol i sediment och släpper ut det i atmosfären i form av växthusgaserna koldioxid och metan.

– Jag gör det framför allt genom att studera hur sjöar i olika klimat, till exempel kalla sjöar kontra varma sjöar, fungerar. Utifrån det kan man göra förutsägelser kring vad som kommer att hända om temperaturen stiger, säger Jan Karlsson.

Han använder sig av jämförande studier och naturliga klimatgradienter, vilket innebär att man i brist på historiska data från en specifik sjö studerar samma typ av sjö på en annan höjd där temperaturen är annorlunda. På samma sätt försöker forskarna förstå hur mängden nederbörd påverkar systemen genom att jämföra data från Abisko – som ligger i regnskugga och är en av de torraste platserna i Sverige – med data från gränsen mot Norge som är en av de blötaste platserna. Det senare jobbar Jan Karlsson och hans forskargrupp mycket med just nu.

Ett välfungerande ekosystem är viktigt för såväl turismen som lokalbefolkningen. Jan Karlsson försöker se till att hans forskningsresultat får användning i praktiken och kommer samhället till nytta.

BildMattias Pettersson

Ser effekterna med egna ögon

En vanlig arbetsdag i fält innebär en lång vandring på fjället. Ryggsäcken är ofta packad med en gummibåt, flaskor och mätutrustning som behövs vid sjön som ska studeras. Forskarna samlar in vatten- och sedimentprover och läser av mätutrustning som placerats ut. Väl hemma undersöks proverna i labbet, sedan packas väskan för en ny dag och en ny sjö.

– Vi jobbar året runt men framför allt från senvinter till höst. Från april till oktober provtar vi nästan varje vecka, säger Jan Karlsson.

För hans egen del går mycket av tiden åt till sådant som planering och administration. Men de dagar han är ute på fjället är klimatets påverkan redan påtaglig. Om man jämför med hundra år gamla foton från Abisko kan man se att trädlinjen har förflyttat sig ungefär 40 meter högre upp. Jan Karlsson märker att det blir svårare att ta sig fram på skidor i perioder och att träd äts kala från löv av fjällbjörkmätare, en larv som trivs med mildare vintrar.

Torneträsk vid Abisko naturvetenskapliga station.

BildAnna Lawrence

Temperaturökningen har gjort att det aktiva lagret i marken, det som inte består av permafrost, de senaste 30 åren ökat från ungefär en halv meter till uppemot en meter. Marken sjunker ihop, blir blötare och det blir svårare att gå där.

– Det kan tyckas trivialt men för stora områden i Arktis är det extremt viktigt. Det är en väldigt stor fråga vad som händer med kolet i marken om det börjar brytas ner och släppa ut koldioxid och metan. Så här sker omfattande studier både vid CIRC och internationellt, säger Jan Karlsson.

Rödingen försvann

En annan sak man tror kommer att ske är förändringar i växt- och djurlivet.

– Vi kom till en sjö där det funnits röding som är speciellt anpassad till kallt vatten, men när vi skulle provta fanns det bara gädda i sjön. Det är en art som förväntas röra sig längre upp på fjället när det blir varmare. Man hör också från lokalbefolkningen att det sker förändringar i fisksamhällen. Enstaka fall kan man inte koppla till klimatet, men det är något som man kan tänka sig blir vanligare i framtiden.

Välfungerande ekosystem är viktigt inte bara för klimatet utan även för lokalbefolkningen och turismen. Jan Karlssons forskning tillsammans med länsstyrelserna har bidragit med kunskap som leder till bättre övervakning och förvaltning av sjöarna i fjällen.

Som många andra forskare drivs Jan Karlsson av en brinnande nyfikenhet. Han vill ta reda på mer, men också se till att hans arbete kommer till nytta.

– Vi sitter inne på så mycket kunskap som vi känner att vi måste ut med. Mycket är fortfarande fel i textböckerna om hur de här systemen fungerar. Vi ser att det finns så mycket mer att göra. Det är viktigt att vi får ut metoder som kan användas av till exempel myndigheter, säger han.

Abisko är en liten prick på världskartan och samtidigt en metropol för global klimatforskning. Varje gång Jan Karlsson tar en kafferast träffar han forskare från massor av olika länder. De studerar skilda system, men som är så beroende av varandra att det är ovärderligt att jobba tillsammans. Tack vare CIRC har han fått kollegor och nätverk över hela världen.

Fick ta emot donation

För två år sedan fick CIRC ta emot en donation på två miljoner kronor från en privatperson.

– Vi kommer att bygga upp en unik infrastruktur där forskare kan komma och arbeta. Vi väntar på en del tillstånd men det kommer förmodligen att bli ett område runt forskningsstationen där man kan genomföra unika experiment på landmiljön, till exempel genom att manipulera vattentillgången.

De har även börjat bygga upp en databas och metodik för att kunna jobba med fjärranalys och geografiska informationssystem, GIS.

– Det kommer att ha väldigt stor påverkan på kvalitén på forskningen och skapa möjligheter för en nydanande forskning. Vi är extremt tacksamma för de pengarna, säger Jan Karlsson.