Terrestrial Ecosystem Interactions with Global Climate and Socio-Economics

Abstract: Popular Abstract in Swedish Den globala landbaserade kolcykeln reglerar mängden växthusgaser i atmosfären. För närvarande tas varje år 25-30% av våra utsläpp upp av de landbaserade ekosystemen vilket är en viktig ekosystemtjänst som kanske inte kommer att bestå i längden. Upptagskapaciteten av både hav och landbaserade ekosystem tenderar att försvagas av global uppvärmning. Detta leder till att en större andel av våra utsläpp stannar i atmosfären och bidrar till uppvärmning, vilket i sin tur ytterligare försvagar kolcykelns upptagsförmåga. Här projiceras och analyseras historiska, nuvarande och framtida variationer i och drivkrafter bakom kolutbytet av landbaserade ekosystem. Osäkerheter och robusta mönster och deras orsaker undersöks. Det visas att variationer så som torra perioder påverkar det globala utbytet av kol signifikant, trotts att de inträffar i begränsade regioner. Förändringar under säsongen kan förändra balansen mellan upptag och utsläpp av kol genom att stimulera nedbrytningen av kol i marken som dominerar under höst och vinter mer än upptaget av kol genom fotosyntes under växtsäsongen. Dessa variationer kan vara viktigare för kolcykeln än global trender där de drivande variablerna förändras långsamt. Ekosystemmodeller representerar kraftfulla verktyg som kan öka vår kunskap om hur ekosystem fungerar. Dessutom möjliggör de projektioner av framtida förändringar i ekosystem och i kolcykeln. I denna avhandling demonstreras det att ekosystemmodeller generellt fångar globala fördelningarna av kolutbyte och dess variationer över tid. Dock är framtida projektioner omgivna av osäkerhet, ett resultat av en kombination av skillnader mellan klimatprojektioner och osäkerheter i hur ekosystem svarar på förändringar i klimatet. Här visas att osäkerheter associerade med skillnader mellan klimatmodeller är större än osäkerheten som olika scenarier av framtida växthusgaskoncentrationer medför. Variationer i havsytetemperaturer i klimatmodeller, och då speciellt de som beror på El Niño-Southern Oscillation, framstår som speciellt viktiga för korrekta uppskattningar av framtida kolutbyte. Mänskliga aktiviteter bidrar genom att tillföra en väsentlig mängd kol till kolcykeln. Klimat-ekonomi modeller har potential att bistå med mått som är direkt relevanta för politiker och lagstiftare för att minska klimatförändringarna. Här demonstreras vikten av en korrekt representation av klimatsystemet och kolcykeln i klimatekonomimodeller för korrekta uppskattningar av framtida ekonomi och klimatets påverkan på denna.