Plant-soil-herbivore interactions in a high Arctic wetland - Feedbacks to the carbon cycle

Abstract: Popular Abstract in Danish Omkring halvdelen af den globale kulstof mængde som findes i jorden, er lagret i de arktiske jorde. Arktiske jorde har været anset for at være vigtige kulstof reservoirs de sidste 10.000 år, hvor der bliver optaget mere kulstof end der frigives. Dette skyldes blandt andet den langsomme omsætning af organiske materiale på grund af de kolde forhold, men også de store mængder kulstof som ligger gemt i permafrosten. Men med klimaændringer er der tegn på at denne balance er ved at ændre sig og flere har observeret at arktiske økosystemer nu frigiver mere kulstof end de optager. En stor del de arktiske økosystemer er påvirket græssende dyr, som også har stor betydning for kulstof balancen. Deres påvirkning er dog sjældent inkluderet i diskussionen omkring kulstof balancen i en natur som står overfor store klimaændringer. Dette PhD projekt, omhandler netop den interaktion der er mellem planter, jord og moskusokser i et højarktisk vådområde, i Zackenberg Nordøstgrønland. Det er svært at sige hvad der vil ske med moskusokse populationen med klimaændringer, hvor to modsatrettede senarier er sandsynlige. Ved klimaændringer i Nordøstgrønland følger øget snemængder og flere tø-episoder i den ellers kolde vinter; øget snemængde og de islag som dannes ved tø-episoder vil påvirke populationen negativt, da de ikke vil være i stand til finde føde om vinteren. Klimaændringer vil dog også føre til højere temperaturer som vil øge biomasse produktionen, hvilket vil give dem bedre leve vilkår om sommeren, hvilket vil kunne øge populationen af moskusokserne. Konsekvensen for kulstof balancen i de to scenarier, blev gennem tre år studeret i Zackenberg, hvor både vegetationssammensætningen, CO2 udvekslingen og metan frigivelsen blev moniteret i sommer perioden. Til vores store overraskelse så vi at begge scenarier reagerede på samme vis. I det ene projekt blev moskusokserne ekskluderet ved hjælp af store ”udhegninger”, og her så vi efter tre år at antallet af kærplanter havde faldet drastisk, hvilket førte til et fald på 47% af det samlede CO2 optag og et fald på 44% af metan frigivelsen. I det andet scenarie studie, øgede vi græsnings trykket ved at klippe plots to gange om sommeren, som allerede var udsat for moskusokse græsning. Her så vi allerede første år at CO2 optaget faldt drastisk, gennem de tre års målinger faldt CO2 optaget med 35%. Efter et år havde metan udslippet også faldet, for de sidste to år var metan udslippet faldet med 26%. I et tredje projekt fandt vi en tydelig sammenhæng mellem, hvor produktive planterne var, hvor meget CO2 som blev optaget og den mængde metan som blev frigivet. Og herved kan færre kærplanter ved både øget græsning og ingen græsning forklare både et fald i CO2 optag men også udslippet af metan. I et mindre laboratorie forsøg så vi på hvordan kulstoffet blev fordelt i små tørv-plante prøver fra Zackenberg. Her var der flere indikationer af at kulstoffet bliver fordelt anderledes når disse prøver blev udsat for klipning; hvor mere kulstof blev fordelt til vegetationen over jorden. Vores resultater har vist at moskusokserne har stor betydning for kulstof balancen i et vådt højarktisk økosystem og deres tilstedeværelse er vigtig at holde for øje når man diskuterer fortidens, nutidens men ikke mindst fremtidens kulstof balance.