Land-atmosphere exchange of carbon in a high-Arctic wet tundra ecosystem

Abstract: Popular Abstract in Swedish Under den senaste tiden har problematiken med klimatförändringarna debatterats livligt. För att kunna förutspå den framtida omfattningen av klimatförändringarna och vilka konsekvenser dessa kommer att ha är det ytterst relevant att känna till utbytet av växthusgaser mellan atmosfär och jordens alla ekosystem. Arktiska ekosystem är ytterst känsliga för den globala uppvärmningen. Därtill har temperaturökningen varit större i dessa områden och är förutspådd att bli ännu större i framtiden. Två växthusgaser av extra stor betydelse är koldioxid och metan. De arktiska ekosystemen spelar dessutom en extra stor roll i kolutbytet mellan mark och atmosfär. Våtmarker på tundran är kalla, vattenfyllda och syrefattiga, vilket gör att nedbrytningen av dött organiskt material sker långsamt. Eftersom detta pågått sedan den senaste istiden, har stora mängder kol ansamlats i marken i dessa områden. Ca 16 % av jordens yta är täckt av permafrost, men 50% av jordens markbunda kol är lagrad i dessa områden. Dessutom gör dessa förhållandena att en stor del av slutprodukten av nedbrytningen av dött organiskt material är metan. Jag presenterar i denna avhandling studier av utbytet av koldioxid och metan mellan mark och atmosfär i en högarktisk våtmark belägen på Nordöstra Grönland. Mina studier visade att våtmarken fungerade som en kolkälla under den varma och fuktiga mätperioden 2008. Medan den var en kolsänka under den kallare och torrare mätperioden 2009. Variationen i metanutbytet styrdes av marktempertur, växternas produktivitet, halt av substrat för metanproduktion (organiska syror), vattennivån i marken, samt växternas artsammansättning. Jag har även undersökt växternas koldioxidupptag mellan 1992 och 2008 genom att kombinera fältmätningar av koldioxid med satellitbilder. Mina resultat visade på en kraftig ökning av koldioxidupptaget under denna tidsperiod. Under samma period skedde även en kraftig ökning av lufttemperaturen, vilket tyder på att det ökade koldioxidupptaget var klimatrelaterat. Jag studerade också metanutbytet mellan 1997 och 2010. Jag fann inga indikationer på förändringar i varken metanutsläpp eller i de faktorer som kraftigast styr metanutsläppen från våtmarken, d.v.s. marktemperatur på 10 cm djup och vattennivå. Den globala uppvärmningen förutspås att fortgå i framtiden och globala klimatmodellerna förutspår framtida förändringar i såväl temperatur som nederbörd. Resultaten jag presenterar i denna avhandling visar på att dessa förutspådda framtida klimatförändringen kan ha en stark påverkan på kolcykeln i de högarktiskta ekosystemen.