Tundrans framtid
- Diarienummer
- FFL21-0194
- Projektledare
- Bjorkman, Anne
- Start- och slutdatum
- 220801-271231
- Beviljat belopp
- 15 000 000 kr
- Förvaltande organisation
- Göteborg University
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Detta forskningsprojekt kommer att identifiera konsekvenserna av uppvärmningsdriven vegetationsförändring för arktiska ekosystems funktion och återkopplingar på det globala klimatsystemet. Arktis är den snabbast uppvärmande regionen på jorden, och arktisk jord innehåller mer än dubbelt så mycket kol som för närvarande finns i atmosfären. Förändringar i vegetationen kan påverka huruvida detta kol släpps ut i atmosfären, men vår förståelse för dessa processer är dålig. Min forskning kommer att: 1) med fält- och laboratorieexperiment kvantifiera sambandet mellan växtegenskaper och viktiga ekosystemfunktioner relaterade till koldioxidcykeln: nedbrytnings egenskaper av växtdelar, växtproduktivitet och antändlighet, 2) förutsäga i vilken takt dessa egenskaper kommer att förändras som svar på uppvärmningen genom att identifiera det relativa bidraget av fenotypisk plasticitet och genetisk differentiering till växtegenskapernas variation, och 3) fastställa den arktiska vegetationsförändringen bidrag till globala vegetationsklimatåterkopplingar genom att kombinera kunskap från mål 1 & 2 med multi-dekadala register av vegetationsförändringar på experimentell uppvärmning på hundratals platser i hela Arktis. Den kunskap som kommer genereras från detta projekt kommer att göra det möjligt för oss att förstå hur vegetation påverkar koldioxidcykeln i tundraekosystem och förbättra vår förmåga att förutspå framtida förändringar i det arktiska ekosystemets funktion.
Populärvetenskaplig beskrivning
The current rapid warming of Earth’s surface is unprecedented in the last 100,000 years. It is perhaps science’s greatest challenge to understand what this means for life on earth; how will such rapid change affect the ecosystem functions and services that nature contributes to people? This question is particularly urgent in the Arctic, where warming is happening three times faster than anywhere else on the planet. The frozen soils of the Arctic hold more than double the carbon that is currently in the atmosphere; if this carbon is released it could contribute to substantial additional warming over the entire globe. Therefore, the changes caused by climate warming in the Arctic can influence the entire planet. A critically important key to understanding what will happen to Arctic carbon lies in the plants that grow there. Characteristics of the vegetation, for example how tall it grows, how dense the stems are, or how long the leaves remain green, can influence many ecosystem functions and processes, including how carbon moves through the ecosystem. Changes in the vegetation due to climate warming can thus influence whether Arctic carbon will remain stored in soils or will be released into the atmosphere. I will identify specific, easily-measurable characteristics of plants, known as plant traits, that directly influence several important ecosystem processes. I will focus on three key processes that influence carbon cycling: (1) the decomposition of dead plant material (litter), which determines whether the carbon in plant leaves and stems is stored as soil or decomposed and released into the atmosphere as CO2, (2) primary productivity, which determines how large and for how long plants can grow, and thus how much carbon they store in their leaves and stems, and (3) flammability, which influences how much of the carbon currently stored in plant material and soil is burned and released into the atmosphere during a fire. I will link these trait-function relationships to two databases I have compiled; one contains nearly 100,000 measurements of plant traits, and the other contains more than 30,000 records of plant species composition surveyed over nearly forty years at 260 locations across the Arctic. Identifying measurable relationships between plant traits and ecosystem processes will allow us to understand how warming has influenced and will influence carbon cycling so we can better predict future changes to Earth’s climate.