Planter i permafrosten får uventet hjælp, når Arktis varmes op
Et nyt eksperiment om klimaforandringer viser, at mosser og deres bakterier kan forsyne arktiske planter med ekstra kvælstof, når temperaturen stiger – og dermed hjælpe økosystemer med at forblive produktive i en varmere verden.
- For første gang har vi kunnet se præcis hvilke bakterier, der begynder at fiksere mere kvælstof, når Arktis varmes op. Det åbner nye muligheder for at forstå, hvordan økosystemer reagerer på klimaforandringer, siger lektor Kathrin Rousk fra Biologisk Institut, Københavns Universitet.
Opvarmning øger kvælstoffiksering
Efterhånden som Arktis bliver varmere, vokser planter hurtigere – men kun hvis de kan få adgang til nok kvælstof, et af de vigtigste næringsstoffer, de behøver.
Det nye studie viser, at mosser og de bakterier, der lever på dem, kan hjælpe planter med at dække det øgede behov.
For at undersøge dette gennemførte forskerne et stort klimaopvarmningsforsøg i et permafrostøkosystem.
De opvarmede jorden med infrarøde varmelamper og opvarmningsstænger i underjorden i to år og målte derefter 43 forskellige faktorer forbundet med planters kvælstofbehov og jordens kvælstoftilgængelighed. Disse omfattede planternes næringsstrategier, jordens næringsstofkredsløb, mossernes egenskaber og kvælstoffiksering af mosassocierede bakterier.
Resultaterne var overraskende: Opvarmning øgede kvælstoffikseringen. Ikke alene blev bakterierne mere aktive; sammensætningen af kvælstoffikserende arter ændrede sig også i retning af dem, der klarer sig bedre ved højere temperaturer.
- Vores mål var at forstå, hvordan planter kan fortsætte med at vokse, når opvarmning øger deres behov for kvælstof, siger Rousk.
- Vi fandt, at mosassocierede bakterier træder til og fikserer mere kvælstof under varmere forhold, hvilket giver planterne det boost, de behøver.
Denne opdagelse viser, at permafrostøkosystemer rummer biologiske mekanismer, der midlertidigt kan understøtte plantevækst i et klima i forandring.
Forbedring af klimasystemmodeller
Studiet fremhæver en vigtig, tidligere overset proces i arktiske økosystemer. Fordi plantevækst bidrager til kulstoflagring, er det afgørende at forstå, hvordan planter får adgang til kvælstof under opvarmning, hvis vi skal forudsige fremtidige klimafeedbackmekanismer.
Kort sagt kan resultaterne hjælpe med at forbedre klimasystemmodeller, så de bliver mere præcise, når de skal forudsige, hvordan arktiske økosystemer reagerer på opvarmning, og hvor meget kulstof de kan lagre i fremtiden.
- Vores arbejde kan hjælpe med at forbedre klimaforudsigelser ved at vise, hvordan små organismer – som bakterier, der lever på mosser – kan påvirke kulstoflagringen i Arktis, forklarer Rousk.
- Det giver os en ny måde at forstå samspillet mellem kulstof og klima.