Endringer i vinterklima og forurensing av nitrogen er blant de to største menneskeskapte faktorene som vil påvirke økosystemet i nord. Det mener forskere i NINA og Bioforsk i Tromsø. For første gang undersøkes konsekvensene av disse to faktorene samlet. Det skjer gjennom prosjektet WINNIT, der forskerne undersøker hvordan plantene reagerer på kraftige varmebølger om vinteren og nitrogenforurensning om sommeren.

Raske endringer

- Slike varmebølger oppleves som ekstreme, fordi de raskt og brutalt endrer livsvilkårene for vintertilpassede arter og økosystemer, sier seniorforsker Jarle W. Bjerke i NINA – Norsk institutt for naturforskning, som leder prosjektet. Han mener nordområdene også er et slukhull for langtransportert nitrogenforurensning fra europeiske utslippskilder. Forurensede luftmasser som har med seg store mengder salpetersyre transporteres nordover og avsettes i sårbare og typiske næringsfattige økosystemer.

Begge faktorene kan ha store følger for utviklingen av vegetasjonen i vår natur, men da gjerne ikke i samme retning.  

Simulerer vår

Februar 2014. På Håkøya i Tromsø kommune ligger snøen fortsatt som et trygt vern for beiteplanter i vinterdvale. For elgen består menyen av topper og skudd på kjerr og trær. Men på noen små flekker eller felt er våren i anmarsj:

- Her er vi i midten av vinteroppvarmingssimulering. Her har vi brukt infrarød varmelampe til å smelte snøen i dette området. Og det er sånn det kan skje i løpet av en vinter i nordområdene. En mildværsperiode kommer inn fra havet og smelter bort all snøen, og plantene står eksponert i en ukes tid og her ser vi da at all snøen er blitt borte. Her er plantene en 4-5 varmegrader og er allerede begynt så smått å forberede våren, forklarer Bjerke.

Hyppigere varmebølger

Forskerne forventer både hyppigere og kraftigere varmebølger om vinteren. Spørsmålet er hvordan det vil forstyrre plantene i vinterdvalen og deres evne til å overleve.

-Dersom temperaturen holdes høy midt på vinteren så er det økt fare for at plantene kan avherdes, det vil si at en del av den toleransensom de har opparbeida seg gjennom høsten for å tåle vinteren, rett og slett kan forsvinne. Det forteller seniorforsker Bioforsk, Marit Jørgensen.
Herding er en prosess på høsten der plantene stopper veksten og gjør mange endringer for å tåle lav temperatur, tørke, frost og is.

-Noen arter er svært sårbar for slike mildværshendelser og kan miste toleranse for påfølgende vinterstress, og dermed kan de blir såpass skadet at de rett og slett dør eller i alle fall vokser mye dårligere og dermed kan sånne mildværshendelser påvirke artssammensetninga i utmarka. Men det er vanskelig å registrere endringer i en tidlig fase. Derfor bruker vi spesielle kameraer – montert på minihelikopteret for å få en oversikt over feltet og vi har fotografert feltet med både video og vanlig fargekamera og NDVI-kamera, sier Bjerke

Fotograferes

NDVI kamera registrerer mengde klorofyll eller grønnhet i vegetasjonen. Feltene fotograferes og sammenliknes i ulike faser gjennom tre år.  I det nær-infrarøde området viser bildene eventuelle endringer som tørke og frostskader.

- Vi har gjort omtrent det samme forsøket tidligere, i Nord-Sverige i Abisko. Men her gjør vi det på litt andre vegetasjonstyper, inkludere andre arter og i tillegg har vi nitrogenforurensning som en kompliserende faktor.

For i tillegg kortvarige varmebølger om vinteren, vil halvpartene av feltene om sommeren på Håkøya bli vannet med nitrogenholdig regnvann. Spørsmålet er hvordan det vil påvirke plantene. For eksempel kan lyngarter forsvinne til fordel for gras og andre næringskrevende arter. Nitrogenet kommer gjennom nedbør og forurenset luft fra utslipp lengre sør i Europa.

Mer sårbar

-Det som en har fått frem i Nord-Sverige er jo at en del arter som kanskje miste toleranseevnen, blir konkurrert ut av arter som tåler nitrogen bedre. Så langt nord så er det vel relativt liten transport fra kontinentet, men den er der. Og nyere forskning fra Nord-Sverige, viser jo at tålegrensene for den her type skog vi har her kanskje er lavere, altså tålegrensene er lavere enn det man har fått frem før, sier Bjerke.

Det er en indikasjon på at de nordlige økosystemene er mer sårbar. Noen flere svar får vi forhåpentligvis om tre år. Da går WINNIT inn for landing

Fakta Winnit

• «Vinterforstyrrelser og nitrogenavsetning: Utredning av de fysiologiske og genetiske mekanismene som ligger bak ulike økosystemresponser til den samlede effekten av klima og forurensning».
• Hovedformål: Utrede den isolerte og samlede effekten av to av de viktigste formene for miljøendring på høye breddegrader, nemlig endret vinterklima og økende menneskeskapt nitrogenforurensning, på økosystemer i nord.
• Finansiering: Norge forskningsråd april 2013-mars 2017, NORKLIMA-programmet.Delfinansiering: Framsenterets forskningsflaggskip: Klimaendringer på terrestre økosystemer, landskap, samfunn og urfolk
• Deltagende institusjoner: Norsk instititutt for naturforskning, Bioforsk, UiT Norges Arktiske Universitet, Vrije Universiteit Amsterdam, University of Sheffield.