Varmere vintrer på Svalbard er ikke bra for plantene

 

Trond Johnsen bilde av Bjerke med Kongsfjorden i bakgrunnen DSC03928[1].JPG

Varmere vintre på Svalbard er ikke ensbetydende med et grønnere landskap. Det fastslår ny forskning, utført av blant andre Jarle W. Bjerke fra NINA – Norsk institutt for naturforskning på Framsenteret. Bildet viser Bjerke på feltarbeid på Svalbard. I bakgrunnen Kongsfjorden og Ny Ålesund. Frontfoto: Med Vestre Brøggerbreen i bakgrunnen. (klikk på foto for full versjon). Begge foto: Trond Johnsen.

Klimaendringene vil føre til at Arktis blir grønnere. Satellittovervåking viser et tettere og høyere vegetasjonsdekke i store deler av Arktis, spesielt i de varmeste områdene som grenser mot de boreale skogsonene. Det har riktignok vært noen år innimellom, spesielt etter 2010, at vegetasjonen i Arktis ikke har blitt grønnere, noe den årlige rapporten «Arctic Report Card» har vist. Men hovedtrekkene er ikke til å ta feil av: det har blitt varmere og grønnere.

Lite kunnskap om Svalbard

Utviklingen av vegetasjonen på Svalbard har vi imidlertid visst lite om.

Dette har seniorforsker ved NINA – Norsk institutt for naturforsking på Framsenteret, Jarle W. Bjerke, sett nærmere på.

-På kart som dekker hele Arktis er Svalbard som oftest markert med hvit farge, noe som betyr at data mangler. Dette skyldes at den lengste tidsserien for vegetasjonens grønnhet baserer seg på satellittdata med lav romlig oppløsning. Med så grov oppløsning blir mesteparten av Svalbard påvirket av isbreer og fjell nesten uten vegetasjon. Det har derfor vært usikkert om hvordan vegetasjonen på Svalbard har utviklet seg, fortelle Bjerke.

Ny tidsserie

En tidsserieanalyse av vegetasjonen i sentrale deler av Isfjorden, inkludert Longyearbyen-området og Adventdalen ble publisert i 2016. Den ga forskerne svært kjærkommen informasjon om utviklingen av vegetasjon på Spitsbergen. Dette studiet baserte seg på satellittdata for perioden 1986 til 2015 med 1 kilometer romlig oppløsning. Denne tidsserien viste at vegetasjonen i dette området av Spitsbergen ble svakt grønnere i løpet av denne perioden, men at det var store år-til-år-variasjoner. I samme periode økte temperaturen i vekstsesongen (fra 16. mai til 31. juli) med i snitt 0,065 °C per år. Korrelasjonen mellom grønnhet og temperatur i vekstsesongen var god for hele perioden sett under ett, men ved å bryte tallene ned i 15-års perioder viste studiene at korrelasjonen var langt svakere i siste enn i første del av studieperioden. Hva kunne være årsaken til den reduserte korrelasjonen mellom disse to variablene? Hvorfor fortsatte ikke vegetasjonen å følge stigningen i sommertemperatur?

Endring i vinterklima

En sterk indikasjon på årsakene kom i et studie av endringer i vinterklima på Svalbard, publisert i 2016.

-Fra slutten av 1960-tallet og fram til 2015 økte vintertemperaturen (oktober-april) med omtrent 5 grader. I samme periode økte julitemperaturen med «bare» omtrent 2 grader. Endringen i vinterklimaet på Svalbard kommer til uttrykk i flere og sterkere mildværsbølger. For eksempel, i februar 2014 ga mange og lange mildværsbølger seg utslag i rekordhøye månedsmiddeltemperaturer. På Svalbard lufthavn Longyearbyen var februar 14,5 grader varmere enn normalen. Et tilsvarende avvik fra månedsmiddeltemperaturen ville gitt gjennomsnittstemperatur i februar på omtrent 10 grader i Oslo og 15 grader i Stavanger! På Svalbard lufthavn har alle februar-månedene siden 2000, bortsett fra én, vært varmere enn normalen, forklarer Jarle Bjerke.

Milde vinter stresser plantene

Mens varmere vær om sommeren stimulerer til økt vekst på nordlige breddegrader hvor tørke er et minimalt problem, fører varmere vintervær til mer stress.

– Vegetasjonen i områder normalt dekket av snø om vinteren, det være seg i Nordmarka i Oslo eller i Adventdalen på Svalbard, er tilpasset å gå i dvale om vinteren med snø som et beskyttende teppe. Mildværsperioder fører til reduksjon i snødekkets tykkelse og i graden av isolasjon. Ofte tiner hele snødekket bort, eller det dannes et tykt lag med is på bakken ved omslag til kulde. Slike forstyrrelser fører til skader på vegetasjonen. Dette har vi vist både for lyngvegetasjon i nordboreal bjørkeskog og i lavalpin hei, og for graseng brukt for grovfôrproduksjon, forteller Bjerke.

Betydelige skader

Bjerke død rødsildre DSC03977[1].JPG

Floraen på Spitsbergen har ikke godt av varmere vintre. Fotografiet viser død rødsildre. Foto: Jarle W. Bjerke.

Somrene 2014 og 2015 oppdaget Bjerke og andre forskere betydelige vegetasjonsskader på Svalbard. Skadene var spesielt store hos vintergrønne planter og andre planter som overvintrer med knopper og skudd over bakken.

-Kantlyng, en vakker dvergbusk med hvite klokkeformede blomster, var en av artene vi overvåket. Skadeomfanget for denne økte fra 2014 til 2015. Mens de skadete greinene av denne planten i 2014 var grå og mer eller mindre bladløse, var skadene i 2015 brune med bladene fortsatt hengende på. Også reinrose, en krypende plante med store hvite roseblomster, var mye skadet i begge årene.

Bjerke nærbilde kantlyng grå DSC03912[1].JPG

Skadet kantlyng. Foto: Jarle W. Bjerke.

-I vår rapport om disse skadene viste vi at vintrene 2011/12 og 2014/15 hadde hatt store mengder med nedbør som regn. I løpet av disse vintrene ble mye av vegetasjonen eksponert for vær og vind, mens resten av tundraen ble dekket av is. Vi konkluderte med at de eldre skadene observert i 2014 skyldtes den første av disse to vintrene, mens de ferske skadene observert sommeren 2015 skyldtes vinteren 2014/15. Vi fant sterke indikasjoner på at både isdekke og full eksponering førte til vegetasjonsskader, sier Bjerke.

Forskerne kjenner til at en rekke andre vintre etter 2000 har hatt tilsvarende problematiske snø- og isforhold. Dette har blant annet ført til sultende rein og rype på Svalbard. Økt vinterstress er derfor den mest sannsynlige årsaken til at vegetasjonens grønnhet, som målt fra satellitt, ikke lenger øker i takt med økende sommertemperatur.

-Vi har overvåket vegetasjonen på Spitsbergen også i 2016 og 2017. Disse resultatene er ennå ikke ferdigstilt og rapportert, men vi kan si såpass at vi ikke har funnet klare tegn til bedring av de skadete områdene, forteller Bjerke.

Under press

I tillegg til forstyrrelse av snødekket om vinteren, er vegetasjonen på Svalbard utsatt for andre typer press. Perioder med ekstremnedbør i vinterhalvåret har ført til en rekke slam- og sørpeskred i bratt terreng. Vegetasjonen er flere steder blitt vasket bort, og der vegetasjonen ikke har blitt fjernet har det i stedet lagt seg et lagt med silt og leire oppå vegetasjonen, noe som kan være skadelig for planter og lav. Svalbards kystlinje er i økende grad utsatt for erosjon, primært på grunn av tinende permafrost. Tining av permafrosten gir seg også utslag innover i dalene, hvor flere observatører har lagt merke til at tundraen er brutt opp av nye tinebekker, mens eksisterende raviner blir stadig breiere pga. kanterosjon. At permafrosten tiner skyldes trolig like mye at frosten ikke når like dypt som tidligere om vintrene som at sommerklimaet er blitt varmere.

Blir ikke grønnere

-Så lenge som vinterklimaet endrer seg raskere enn sommerklimaet er det derfor lite som tyder på at vegetasjonen på Svalbard vil bli grønnere, sier Jarle Bjerke.

– Likevel kan enkelte planter som overvintrer under bakken, og som dermed er mindre sårbare for endret vinterklima, kanskje øke i omfang og mengde. Dette gjelder spesielt de mange grasartene som lever på de fuktigere delene av tundraen. Kanskje vil de øke i mengde på bekostning av kantlyng, reinrose og andre planter som overvintrer med skudd og knopper over bakken, avslutter Bjerke.

Følgelig står Svalbard foran noen spennende tiår også når det gjelder vegetasjonsutvikling.

Referanser:  (NINA-forfattere uthevet):

Bjerke J.W., Karlsen S.R., Høgda K.A., Malnes E., Jepsen J.U., Lovibond S., Vikhamar-Schuler D. & Tømmervik H. 2014: Record-low primary productivity and high plant damage in the Nordic Arctic Region in 2012 caused by multiple weather events and pest outbreaks. Environmental Research Letters 9: 084006.

Bjerke J.W., Tømmervik H., Zielke M. & Jørgensen M. 2015: Impacts of snow season on ground-ice accumulation, soil frost and primary productivity in a grassland of sub-Arctic Norway. Environmental Research Letters 10: 095007.

Bjerke J.W., Treharne R., Vikhamar-Schuler D., Karlsen S.R., Ravolainen V., Bokhorst S., Phoenix G.K., Bochenek Z. & Tømmervik H. 2017. Understanding the drivers of extensive plant damage in boreal and Arctic ecosystems: Insights from field surveys in the aftermath of damage. Science of the Total Environment 599-600: 1965–1976.

Bokhorst S., Bjerke J.W., Tømmervik H., Callaghan T.V. & Phoenix G.K. 2009: Winter warming events damage sub-Arctic vegetation: consistent evidence from an experimental manipulation and a natural event. Journal of Ecology 97: 1408–1415.

Epstein H.E., Bhatt U.S., Raynolds M.K., Walker D.A., Forbes B.C., Horstkotte T., Macias-Fauria M., Martin A., Phoenix G.K., Bjerke J.W., Tømmervik H., Fauchald P., Vickers H., Myneni R. & Dickerson C. 2017. Tundra greenness. I: Richter-Menge J., Overland J.E., Mathis J.T. & Osborne E. (Red.): Arctic Report Card 2017. National Oceanic and Atmospheric Administration, Silver Spring, MD, USA. Tilgjengelig på: http://www.arctic.noaa.gov/Report-Card

Vikhamar-Schuler D., Isaksen K., Haugen J.E., Tømmervik H., Luks B., Schuler T.V. & Bjerke J.W. 2016: Changes in winter warming events in the Nordic Arctic Region. Journal of Climate 29 : 6223–6244.

Vickers H., Høgda K.A., Solbø S., Karlsen S.R., Tømmervik H., Aanes R. & Hansen B.B. 2016. Changes in greening in the High Arctic – insights from a 30-year AVHRR max NDVI dataset for Svalbard. Environmental Research Letters 11: 105004.

 

Finansiering

Resultatene omtalt her er fra prosjekter finansiert av EØS’ Polen-Norge-program, Norges forskningsråd, Framsenteret, og Svalbards miljøvernfond.

lignende nyheter