Oppstart av «COAT Svalbard»

Foto/Frontfoto: Nicolas Lecomte.

Det internasjonale forskersamfunnet har gjentatt ganger konkludert med at økosystembasert overvåking er nødvendig for å dokumentere virkningene av de raske klimaendringene i Arktis. Langsiktig økosystembasert overvåkning er krevende ‒ ikke minst ressursmessig. Derfor er det i dag svært lite av slik aktivitet i Arktis. En stor bevilgning fra Norges Forskningsråd og Tromsø forskningsstiftelse til COAT gir imidlertid Norge mulighet til å ha en ledende rolle i overvåkningen av økosystemene på landjorda i Arktis. Den nye bevilgningen gir grunnlag for å etablere forskningsinfrastruktur som vil gi forskerne nye muligheter til å oppdage og forstå konsekvensene av klimaeffektene på Svalbards landøkosystemer. Slik kunnskap er en forutsetning for at avbøtende forvaltningstiltak kan gjøres i tide.

Økosystembasert overvåking

Langsiktig overvåking er viktig for å forstå hvordan menneskelig aktivitet påvirker arter og økosystemer, og helt nødvendig fordi menneskeskapte klimaendringer ser ut til å fortsette i overskuelig framtid.

COAT er et omfattende overvåkingssystem rettet mot landøkosystemene i norsk Arktis ‒ Svalbard lengst nord i høy-Arktis og Varangerhalvøya i sør mot skogene i lav-Arktis. Begge steder forventes å være «hotspots» for økosystemendringer.COAT bygger på og utvider den eksisterende naturovervåkningen på Svalbard (se www.mosj.no/no/), og fokuserer på nøkkelarter i næringskjedene og hvordan deres funksjoner og innbyrdes relasjoner påvirkes av klimaendringene. Klimaet påvirker hvert av nivåene i næringskjedene direkte ‒ fra rovdyr som fjellrev på toppen, planteetere i midten (rein, rype og gjess) og til en rekke viktig beiteplanter på bunnen av næringskjedene.

Foto: Eva Fuglei.

Fordi disse artene og nivåene er koplet i næringsrelasjoner (rovdyr-byttedyr og planteeter-beiteplanter) og konkurranseforhold (f.eks. mellom ulike planteetere) er mulighetene for indirekte «dominoeffekter» mange – noe som gjør at den totale påvirkningen kan bli både sterkere og mer komplisert enn summen av de enkelte direkte effektene. Det er derfor en «økosystembasert» tilnærming til overvåkning og forskning er nødvendig. Sentrale premisser for COAT er langsiktighet, kontinuitet, fleksibilitet og et godt integrert samarbeid mellom forskning og forvaltning.

Svalbard består av store, uberørte villmarksområder med et unikt biologisk mangfold der artene har mange viktige funksjoner. Tundraøkosystemet bidrar til å regulere det globale klimaet ved å påvirke tining av permafrost og utveksling av energi og klimagasser mellom bakke og atmosfæren. Noen dyrearter utnyttes lokalt gjennom jakt og fangst, mens alle har en egenverdi som representanter for et særegent arktisk naturmangfold. Dette mangfoldet vil komme i fare for å bli utryddet i et mye varmere Arktis.

Kjernefunksjoner i næringsnettet

Gjennom et omfattende planleggingsarbeid som startet i 2011, har COAT-forskerne utarbeidet og publisert en kvalitetssikret plan som utleder hva som skal overvåkes og hvordan (se www.coat.no/). COAT-planen identifiserer arter som har en kjernefunksjon i næringsnettet, enten ved å opprettholde tundraøkosystemets generelle funksjonalitet som er globalt viktig eller gir spesielle tjenester til lokalsamfunnet (f.eks. jakt og fangst av rev, rein og rype).

For COAT Svalbard er det utledet et sett med «næringskjedemoduler» som omfatter arktiske gjess (kortnebbgås og hvitkinngås), fjellrev, svalbardrein, svalbardrype, sentrale vegetasjonstyper og beiteplanter og alle de relasjoner disse kan ha direkte eller indirekte til klima. Innen hver av disse modulene skal det måles et sett med variabler som løpende beskriver tilstanden til artene, deres funksjoner og de egenskapene ved vær og klima som artene er mest følsomme for. For eksempel, rype og rein som overvintrer er spesielt følsomme for snø- og bakkeisforhold på vinterbeitene og hvordan disse vil utvikle seg i framtida.

I leddene over og under i næringskjeden vil henholdsvis fjellrev og planter bli påvirket av endret tilgang på mat eller beitetrykk. Derfor vil COAT også intensivere måling og modellering av is og snø på tundraen og klimavariable som styrer disse kritisk viktige miljøforholdene på vinteren.

Raske og store endringer krever «adaptiv overvåking»

Svalbard er rekordvarm og gjennomsnittlig midtvinterstemperatur (desember-februar) er allerede nå nesten like høy som forventet temperatur i 2040! De svarte prikkene viser gjennomsnittstemperaturen midtvinters fra tidlig 1900-tallet fram til i dag. Symbolet øverst til høyre viser forventet temperatur i 2040 med mellomårsvariasjonen rundt denne fra en klimamodell. Kilde: METreport 20/2015.

Svalbard er blant områdene på jorda der vi nå opplever de største og raskeste endringene i lufttemperatur. Konsekvensene for økosystemenes tilstand er i dag uoversiktlige, men kan potensielt bli dramatiske Det er derfor viktig at overvåkingen foregår på en slik måte at disse endringene registreres. Adaptiv overvåking er en helt ny måte å koble forskning og forvaltning på. Ved fortløpende overvåking reduseres usikkerhetene trinn for trinn og ny kunnskap vil til en hvert tid kunne gi nye forvaltningsmål og tiltak. En slik gjentagende læringsprosess, der forskerne er i nær kontakt med forvaltere og naturbrukere, er en av grunnpilarene i COAT.

COAT er således tvers gjennom spørsmålsdrevet i hele kjeden fra vitenskap til forvaltning: Hva skjer? Hvorfor skjer det? Hva er konsekvensene? Finnes avbøtende tiltak? Fungerer tiltakene?

«COAT Infrastruktur» – status 2016

I disse dager underskriver fem sentrale institusjoner innen økosystem- og klimaforskning (Norsk Polarinstitutt, UNIS, Norsk institutt for naturforskning, UiT – Norges arktiske universitet og Meteorologisk institutt) en samarbeidsavtale som omfatter etablering av forskningsinfrastruktur for 45 millioner kroner i regi av COAT. På Svalbard vil «COAT-infrastruktur» etableres over en 5-årsperiode slik at det at det påfølgende langsiktige overvåkningsprogrammet kan komme i full drift f.o.m. 2021. I full drift vil COAT kreve ytterligere investeringer i bl.a. forskerårsverk. Infrastrukturen, som det nå er gitt midler til, inkluderer bl.a. innkjøp av nye instrumenter og etablering av overvåkingsprotokoller for de mange tilstandsvariablene som COAT skal måle. Det skal f.eks. etableres nye systemer for løpende fotoregistering av mange tilstandsvariabler, lydsensorer som registrerer fugleaktivitet, telemetri for posisjonering av mobile arter, fjernmåling av vegetasjon, automatiske værstasjoner, temperaturloggere og målinger av snø- og bakkeisforhold.

COAT har ambisjoner om å være en pådriver for utvikling og anvendelse av ny teknologiutvikling som gjør at klima og økosystem kan overvåkes med større oppløsning i tid og rom enn det som gjøres i dag. Datamengdene vil bli betydelige og «COAT infrastruktur» skal etablere et eget databasesystem med et godt brukergrensesnitt. Et utstrakt samarbeid mellom forskere fra ulike disipliner, feltteknikere og IT-folk fra Framsenteret er nødvendig for å få alt dette på plass.

Minimale fotavtrykk

Forskningen i COAT skal etterlate seg minimale fotavtrykk på miljøet. De to COAT-lokalitetene (Svalbard med Brøggerhalvøya og Nordenskiöldland og Varangerhalvøya) har allerede en velutviklet infrastruktur sammenliknet med tilsvarende steder i andre deler av Arktis. Dette gir de beste forutsetninger for å drive intensiv forskning på tundraen med et minimalt avtrykk på miljøet.

COAT baserer seg så langt det er mulig på teknikker for feltdatainnsamling som ikke direkte påvirker dyr og fugler sine levesett og har ambisjoner om å videreutvikle teknologi som gjør dette mulig – både på tundraen og fra verdensrommet. Blant annet vil bakkedata innsamlet i COAT brukes til å utvikle og kvalitetssikre fjernmålingsprodukter som måler økosystemets tilstand.

COAT er:

Økosystembasert med fokus på

• Dominerende arter og artsgrupper i økosystemet.
• Prosesser med høy sensitivitet til klimaforandringene.
• Aktiv involvering av forvaltning, lokalsamfunn og interessegruppe

Adaptiv med fokus på

• Kontinuerlig oppdatering av kunnskap.
• Fortløpende evaluering og oppdatering av modeller som beskriver systemet.
• Oppdatering av overvåkingsdesign og analyser når ny teknologi og metodikk blir utviklet eller samfunnets kunnskapsbehovet endres.

Kunnskapsbasert med fokus på

• Vitenskapelig overvåkingsdesign, datainnsamling og valg av metoder.
• Utvikling av modeller for økosystemets forventede responser på klimaendringer.

Les COAT sin vitenskapsplan på www.coat.no/

Artikkelen er skrevet av COAT Svalbard teamet: Åshild Ønvik Pedersen, Eva Fuglei, Virve Ravolainen, Jack Kohler & Jean-Charles Gallet, Norsk Polarinstitutt. Audun Stien, Jane U. Jepsen, Ingunn Tombre, NINA – Norsk institutt for naturforskning. Rolf A. Ims, Eeva M. Soininen & Nigel G. Yoccoz, UiT Norges arktiske universitet. Ingibjörg Svala Jónsdóttir, Universitetssenteret på Svalbard (UNIS). Ole-Einar Tveito og Ketil Isaksen, Meteorologisk institutt.