C2C: Hvordan påvirker ulike økosystemer hverandre?

Fra fjell til fjord. Forskning på sammenhengen mellom terrestriske, ferskvanns-, kyst- og marine økosystemer.

70 forskere/teknikere fra 11 medlemsinstitusjoner deltar.

Project summary

Climate change is already affecting all ecosystems across the globe. This is resulting in increased (and more variable) temperature, changes in precipitation patterns, and an increased frequency of extreme climate events (e.g. floods, droughts, storms). Climate change impacts terrestrial, freshwater, coastal, and marine ecosystems simultaneously, and climate effects in one ecosystem may modify or enhance effects on adjacent ecosystems (cross-ecosystem impacts).

Changes

For example, changes in snow accumulation and winter thaw events on land are impacting the timing and magnitude of spring snowmelt floods along rivers and leading to increased runoff and floods during autumn and winter. As a consequence, the flow of carbon and nutrients from terrestrial to aquatic ecosystems is impacted and can be expected to have a broad range of effects on those ecosystems and the services they provide. Meanwhile, the current invasion of pink salmon in Norwegian rivers is also expected to lead to the delivery of marine nutrients to freshwater and terrestrial ecosystems, as these fish die after spawning, leaving their carcasses behind. Taken together, climate and land-use change, as well as other pressures such as changes in species distribution, will reshape cross-ecosystem linkages and change the flow of carbon, nutrients and organisms between terrestrial, freshwater, and marine ecosystems.

Although ecosystems are intrinsically linked, research and management of ecosystems, even for adjacent ecosystems, are traditionally highly disciplinary and compartmentalized and carried out independently of each other.

Close links

Given the close links between climate change and other global change impacts on terrestrial, freshwater, and marine coastal environments, there is an increasing need to take interdisciplinary cross-ecosystem approaches to studying the potential effects of global change on northern ecosystems. In C2C, we take an integrative ‘catchment to coast’ approach, bridging across ecosystem boundaries by assessing and quantifying cross-ecosystem linkages between terrestrial, freshwater, and coastal ecosystems. By focusing on linkages that are likely to be particularly climate-sensitive, and of high societal relevance, and by relying on close cooperation between natural and social scientists from several disciplines and relevant stakeholders, C2C aims to provide critical new knowledge related to:

cross-ecosystem climate change impacts, and
how to best integrate relevant cross-ecosystem linkages into cohesive (cross-) ecosystem-based management approaches.

Lead institution

Norwegian Institute of Nature Research

Project leaders

André Frainer (NINA) // andre.frainer@nina.no

Amanda Poste (NINA) // amanda.poste@nina.no

Project leader group

Vera Hausner (UiT), Rolf Ims (UiT), Maria Jensen (UNIS), Paul Renaud (Akvaplan-niva), Angelika Renner (IMR), Virve Ravolainen (NPI), Lena Gross (NIKU), Ole Einar Tveito (MET), Bodil Bluhm, UiT, Leah Jackson-Blake (NIVA).

Participation

Akvaplan-niva
Institute of Marine Research
Norwegian Meteorological Institute
NILU - Norwegian Institute of Air Research
NIVA – Norwegian Institute of Water Research
NORCE – Norwegian Research Centre
Norwegian Polar Institute
UiT – The Arctic University of Norway
UNIS – The University Center in Svalbard
NINA – Norwegian Institute of Nature Research
Norwegian Institute of Bioeconomy Research
NIKU – Norsk institutt for kulturminneforskning
The Norwegian Mapping Authority.

Funding

FRAM – High North Research Centre for Climate and the Environment

Duration

2022 – 2026

Klimaendringene påvirker økosystemer over hele kloden, og fører varmere og mer varierende temperaturer, endringer i nedbør og mer ekstremvær som flom, tørke og stormer. Hva betyr det for de ulike økosystemene på land, i vann, langs kysten og i havet?

Alt påvirker alt i naturen, men hvordan?

I prosjektet «Fra fjell til fjord» prøver forskerne å finne ut hvordan disse økosystemene påvirker hverandre. Endringer i et av systemene kan endre virkningene i de andre områdene.

For eksempel påvirker endringer i snømengde og avsmeltning på land tidspunkt og omfang av snøsmeltingsflommer i elver om våren, noe som fører til økt avrenning og flom seinere på året.

I tillegg til endring i vannføring påvirkes flyten av karbon og næringsstoffer fra land til elver og innsjøer når snøsmeltinga kommer til ulike og mer uforutsigbare tidspunkt. Når dette mønsteret endrer seg forventer forskerne at det får en lang rekke effekter på selve økosystemene og dermed hva mennesker kan høste og bruke dem til.

Les mer: Følger karbon fra fjell til fjord

Pukkellaks påvirker hele økosystemet

Bruk vår digitale plattform til å registrere hvor og når du ser pukkellaksen, og bli med på forskningen.

Invasjonen av pukkellaks i norske elver som nå skjer gir økt tilførsel av marine næringsstoffer til ferskvann og terrestriske økosystemer, ettersom pukkellaksen dør etter gyting og kadavrene blir liggende igjen.

Endringer i klima, arealbruk og biomangfold vill påvirke og endre linkene mellom økosystemene. Transport og fluks av karbon, næringsstoffer og organismer mellom terrestriske, ferskvanns- og marine økosystemer vil bli forandret fra hvordan vi kjenner den i dag.

Selv om økosystemene er knyttet sammen i naturen er forskningen og forvaltningen av disse tradisjonelt sett svært disiplinære og inndelt og generelt utført uavhengig av hverandre. Dette gjelder også for de økosystemer som grenser til hverandre.

Les mer: Pukkellaksen gir unik mulighet for forskerne

Samarbeid på tvers av fagfelt og ekspertise

På grunn av sammenhengen mellom klimaendringer og andre globale påvirkninger på terrestriske, ferskvanns- og marine kystmiljøer, må tverrfaglige tilnærminger tas i bruk for å studere de potensielle effektene av globale endringer på økosystemene i nord.

I C2C bruker vi en integrert «fjell til fjord»-tilnærming som visker ut økosystemgrenser ved å vurdere og kvantifisere sammenhenger mellom terrestriske, ferskvanns- og kystøkosystemer.

C2C som mål å bidra med ny og relevant kunnskap knyttet til overgripende klimaendringer på flere forskjellige økosystemer og hvordan denne kunnskapen best kan integreres i en helhetlig forvaltning av naturen. For å oppnå dette har C2C lagt til rette for et nært samarbeid mellom relevante brukere, natur- og samfunnsforskere.

Her forsker vi:

Se kart og oversikt i «Padlet»

Case-studiene i C2C:

Målselv

I Målselvvassdraget i Troms jobber forskerne med å finne svar på spørsmål knyttet til klimaendringer, vannkraft, vegetasjonsendringer, endringer langs kysten og vanndynamikk i fjorden.

Målselv case-studie består av hele nedbørsfeltet knyttet til Målselvvassdraget. Det strekker seg fra innerst i Dividalen mot svenskegrensa, og ut til ytre deler av Malangsfjorden.

*Korte fakta*
Totalt areal nedbørsfelt	5 913 km²
Høyde over havet (max og median i nedbørsfeltet)	1714 og 688 moh.
Årlig lufttemperatur	0,7 C
Årlig nedbørsmengde	652 mm
Arealdekning	58 % skogløst fjellandskap, 26 % skog, 4 % myr, 6 % innsjøer

Kartlegging og lokal kunnskap

Det overordnede målet for prosjektet «Fra fjell til fjord» er å forske på sammenhenger på tvers av økosystemer. I Målselv er det blant annet sosioøkologisk kartlegging som står i fokus:

Forskerne jobber derfor med:

Kartlegging av forsknings- og forvaltningsbehov
Intervjuer og workshop med representanter fra lokalbefolkningen

Samproduksjon knyttet til klima- og arealbruksendringer og påvirkning på vannkvalitet

Modelleringsverktøy for vannforvaltningen, som omfatter hele nedbørsfeltet

Avbøtende klimatiltak og klimatilpasning

Kontakt:

Rundt 12 samarbeidspartnere fra jobber med ulike prosjekter i Målselv.

Hovedansvarlige for prosjektgruppene tilknyttet denne casen er:

Amanda Poste (NINA), biogeokjemi, land-kyst interaksjoner, karbonsykluser
Lena Gross (NIKU), sosioøkologiske studier, tradisjonell kunnskap
Leah Jackson-Blake (NIVA), biogeokjemi, land-kyst interaksjoner, karbonsykluser

Partnerne er:

Varanger

Klimaendringer endrer naturen. I Varanger og Tana studerer forskerne i ”Fra fjell til fjord” både pukkellaks-innvasjonen, bjørkemåler-angrep og hvordan livet langs kysten endrer seg. Både på land og i vannet.

Case-studien i Varanger består av to nedbørsfelt. Det ene systemet er Komagelva og Varangerfjord, og det andre er Tanaelva som renner ut i Tanafjorden.

Varanger representerer en liten del av fastlands-Norge som ligger innenfor den lav-arktiske klimasonen. Her er klimaet relativt tøft, og det vokser ikke trær, men kun trelignende vegetasjon som busker, vier og lyng. Viktige menneskelige aktiviteter her er fiske (både ferskvann og sjø), molteplukking, jakt og reindrift. Tana er litt lunere klimatisk, og faller innenfor den nord-boreale sonen der bjørkeskog dominerer. Viktige aktiviteter er reindrift, fiske (særlig laksefiske), jakt og turisme.

*Korte fakta*
	Varanger
Totalt areal nedbørsfelt	328 km²
Høyde over havet (max og median i nedbørsfeltet)	631 og 385 moh.
Årlig lufttemperatur	-0,5 C
Årlig nedbørsmengde	645 mm
Arealdekning	93 % skogløst fjellandskap, 53 % skog, 5,5 % myr
	Tana
Totalt areal nedbørsfelt	16 394 km²
Høyde over havet (max og median i nedbørsfeltet)	1064 og 340 moh.
Årlig lufttemperatur	0,0 C
Årlig nedbørsmengde	470 mm
Arealdekning	19 % skogløst fjellandskap, 53 % skog, 12 % myr, 5 % innsjøer

Følger karbon og kartlegger lokal kunnskap

Forskerne ønsker å finne ut hvordan klimaendringer påvirker folk og natur. De studerer også hvordan ulike fenomener fra fjell til fjord påvirker hverandre. Noen av studiene i Varanger og tana er:

Sosioøkologisk kartlegging

Kartlegging av forsknings- og forvaltningsbehov og intervjuer og workshop med representanter fra lokalbefolkningen.

Modelleringsverktøy for vannforvaltningen, som omfatter hele nedbørsfeltet

Karbonsykluser i hele nedbørsfeltet

Delta-prosesser, transport av terrestrisk materiale, overgang mellom ferskvann, fjord og hav. Påvirkning av elvetilførsler på planteplankton langs kysten og hotspots for omsetning av karbonpartikler.

Pukkellakseffekter og kartlegging av lokalbefolkningens kunnskap om hvor påvirkning skjer
Påvirkning av vegetasjonsendringer på vannkjemi
Insektfremvekst og koblinger mot vegetasjon
Avbøtende klimatiltak og klimatilpasning
Fenologiske sykluser på tvers av økosystemer

Kontakt:

Rundt 20 samarbeidspartnere jobber med ulike prosjekter i Varanger.

Hovedansvarlige for prosjektgruppene tilknyttet denne casen er:

Kathy Dunlop (HI), pukkellaks
Jane Jepsen (NINA), miljøovervåkning, vegetasjonsendringer
Vera Hausner (UiT), sosioøkologiske studier, integrert forvaltning, tradisjonell kunnskap
André Frainer (NINA/UiT), økosystemfunksjoner, interaksjoner mellom land og ferskvann

Partnerne er:

Svalbard

Bilde av avløpsrør i Adventfjorden — Adventfjorden. Foto: Dorte Herzke/NILU

Svalbard ligger i høyarktisk klimasone, og her kan det kun vokse blomsterplanter, gress, siv, mose og lav. Vegetasjonsdekket er ofte ikke-sammenhengende.

Her har forskerne studier i områdene Adventelva, Adventfjorden og Isfjorden. Viktige menneskelige aktiviteter her er turisme, jakt, fiske i ferskvann og marint.

*Korte fakta*
Totalt areal nedbørsfelt	500 km²
Høyde over havet (max og median i nedbørsfeltet)	1130 og 446 moh.
Årlig lufttemperatur	-5,9 C
Årlig nedbørsmengde	196 mm
Arealdekning	For det meste tundralavland, 18 % bre

Studerer sykluser, klima og menneskelig aktivitet

Sosioøkologisk kartlegging

Kartlegging av forsknings- og forvaltningsbehov
Fokusgruppeintervjuer med fokus på lokale observasjoner av klimaendringer
Presentasjoner ved hjelp av digitale kartverktøy
Kartlegging av morfologi i Adventelva-deltaet, klassifisering av Svalbard kyst-typer
Simuleringer av vannføring
Avbøtende klimatiltak og klimatilpasning
Fenologiske sykluser på tvers av økosystemer

Hva prøver forskerne å finne ut?

Ved Adventelva og tilhørende fjordsystemer ser vi på klimaendringer, tining av permafrost, vegetasjonsendringer, endringer langs kysten og vanndynamikk i fjorden.