Skogens planter koloniserer Arktis og kan endre tundraens landskap

En ny studie viser at planter fra skogområdene sør for Arktis, såkalte boreale arter, sprer seg nordover og forandrer tundraen. Dette kan påvirke både klima, dyreliv og urfolk som lever av tundraens ressurser. Forskere advarer om at denne utviklingen kan få store ringvirkninger for hele økosystemet i nord.

Forskerne har samlet inn data fra prøveflater i hele Arktis i over 40 år. Studien gir et sjeldent helhetlig bilde av hvordan tundraen i Arktis påvirkes av boreale arter som krysser tregrensa.

Og det er ikke bare de nordligste områdene som står i fare, også norske fjell kan bli sterkt påvirket.

– Fastlands-Norge har store fjellområder, og er, ifølge denne studien, mer utsatt for borealisering enn arktiske områder som ligger langt fra tregrensa, sier førsteamanuensis Siri Lie Olsen fra NMBU - Norges miljø- og biovitenskapelige universitet.  

– Det betyr at vi kan forvente økt forekomst av boreale arter i norske fjell framover - potensielt på bekostning av typiske fjellarter.

Studien er resultatet av et omfattende internasjonalt samarbeid mellom over 30 forskningsinstitusjoner. Fra Norge har blant andre NMBU, NTNU, UiT, UiB, UNIS og NINA bidratt.

Hovedfunn: 

• Boreale plantearter sprer seg i Arktis, særlig de som allerede finnes på tundraen. Denne prosessen, kjent som borealisering, er spesielt utbredt i Eurasia og alpine områder, der avstanden til skogen er kortere og dermed letter spredningen av disse artene.
• Hvis denne trenden fortsetter, kan det få ringvirkninger – som raskere smelting av permafrost eller endringer i trekkmønstre hos reinsdyr. Det vil også påvirke urfolk i Arktis, som jakter eller driver med reindrift, og som bruker visse planter som mat.
• Flere av de norske lokalitetene i studien har relativt høye nivåer av kolonisering av boreale arter.

Forskerne bak studien ledet av University of Edinburgh (Storbritannia) og CREAF (Spania), med bidrag fra blant annet NMBU, advarer om at plantearter som trives både i overgangen mellom tundra og skog og i boreal skog vinner terreng i Arktis. Gress og busker er blant de boreale artene som koloniserer mest effektivt, og forskerne advarer om at denne utviklingen kan påvirke både klima, dyreliv og menneskelige samfunn.

Et eksempel er lav, som er typisk for tundraen og hovedføde for rein. Problemet er at lav kan forsvinne i skyggen av busker, og hvis lavbestanden går ned, reduseres også mattilgangen for reinsdyrene. Dette truer livsgrunnlaget for urfolk som er avhengige av jakt og reindrift, og som også bruker tundraplanter som mat.

Klimaet kan også påvirkes av borealisering. Når busker og andre vedaktige arter sprer seg, fanger de mer snø om vinteren og dekker bakken om sommeren. Dette endrer jordtemperaturen og kan fremskynde smeltingen av permafrost. Da frigjøres store mengder karbon som har vært lagret i tusenvis av år og bidrar til global oppvarming.

– I denne studien fant vi at planter som er hjemmehørende i boreal skog og overgangssonen mellom skog og tundra sprer seg nordover i Arktis, selv om graden varierer mellom regioner. At deler av Arktis blir mer boreale kan få omfattende konsekvenser for tundraøkosystemene, forklarer forsker Mariana García Criado, Marie Skłodowska-Curie-stipendiat ved CREAF og University of Edinburgh, og hovedforfatter av studien.

Eurasia og alpine områder

Forskerne har observert at borealiseringen er mest intens i Eurasia og i alpine områder, der avstanden mellom boreal skog og tundra er kortere – noe som letter frøspredningen, ifølge García Criado. Utbredelsen av boreal vegetasjon er også større i de varmeste og mest fuktige delene av Arktis, hvor forholdene er gunstige for etablering av planter.

Så langt har forskerne ikke funnet en direkte sammenheng med temperaturøkning i de undersøkte områdene – trolig fordi de største temperaturøkningene skjer på høye breddegrader, der det er vanskeligere for boreale arter å nå frem.

Studien har også analysert hvilke egenskaper som gjør at noen planter sprer seg mer effektivt enn andre. Kortvokste boreale arter har lettere for å etablere seg på tundraen enn høyvokste. I tillegg koloniserer gress og busker flere områder enn urteaktige arter, takket være fordeler som mer effektivt opptak av næringsstoffer fra jorda. Eksempler på boreale arter som har spredt seg til mange områder er stivstarr og tyttebær.

Fire tiår med ekspedisjoner

For å gjennomføre forskningen har teamet analysert data fra International Tundra Experiment (ITEX), et konsortium som har samlet inn informasjon fra permanente prøveflater over hele Arktis i over 40 år. Totalt er mer enn 1 100 prøveflater og 287 plantearter blitt studert, med prøvetaking fra 1981 til 2023.

– Dette er et ekstremt verdifullt nettverk for både forskning og naturvern. Så mange år med feltarbeid i en så avsidesliggende del av verden, med lik metodikk, er sjeldent, påpeker García Criado.

– Neste steg i forskningen er å studere hvordan borealiseringen påvirker økosystemene og urfolkssamfunnene i Arktis, avslutter hun.

Partnere: 

Studien er ledet av University of Edinburgh og CREAF, med deltakelse fra over 30 forskningsinstitusjoner verden over. Blant disse er Landbúnaðarháskóli Íslands og Háskóli Íslands (Island), NMBU, NTNU, UiT Norges arktiske universitet og Universitetet i Bergen (Norge), Göteborgs universitet og Gothenburg Global Biodiversity Centre (Sverige), Vrije Universiteit Amsterdam (Nederland), University of British Columbia og University of Waterloo (Canada), University of Colorado Boulder og USDA Forest Service (USA), samt Aarhus Universitet og Københavns Universitet (Danmark), og Helsingfors universitet sammen med Natural Resources Institute Finland (Finland).

Faktaboks: 

Boreal skog, også kalt barskogbeltet eller taiga, er et stort skogområde som strekker seg gjennom de nordlige delene av Europa, Asia og Nord-Amerika – rett sør for tundraen. Denne skogen består hovedsakelig av bartrær som gran, furu og lerk, og har et kaldt klima med korte somre og lange, kalde vintre. Boreal skog er verdens største sammenhengende skogområde og spiller en viktig rolle for både klimaet og det biologiske mangfoldet.

Tundra er en naturtype som kjennetegnes av frossen jord (ofte permafrost) og fravær av trær. Den finnes hovedsakelig nord og sør for den klimatiske tregrensen, særlig i Arktis og Antarktis, men også i fjellområder over tregrensen (alpin tundra). Vegetasjonen består av hardføre vekster som mose, lav, gress, små busker og flerårige urter.