Tema

Kvävebrist kan minska skogarnas CO2-upptag

Växters tillgång på kväve minskar när klimatet blir varmare, visar en studie grundad på 43 000 växtprover från hela världen. Detta kan påverka skogens förmåga att ta upp koldioxid från atmosfären och eventuellt också minska tillgången på näring för de växtätande varelser som lever där.

I takt med den globala uppvärmningen och de ökande halterna av koldioxid i atmosfären tycks tillgången på kväve försämras för marklevande växter i naturen, visar en internationell studie som nyligen publicerades i Nature Ecology & Evolution.

– Även om vi lyckas stabilisera halten av koldioxid i atmosfären på en tillräckligt låg nivå för att undvika klimatförändringens allvarligaste konsekvenser, kommer många markekosystem att visa allt tydligare tecken på att det finns för lite kväve i marken, snarare än för mycket, säger Michael Gundale från SLU.

Det här gör det än viktigare att vi lyckas minska våra utsläpp av koldioxid.

För mycket eller för lite kväve?

Planetens gränser är ett begrepp som används ofta i miljödebatten idag. Enligt detta koncept finns det ett antal miljöproblem som vart och ett har ett eget gränsvärde, som inte kan överskridas utan att det uppstår tröskeleffekter som kan leda till oöverskådliga miljöeffekter.

En sådan gräns rör mängden kväve som med människans hjälp förs in i det biologiska kretsloppet, genom till exempel tillverkning av konstgödsel. Kvävets roll i övergödningen av sjöar och vattendrag har uppmärksammats under lång tid, och det anses ofta att planetens gränser när det gäller så kallat reaktivt kväve redan har överskridits.

Bakom studien står 38 forskare i ett internationellt samarbete som har letts av den amerikanske forskaren Joseph Craine. Sverige är representerat genom Michael Gundale från institutionen för skogens ekologi och skötsel vid Sveriges lantbruksuniversitet.

Samtidigt finns det en grundläggande osäkerhet om hur trenden verkligen ser ut när det gäller tillgången på kväve i jordens markekosystem. Halten av koldioxid har ökat med över 40 procent under de senaste 150 åren, vilket har varit positivt för växternas fotosyntes och bör ha ökat deras upptag av kväve från marken. Dessutom kan de längre växtsäsonger som klimatuppvärmningen bäddar för också göra att växternas behov av kväve är större än utbudet i vissa ekosystem.

Historiska bladanalyser visar långsiktig trend
För att få en bild av hur trenden ser ut analyserade forskarna en databas med kemiska undersökningar av blad från hundratals växtarter som hade samlats in från hela världen under åren 1980–2017. Studien bygger på kväveinnehållet i mer än 43 000 prover. Det de fann var en global trend mot minskad tillgång på kväve.

Flertalet markbundna ekosystem, till exempel skog och mark som inte har gödslats, blir mer oligotrofa, vilket innebär att det inte finns tillräckligt med näringsämnen.

– Idag framhålls det ofta att miljön utsätts för alltför stora nedfall av atmosfäriskt kväve, och att det leder till ekologiska problem. Detta är förvisso sant i många områden och miljöer, men nu verkar det som att miljöer som inte är starkt påverkade av kväve-föroreningar börjar drabbas av det motsatta problemet – att klimatförändringen leder till att växternas tillgång på kväve blir alltmer begränsad.

Begränsar skogens roll i klimatarbetet
Enligt artikeln ger den nya studien ytterligare belägg för att skogar inte kommer att kunna binda in så stora mängder kol från atmosfären som många av dagens klimatmodeller förutspår, eftersom skogens tillväxt tycks vara mer begränsad av kvävebrist än man tidigare har trott. Dessa nya insikter tyder på att det är ytterst brådskande att minska utsläppen av koldioxid.

I artikeln nämns också en annan tänkbar följd av att ekosystemen blir mer näringsfattiga: att växternas minskande proteinhalter även påverkar de växtätare som lever där. Detta återstår dock att undersöka.

Michael Gundales roll i studien var att bidra med data från svenska skogsekosystem och att medverka i tolkningen av analyserna.

– Studien visar den globala trenden. Hittills finns det dock inga tydliga belägg för att svenska skogar blir mer kvävebegränsade, men det är något som det behövs grundliga studier om. Samtidigt finns det en ganska färsk studie av norrländska vattendrag som visade att kvävehalterna har sjunkit stadigt under de senaste 30 åren.

Artikeln:
Isotopic evidence for oligotrophication of terrestrial ecosystems. Nature Ecology & Evolution, Vol 2, November 2018, 1735–1744. Joseph M. Craine m.fl. 2018.

Kontakt:
Michael Gundale, forskare. Institutionen för skogens ekologi och skötsel
Sveriges lantbruksuniversitet, Umeå, Michael.Gundale@slu.se

Läs också

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Kvävebrist kan minska skogarnas CO2-upptag

 lästid ~ 3 min