Umeå University's logo

umu.sePublications
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Project grant
Title [sv]
Det osynliga kolet- en tidig indikation på ekosystem förändring!
Title [en]
The invisible carbon-an early indicator of ecosystem change!
Abstract [sv]
I den arktiska tundran finns stora mängder kol lagrat i marken och skattningar av detta förråd indikerar att det motsvarar dubbla mängden kol som finns i atmosfären idag. Skulle detta kol frigöras på grund av ett varmare klimat skulle det ge stora återkopplingar på klimatet. Bäckar utgör en viktig källa till växthusgaser som koldioxid och svarar för den största delen av koldioxid emissionen i nordliga ekosystem. Mycket av det kol som avges från bäckar har sitt ursprung i marken. Förändringar i den terrestra miljön som tinande permafrost kan förmodligen mobilisera det lagrade kolet i tundran. Mycket av dagens forskning i arktiska miljöer har just fokus på vad som kommer att ske med detta kol, dock är det mesta av den forskningen inriktad på den terrestra miljön och vi har väldigt begränsad kunskap om hur det kommer att påverka koldioxidavgivningen från akvatiska miljöer som bäckar och sjöar. Från bäckstudier i tundraområden i norra Sverige vet vi att koldioxid halterna är väldigt höga i tundrabäckar, fullt jämförbara med vad som hittats i skogslandet och i många fall även högre. Vi har också observerat extremt höga halter av ofärgat löst organiskt kol (DOC) i många tundrabäckar under sensommaren och början av hösten. Vi tror att det osynliga kolet i form av koldioxid och DOC som vi observerar har sitt ursprung i det organiska material som finns lagrat i mineraljorden på tundran. Förändringar i form av tinande permafrost och vegetationsförändingar kopplade till minskad frosthävning har redan observerats regionalt kring Abisko och liknande förändringar har också rapporterats från andra arktiska områden. Vi tror att det osynliga kolet vi ser i tundrabäckarna är ett resultat av de senaste årtiondenas ökande temperatur och att det påverkar kolomsättningen i den terrestra miljön med konsekvenser för koltransporten och växthusgasavgivningen i våra rinnande vatten. I detta projekt kommer vi att försöka kartlägga källorna till det osynliga kolet och hur bäckkolet är kopplat till tundralandskapet. Vi vill bestämma dess ursprung och hur temperatur och markfuktighet påverkar bildning och transport av markolet till bäckarna. För att komma åt detta kommer vi att kombinera mätningar av kolflöden i bäckarna med markstudier. Vi kommer att karakterisera det lösta markkolet med hjälp av spektroskopiska mätmetoder, åldersbestämning och kolisotopvärden. Det kan ge oss ett fingeravtryck på var bäckkolet kommer ifrån i marken. Vi kommer också att detaljstudera säsongsdynamiken i bäckflödena; kombinerat med mark och klimatdata kan det ge oss information om vilka processer som styr dessa flöden. På liknande sett kommer vi att försöka att bestämma hur mycket av koldioxiden i bäckarna som kommer från nedbrytningen av det lagrade markkolet. När vi samlat in tillräckligt med data kommer vi att skatta koldioxidavgivningen från tundra bäckarna, det kommer att ge oss viktig information om hur mycket deras bidrag är i tundralandskapets kolbudget. I slutfasen av projektet vill vi också skala upp resultaten till ett mer regionalt perspektiv och sätta i dess betydelse i ett större perspektiv.
Abstract [en]
The arctic landscape is undergoing rapid changes due to climate warming with political, economical and environmental consequences. Sweden, being one of the member states of the Arctic council1 and has a specific responsibility for the Arctic environment. Some of the on-going changes in the arctic are visible whereas others are invisible but may have large consequences for the tundra environment and global climate. Streams are sensitive sentinels for environmental change by their integration of processes in terrestrial and aquatic systems. We currently observe exceptionally high concentrations of invisible carbon (C), as stream CO2 and uncolored dissolved organic C (DOC), in tundra headwater streams. We suggest that current climate change mobilizes the stored C in upland tundra soils causing a substantial increase in headwater stream C emissions and water-borne C losses. This is a hitherto unknown effect of a changing tundra landscape that most likely will have a large positive feedback on the global climate warming because of the large quantities of C that is stored in tundra soils. The aim of this study is therefore to 1) disentangle the causes and consequences of this stream C for the tundra C balance, 2) propose methods for how we better can follow these changes in the arctic landscape and 3) establish a more permanent long-term monitoring program for headwater streams in the Swedish tundra.
Co-InvestigatorKarlsson, Jan
Co-InvestigatorLyon, Steve
Co-InvestigatorMörth, Carl-Magnus
Principal InvestigatorGiesler, Reiner
Coordinating organisation
Umeå University
Funder
Period
2015-01-01 - 2017-12-31
National Category
GeochemistryClimate ResearchSoil Science
Identifiers
DiVA, id: project:738Project, id: 2014-970_Formas

Search in DiVA

GeochemistryClimate ResearchSoil Science

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar