Studerer man f.eks. klimaets indflydelse på vegetationen og mængden af drivhusgasser, der udveksles mellem jord og atmosfære, er der flere forhold, man skal have tjek på (Fig. 0.2). Allerførst skal man have styr på, hvordan ændringer i lokale vejrforhold som temperatur og snenedbør er koblet til større tidsmæssige svingninger i atmosfæriske og marine klimasystemer. Endvidere afhænger effekten på økosystemet af mængden af sne og af landskabets karakter. På skråninger i læ for vinden dannes der f.eks. store snefaner, mens højtliggende flade områder ofte er blæst fri for sne hele vinteren igennem. Sådanne forskelle kan påvirke naturen ad mange forskellige veje. Som man kan se på Fig. 0.2, kan ændringer i snemængden påvirke planternes vækst og artssammensætning såvel som omsætningen af næringsstoffer i jorden. Dette betegnes ofte som en direkte klimaeffekt. Derudover vil ændringer af f.eks. snedybden også kunne påvirke et pattedyr som moskusoksens adgang til planteføden, og det vil igen påvirke planternes vækst. Dette er en indirekte effekt af klima. Man kan derfor sige, at det er summen af både direkte og indirekte klimaeffekter på økosystemet, der i sidste ende styrer, om eksempelvis udvekslingen af drivgasserne metan og kuldioxid fra jorden til atmosfæren ændres. For at kunne koble disse vidt forskellige ændringer i naturen kræves der endvidere observationer af mikrobiologiske, botaniske og zoologiske forhold. Det er derfor, at et overvågningsprogram som Zackenberg Basic bliver så enormt. Og det er også netop derfor, at undersøgelserne ved Zackenberg er helt unikke i international sammenhæng. Kun ved Zackenberg har man målt de samme mange parametre i en længere årrække og detaljeret beskrevet de væsentligste mekanismer i hele økosystemet. Takket være Zackenberg Basic ved vi, hvordan økosystemet fungerer, og hvordan det reagerer på de normale klimavariationer fra år til år.
Figur 0.2 Et eksempel på hvordan klimaændringer påvirker naturen i Nordøstgrønland. Der er mange måder, hvorpå ændringer i klimaet kan påvirke økosystemerne. Hver af de sorte pile viser mulige veje, effekter af klimaændringer kan gå.
Kapitlerne i denne bog beretter om de mange forskellige måder, hvorpå klimaændringer kan påvirke det højarktiske økosystem. Men allerførst sættes scenen i kapitel 1 og 2. Her fortælles historien om opbygningen af forskningsstationen og om, hvordan man driver et så stort foretagende. Herefter følger et kapitel om, hvad et økosystem egentlig er for en størrelse, og hvorfor det er nødvendigt at studere et helt økosystem i en tværfaglig optik. Det tredje kapitel sætter den klimatiske scene, som den er nu, i 2009, og vender blikket mod fremtiden.
Efter disse indledende overordnede betragtninger fokuseres der i de følgende seks kapitler på klimaeffekterne i de forskellige dele af økosystemet ved Zackenberg: jordmiljøet med permafrost og kulstofomsætningen, plantedækket, søerne, trækfuglene, rovdyr og byttedyr og det marine miljø. Selv om effekterne af klimaændringer foregår forskelligt i disse miljøer, er der ikke desto mindre klare sammenhænge mellem dem. For eksempel har tidspunktet for afsmeltningen af sne og is en helt central betydning, der rækker på tværs af hele økosystemet, lige fra opstart af planternes vækst over moskusoksers produktion af kalve til udvekslingen af drivhusgasser. Slutteligt samles bogens forskning i et bud på, hvordan fremtidens højarktiske økosystemer kunne se ud.
Hvis du vil vide mere: supplerende læsning
Denne bogs beretning om naturen og klimaændringerne i Nordøstgrønland er primært baseret på to engelsksprogede, videnskabelige bøger: High-arctic ecosystem dynamics in a changing climate og Carbon cycling in Arctic marine ecosystems: Case study Young Sound, suppleret med en lang række videnskabelige artikler.
I de nævnte bøger kan man dykke ned i de mere teoretiske og tekniske baggrunde for de mange forskellige forhold, vi her giver et mere læsevenligt indtryk af. De fulde referencer til relevante publikationer og netsteder er givet i bogens litteraturliste.
| 1 | Forskningsstation Zackenberg har nu eksisteret i 14 år, og resultaterne fra de første 10 år er netop publiceret som en bog i serien Advances in Ecological Research fra forlaget Academic Press. Her bringer vi historien om stationens tilblivelse og konceptet for stationens arbejde. |
Historie, etablering og drift
Af Morten Rasch & Hans Meltofte
I 1991 besøgte en ekspedition Zackenberg med det formål at undersøge mulighederne for etablering af en forskningsstation på stedet. Ekspeditionen anvendte en gammel hytte, Zackenberg Fangststation, fra fangstmandsperioden som base under opholdet. Fra venstre ses: T.I.H. Andersson, B. Muus, H. Meltofte, B.H. Jakobsen, J. Böcher, B. Fredskild og G.S. Mogensen.
Foto: G.S. Mogensen.
Figur 1.1 Græssende moskusokser ved Zackenberg.
Foto: N.M. Schmidt.
Årstallet er 1995. En flok moskusokser går og græsser i dalen under fjeldet Zackenberg i det øde højarktiske Nordøstgrønland. Stilheden brydes af motorlarm, og få minutter efter lander et fly af typen DeHaviland DHC-6 Twin Otter på et lille grusplateau umiddelbart neden for moskusokserne. Da motorerne er slukkede, stiger fem forskere og logistikere ud i ødemarken. Det er begyndelsen på et langtidsprogram, der skal studere effekterne på de følsomme højarktiske økosystemer af de forventede menneskeskabte klimaændringer, som i løbet af få år er blevet et ‘varmt’ diskussionsemne i forskerverdenen og i medierne.
Fjorten år efter er scenariet ved Zackenberg et helt andet. På grusplateauet, hvor Twin Otteren landede, ses nu en mindre ‘landsby’ med ti huse, som benævnes Forskningsstation Zackenberg. Moskusokserne græsser stadig i dalen og synes ikke synderligt påvirkede af de mange travle forskere med deres måleinstrumenter (Fig. 1.1). De menneskeskabte klimaændringer er ikke længere blot et emne i forskerverdenen og i medierne, men er højt placeret på den internationale politiske dagsorden. Her er de observerede effekter i Grønland en af de væsentligste øjeåbnere.
Formålet med moniteringen
Alt hvad vi vidste om det fysiske miljø og om floraen og faunaen i højarktisk Grønland (Boks 1.1) frem til 1990’erne, var baseret på nogle kortvarige forskningsekspeditioners undersøgelser – det ene år her, det andet år der. Der fandtes hverken en samlet kortlægning eller langtidsdataserier, som kunne belyse år til år-variationer eller mere langsigtede ændringer i naturen i relation til klimavariationer og andre faktorer. Det var baggrunden for, at en gruppe forskere på Zoologisk Museum ved Københavns Universitet i 1986 fik ideen om etablering af et længerevarende tværvidenskabeligt undersøgelsesprojekt i Nordøstgrønland, som ved en såkaldt økosystemmonitering skulle indsamle lange tidsserier vedrørende det fysiske og det biologiske miljø i et nordøstgrønlandsk økosystem.
Boks 1.1 Nordøstgrønlands placering i Højarktis
Arktis stammer fra det græske ord Arktikós for det, der hører til mod nord. Det kommer af Arktos – bjørn – for stjernebilledet Store Bjørn tæt ved Nordstjernen. Det er landet nord for trægrænsen, hvor der er tundra. Tundra kommer af finsk – tunturi – som betyder land uden træer. Her er gennemsnitstemperaturen for den varmeste måned under 10-12 graders varme.
Arktis opdeles yderligere i en højarktisk og en lavarktisk zone. I den lavarktiske