komponenter i økosystemet. For eksempel vil ændringer i sneforhold på den ene side påvirke moskusoksernes adgang til deres fødeplanter, men på den anden side samtidig påvirke planternes vækst og stofskifte.
For det andet vil ændringer i planternes artssammensætning, vækst og udbredelse forårsage ændringer i kulstofomsætningen, som i sidste ende vil bestemme, om de arktiske tundraer i det lange løb via nedbrydning af organisk stof netto vil bidrage med kuldioxid til atmosfæren, eller om de netto vil optage kuldioxid fra atmosfæren og omsætte det til organisk stof i form af øget plantevækst. Dette vil i sig selv kunne påvirke selve drivhuseffekten og dermed klimaet. Ligeledes vil ændringer i sneens udbredelse og afsmeltning kunne påvirke de arktiske områders strålingsbalance, fordi en snedækket overflade reflekterer meget mere sollys end en snefri overflade. Dette vil kunne føre til en ændret energibalance, som igen vil kunne påvirke klimaet. Der er tale om såkaldt feedback fra økosystem til klima (pil II og III).
Et helt økosystem studeres
Zackenberg Basic har sammen med sit nystartede vestgrønlandske søsterprogram, Nuuk Basic, markeret sig internationalt på grund af deres omfattende tværfaglige monitering inden for et enkelt økosystem. Ikke alene undersøger Zackenberg Basic, hvorledes et højarktisk økosystems opbygning og funktion ændres af klimasvingninger, men også hvordan sådanne ændringer igen vil påvirke klimaet via f.eks. ændringer i overfladens refleksion af Solens lys (albedoen) samt frigørelsen af kulstof (Boks 2.1).
Zackenberg Basic er altså en holistisk måde at studere klimaeffekter på, der bryder med tidligere effektstudiers traditioner for kun at undersøge en mindre del af økosystemet. Moniteringen i Zackenberg Basic dækker i alt 16 videnskabelige områder omfattende klimatiske, fysiske og biologiske faktorer inden for det samme økosystem (Fig. 2.1). Alle disse moniteres kontinuerligt gennem hele forårs- og sommersæsonen, år efter år.
Zackenberg Basic består af fem basisprogrammer, der hver især har fokus på forskellige dele af økosystemet ved Zackenberg. Tilsammen moniterer disse programmer over 1.500 parametre hvert år, fra tidligt forår til sen sommer. Parametrene kan, som illustreret på Fig. 2.1, samles i en række overordnede faglige områder delt på økosystemets fysiske og biologiske dele.
Figur 2.1 Skematisk præsentation af de vigtigste faglige områder, der moniteres under Zackenberg Basic.
De fysiske områder omfatter glaciologi, sne, jord, is, søer, hydrologi, oceanografi, havis og ultraviolet (UV) stråling, mens de biologiske områder omfatter jordens fauna og stofomsætning, vegetation, effekter af UV-stråling, udveksling af gasser mellem økosystemet og atmosfæren, flora og fauna i søer, leddyr, fugle og pattedyr. Da Zackenberg Basic moniterer gennem hele vækstsæsonen og år efter år, vil ændringer i alle disse parametre afspejle, hvordan økosystemet reagerer inden for den enkelte sæson og i relation til længerevarende klimarelaterede ændringer over flere år.
En samlet vurdering af de hidtidige effekter af klimaet og anbefalinger for den fremtidige klimaforskning i Arktis blev for nylig foretaget i
Figur 2.2 Halsbåndlemmingen, der lever i højarktisk Grønland, er en såkaldt nøgleart i den terrestriske del af økosystemet ved Zackenberg. De fleste rovdyr er afhængige af dens tilstedeværelse, men vadefuglenes ynglesucces kan for eksempel også være indirekte påvirket, idet tilstedeværelsen af mange lemminger kan mindske rovdyrenes afhængighed af f.eks. vadefuglenes æg, hvilket naturligvis vil være gavnligt for vadefuglebestanden.
Foto: E. Thomsen.
Arctic Climate Impact Assessment (ACIA). Disse anbefalinger er en ledetråd i det tværfaglige moniteringsprogram med særlig fokus på langtidsobservationer af kryosfære, hydrologi, arktisk tundra, ferske og marine systemer samt UV-stråling og gasudveksling. ACIA’s anbefalinger er formuleret meget generelt og er først og fremmest relaterede til et ønske om en fagligt og geografisk mere omfattende arktisk klima- og klimaeffekt-forskning. Så også her kan Zackenberg Basic bidrage med nyskabende tænkning i moniteringen af klimaændringers effekt.
Komplekse klimaeffekter på tværs af arter
I sammenligning med tempererede og tropiske økosystemer kan det højarktiske økosystem med rette betegnes som simpelt, alene af den grund at systemet indeholder langt færre arter end tilsvarende økosystemer længere sydpå. Dette er en fordel, når man, som med Zackenberg Basic, ønsker at beskrive, hvorledes hele økosystemet reagerer på klimaændringer. Det højarktiske økosystem ved Zackenberg er simpelthen nemmere at overskue.
Dette til trods er kortlægningen af effekter af klimaændringer i økosystemet ved Zackenberg ikke en simpel opgave. Ser man nærmere på det terrestriske system omfattende polarræv, lækat, lille kjove, moskusokse, lemming (Fig. 2.2), vadefugle, planter og insekter, ser man, hvordan klimaet påvirker de enkelte arter ad flere veje (Boks 2.2). Resultaterne fra over ti års dataindsamling under Zackenberg Basic understreger, at effekterne af klimaet på de enkelte arter er både af direkte og indirekte karakter. Den direkte effekt af klima er den letteste at observere. Eksempelvis vil moskusokser under snerige vintre have sværere ved at få adgang til deres planteføde, hvilket kan medføre en øget dødelighed og/eller lavere fødselsrate hos moskusokserne. Snerige vintre har imidlertidig også en indirekte negativ effekt på moskusokserne, idet vintre med megen sne vil forkorte planternes vækstsæson og dermed give moskusokserne en kortere sæson, hvor de har adgang til føde af høj kvalitet (Boks 2.2).
Boks 2.2 Et kig på tværs af arter
Et økosystem kan opdeles i den trofiske fødekæde, hvor man grupperer organismerne funktionelt efter, hvilken føde de spiser. Som vist med de brune, fuldt optrukne pile, spiser rovdyrene – polarræv, lækat og lille kjove – alle lemming og vadefugleæg og -unger, mens moskusokse og lemming, som er planteædere, spiser vegetationen. Vadefuglene er insektædere. Der er således en indbyrdes påvirkning imellem fødekædens forskellige niveauer og dermed mulighed for, at klimaet ikke kun påvirker de enkelte arter direkte, men også indirekte gennem vekselvirkninger på kryds og tværs af økosystemet. De blå pile viser hvordan de enkelte arter i økosystemet ved Zackenberg reagerer direkte (fuldt optrukken pil) og indirekte (stiplet pil) på et øget snedække. Som det ses, forekommer der både negative og positive effekter af mere sne.
De indirekte klimaeffekter dokumenteret ved moniteringen af økosystemet ved Zackenberg kan oftest kun beskrives, hvis alle centrale arter moniteres samtidig. Havde man eksempelvis kun overvåget mos kusokserne, ville det have været svært at afgøre, om den negative effekt af øget snedække er en direkte effekt af dette klimafænomen, eller om det er en indirekte effekt som følge af klimarelaterede ændringer i vegetationen – og dermed om vekselvirkningen mellem moskusokser og vegationen funktionelt vil ændres pga. ændringer i klimaet. Med Zackenberg Basic er det altså muligt ikke kun at forudsige klimaets indflydelse på de enkelte arter, men også om hele økosystemet vil ændres i struktur og funktion.
Arters reaktioner på klimaændringer er meget forskellige
I de 14 år, der er moniteret ved Zackenberg, var lufttemperaturen omkring snesmeltningstidspunktet markant højere i årene 2002-05, og i 2007 nåedes en hidtidig varmerekord på 3,3 °C i juni. Således steg den gennemsnitlige
