Een nieuwe studie heeft gedeeltelijk gefossiliseerde planten en eencellige organismen gebruikt om de effecten van klimaatverandering op de Canadese hoog-Arctische wetlands te onderzoeken en hun toekomst te helpen voorspellen.

Het noordpoolgebied warmt sneller op dan enig ander gebied op aarde, waardoor de ecologie van de regio een snelle transformatie ondergaat. Tot nu toe was er beperkte informatie over de reactie van Arctische wetlands op klimaatverandering en stijgende mondiale temperaturen.

Een internationaal team van wetenschappers onder leiding van de Universiteit van Leeds en de Geological Survey of Canada hebben de vochtomstandigheden en vegetatiegeschiedenissen uit het verleden gereconstrueerd om te bepalen hoe drie hoofdtypen Canadese wetlands in het hoogpoolgebied hebben gereageerd op de opwarming van de aarde in de afgelopen eeuw.

Door ecologische veranderingen in het verleden in deze regio te begrijpen, kunnen nauwkeurigere voorspellingen worden gedaan over hoe toekomstige veranderingen, zoals langere groeiseizoenen en meer water door dooi van het grondijs, de wetlands kunnen aantasten.

De studie, gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , ontdekte dat onder 21e-eeuwse opwarmingsomstandigheden en met voldoende vocht, bepaalde Arctische wetlands kunnen overgaan in veengebieden, het creëren van nieuwe natuurlijke koolstofopslagsystemen en tot op zekere hoogte het verminderen van koolstofverliezen door degraderende veengebieden in zuidelijke regio's.

Studie hoofdauteur Thomas Sim, doctoraat onderzoeker aan de School of Geography in Leeds, zei:"Hoge Arctische wetlands zijn belangrijke ecosystemen en wereldwijd belangrijke koolstofopslagplaatsen. er zijn geen langetermijnmonitoringsgegevens voor veel van de afgelegen regio's van het noordpoolgebied, waardoor het moeilijk is om hun reacties op de recente klimaatopwarming te bepalen. Het reconstrueren van de ecologische geschiedenis van deze wetlands met behulp van proxy-bewijs kan ons helpen om ecologische verschuivingen uit het verleden op een tijdschaal van decennia en eeuwen te begrijpen."

Studie co-auteur Dr. Paul Morris, van het onderzoekscentrum van de universiteit, water@leeds, zei:"Onze bevindingen tonen aan dat deze harde en relatief onontgonnen ecosystemen reageren op de recente klimaatopwarming en ecosysteemverschuivingen ondergaan. Terwijl sommige van deze wetlands kunnen overgaan in productieve veengebieden met toekomstige opwarming, de langetermijneffecten van klimaatverandering zullen waarschijnlijk variëren afhankelijk van het type wetland.

"Hoewel er zich nieuwe productieve veengebieden kunnen vormen op plaatsen zoals het hoge Noordpoolgebied, degraderende veengebieden in andere gebieden zijn een groot mondiaal probleem. Alles moet in het werk worden gesteld om veengebieden over de hele wereld te behouden - ze zijn een ongelooflijk belangrijk onderdeel van de wereldwijde koolstofcyclus."

Het team onderzocht ecologische reacties op de opwarming van de twintigste eeuw in de drie soorten hoog-Arctische wetlands:veelhoekige modder, kustveen en dalveen. Plant macrofossielen en testaat-amoeben - kleine, eencellige organismen die in wetlands leven - in combinatie met radiokoolstofdatering werden gebruikt als proxy voor historische veranderingen in vegetatie en vochtniveaus.

Uit de studie bleek dat alle drie soorten wetland - met uitzondering van bepaalde delen van het veelhoekige moeras - ecosysteemverschuivingen hebben ondergaan die samenvielen met een toename van het aantal graaddagen:een eenheid die wetenschappers gebruiken om de lengte en warmte van het groeiseizoen te kwantificeren. Het kustveengebied kreeg te maken met een toename van het struikgewas als gevolg van opwarming, terwijl delen van het veelhoekige slijk toenamen in mosdiversiteit.

De studie toonde ook aan dat andere omgevingsfactoren dan opwarmingstemperaturen kunnen bijdragen aan veranderingen in de vegetatie. Het onderzoek suggereert dat grazende poolganzen mogelijk hebben bijgedragen aan de recente verschuiving van struiken naar mossen in het kustveengebied. De populatie poolganzen is aanzienlijk toegenomen en de voedselconcurrentie op hun broedplaatsen in de zomer kan ertoe leiden dat ze naarmate ze warmer worden nieuwe graasplekken verder naar het noorden zoeken.

Studie co-auteur Dr. Jennifer Galloway, Universitair hoofddocent aan het Aarhus Institute of Advanced Studies, Denemarken en geologisch onderzoek van Canada, zei:"Onze studie benadrukt de complexe manieren waarop klimaatverandering ecosystemen beïnvloedt en suggereert dat de effecten van klimaatopwarming zullen variëren afhankelijk van het type wetland. Hoewel we duidelijk kunnen zien dat klimaatverandering de ecologie in de Arctische wetlands verandert, of dat zal resulteren in een overgang naar productieve veengebieden zal sterk worden beïnvloed door de complexe dynamiek die de wetlands beheersen."