CArbon NItrogen Forest Labelling EXperiments = Experiment med isotopinmärkt kol och kväve för att följa dessa grundämnen i skogsekosystem
De biogeokemiska kretsloppen av kol (C) och kväve (N) interagerar på många sätt i skogsekosystem. Koldioxid binds vid fotosyntesen, som katalyseras av enzymet RUBISCO, vilket ofta står för huvuddelen av bladens innehåll av kväve. Det socker som produceras efter denna reaktion används för att producera växtdelar och för att underhålla deras metabolism. En del av sockret används således av växternas rötter och deras svamppartners i mykorrhizasymbiosen. Denna är i sin tur viktig för växtens upptag av kväve från marken. En del av det kväve som tas upp har frigjorts genom att nedbrytande markorganismer kopplat isär kolet från kväve i organiska molekyler. Dessa exempel visar på några av de viktigare interaktionerna mellan kretsloppen av kol och kväve i skogen. Vi saknar detaljerad kunskap om dessa viktiga interaktioner, vilket bland annat gör det svårt att förutsäga skogens roll i den framtida kolbalansen och hur skogarna långsiktigt reagerar på tillförsel av kväve som gödselmedel eller atmosfäriskt nedfall. Vi har, fram till nu, främst gjort detaljstudier av förenklade miniatyrsystem på laboratorier, men inte kunnat följa i detalj processer direkt i skogen.
Vi bestämde oss för att lösa detta tekniska problem genom att följa molekyler och atomer som innehåller kol och kväve direkt i skogen. Tekniken har använts i mindre skala tidigare, men vi genomför nu direkta storskaliga experiment direkt i fält. Vi märker in fotosynteskolet genom att låta träden på 50 kvadratmeter stora ytor assimilera koldioxid, som är inmärkt med den icke-radioaktiva (stabila) isotopen kol-13. Vi tillför samtidigt kväve-15 till marken. Dessa två isotoper utgör normalt endast ca 1% respektive ca 0,4% av kol- och kväveatomerna i naturen, men vi tillför signifikant mer. Detta gör det möjligt att följa kolets och kvävets vägar och interaktioner i skogsekosystemet i stor detalj.
Tekniken prövades i en s k pilotstudie 2006 och är publicerad. Vi kommer att rapportera de viktiga resultaten från stora experiment 2007 och 2008 fortlöpande på denna sida.
Forskargruppen består av: Peter Högberg, Torgny Näsholm, Vaughan Hurry, Sune Linder, Tomas Lundmark, Ross McMurtrie, Mona N. Högberg, Sonja Keel, Daniel Metcalfe och Catherine Campbell
Våra samarbetspartners är: Sabine Göttlicher, Nick Betson, Tord Magnusson, Andreas Schindlbacher, Phil Ineson, Jens-Arne Subke, Harry Vallack, Andreas Richter, Barry Thornton, Andy Midwood, Elizabeth Powers, Juergen Schleucher och Maria Briones.
Det tekniska arbetslaget har bestått av: Jan Parsby, Thomas Hörnlund, Mark Blackburn, Stephan Schaffner, Abdulmajid Mahomoud, Per-Erik Wikberg, Axel Högberg, och John Högberg
Experimenten inom CANIFLEX har fått ett generöst ekonomiskt stöd av Kempe-stiftelserna (8,5 miljoner SEK), forskningsråden VR och FORMAS.