Starkt solljus begränsar växternas mångfald och biomassa i gräsmarker
Solen är grunden för fotosyntesen, men alla växter mår inte bra av starkt solljus. Starkt solljus är till och med något som begränsar växternas mångfald och biomassa i världens gräsmarker, enligt en ny studie. Temperatur, nederbörd och kvävenedfall hade inte alls samma betydelse för mångfalden.
Detta visar SLU-forskaren Marie Spohn och hennes kollegor i en studie som just har publicerats i tidskriften PNAS.
Nordamerikas stäpper, Serengetis savann, Svalbards tundra och naturbetesmarker i Alperna är exempel på naturtyper som brukar beskrivas som gräsmarker, med det gemensamt att det saknas träd och att växtligheten till stor del utgörs av gräs och andra örtartade växter. Mångfalden av växtarter i dessa gräsmarker kan variera betydligt, och vad som styr detta är en fråga som har utmanat forskare i årtionden.
I en studie om gräsmarker som publicerades i fjol upptäckte Marie Spohn och hennes kollegor att varken markegenskaper eller klimatfaktorer som nederbörd kunde förklara varför mångfalden av växtarter ser olika ut i olika delar av världen.
– Det förvånade mig, säger Marie Spohn. Och det var då jag började fundera på vilken betydelse solljuset har för växternas mångfald i gräsmarker och inledde ett nytt projekt för att utforska just det.
Mer sol än fotosyntesen hinner hantera
Och nu kan hon och 34 kollegor från olika delar av världen visa att det finns ett negativt samband mellan solljus och mångfald av växter i gräsmarker: intensivare solljus innebär i allmänhet en lägre mångfald av växter. Men det var inte all solstrålning som hade betydelse. Det var intensiv strålning i de våglängder som utnyttjas i fotosyntesen som begränsade antalet växtarter. Varken UV-B-strålning, temperatur, nederbörd, torrhetsindex eller kvävenedfall hade samma tydliga koppling till mångfalden av växter.
– Vi vet att växter kan stressas av att ta emot mer fotosyntetiskt aktiv solstrålning än fotosyntesen hinner hantera, och att det hämmar fotosyntesen, men det här är den första studien som visar att detta är något som begränsar mångfalden av växtarter i världens gräsmarker, säger Marie Spohn.
Kraftigare inverkan i bergsområden kan ge följder i ett varmare klimat
Forskarna upptäckte även att artrikedomen begränsades särskilt mycket av intensivt solljus i högre belägna områden. Den troliga orsaken är att luften på högre höjd, där lufttrycket är lägre, innehåller lägre halter av atmosfäriska gaser och aerosoler som gör solljuset mer diffust.
I områden belägna mer än 340 meter över havsytan visade det sig dessutom att intensiv solstrålning inte bara är kopplad till färre växtarter, utan också till en lägre produktion av ovanjordisk biomassa.
– Vår studie knyter an till frågan om vad som händer med olika växtsamhällen när klimatet blir varmare. Den antyder nämligen att intensivt solljus kan begränsa många växtarters möjligheter att sprida sig till högre belägna områden som svar på klimatuppvärmningen. Detta stöder oron för att sådana arter för närvarande ”åker hiss mot utrotning”, säger Marie Spohn.
Till skillnad från tidigare uppskattningar tyder resultaten alltså på att det är den fotosyntetiskt aktiva strålningen, snarare än UV-B-strålning, som begränsar växters möjligheter att sprida sig uppåt.
Vissa växter är känsligare än andra
Även om vegetationen generellt sett var mer artfattig i områden med starkt solljus, fanns det grupper av växter som påverkades olika starkt. Mångfalden av gräsarter påverkades exempelvis bara på högre höjder, och antalet baljväxtarter påverkades inte alls av solljusets intensitet.
Omfattande samarbete över sex kontinenter
Upptäckten att fotosyntetiskt aktiv solstrålning begränsar växternas mångfald och biomassa i världens gräsmarker kunde inte ha gjorts utan den unika och mycket samarbetsinriktade metod som användes. Ett forskarlag som arbetade på sex kontinenter samlade in standardiserade data om växtlighetens artrikedom och biomassa på 5590 platser i naturliga och halvnaturliga gräsmarker. Dessa data analyserades sedan tillsammans med satellitbaserade data om solstrålning som täcker 22 år.
– En av våra försöksplatser finns i Sverige, i Abisko längst i norr. Där är solljusets intensitet låg under växtperioden medan mångfalden av växter är jämförelsevis hög, i likhet med våra andra försöksplatser i norra Skandinavien, tillägger Marie Spohn.
Kontaktperson
Marie Spohn, professor
Institutionen för mark och miljö
Sveriges lantbruksuniversitet, Uppsala
073-0321569, marie.spohn@slu.se
https://www.slu.se/profilsidor/s/marie-spohn/
Den vetenskapliga artikeln
Marie Spohn m.fl. 2026. Intense solar radiation constrains plant species richness in global grasslands. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.2527128123
Pressbilder
(Får publiceras fritt i anslutning till artiklar om denna nyhet. Klicka för högupplöst bild. Fotograf ska anges.)
(vinjettbilden) Ett av de områden som ingick i studien, beläget i Drakensberg i Sydafrika. Foto: Clinton Carbutt
Bedömning av växternas mångfald på en gräsmark i nordvästra USA. Foto: Mary Ellyn DuPre
