Hur mycket uppvärmning tål tundrans ekosystem?

I en ny doktorsavhandling från Sveriges lantbruksuniversitet har doktoranden Kohsuke Tanigawa undersökt ifall högre temperaturer kan utlösa en tröskeleffekt i tundrans ekosystem – ett fenomen där en liten temperaturökning leder till stora och plötsliga ekologiska förändringar.

– Frågan vi ställer oss är ifall ekosystemen svarar linjärt på stigande temperaturer, eller om de kan genomgå en plötslig förändring när uppvärmningen passerar vissa gränser. Om klimatförändringar skulle leda till att en enda art försvinner kan det rubba hur hela systemet fungerar, säger Kohsuke Tanigawa.

Tundran sattes på prov med kraftig uppvärmning

Forskningen fokuserade på rishedstundra i fjällen i närheten av Abisko. För att testa tröskelhypotesen kombinerade Kohsuke labbexperiment på både jord och vegetation från tundramiljön, med fältexperiment där jord transplanterades i olika höjder längs bergssluttningen.

I de kontrollerade försöken undersöktes fem olika uppvärmningsnivåer, från dagens temperaturer upp till hela 9 °C varmare. Det gjorde det möjligt att undersöka effekten längs en bredare uppvärmningsgradient.

Experimenten visade att växter, mikroorganismer och jordlevande djur påverkades förvånansvärt lite av uppvärmning. Även efter de högsta temperaturerna såg forskarna inga tröskeleffekter som ledde till stora ekosystemförändringar.

– Jag blev förvånad när jag såg hur mycket uppvärmning de här artsamhällena faktiskt tål. Till och med när vi testade nio graders uppvärmning från dagens temperaturer observerade vi inga drastiska omorganisationer i ekosystemet under den växtsäsong som vi undersökte, säger Kohsuke.

Plötsliga förändringar bland mikroorganismer

Men icke-linjära effekter på uppvärmningen uteblev inte helt. Forskarna såg att vissa uppvärmningsnivåer plötsligt förändrade hur effektivt mikroorganismerna använde kol i marken, vilket är en indikation på att avgörande förändringar faktiskt kan ske under mark innan de blir uppenbara i vegetationen ovan mark.

Det finns fortfarande pusselbitar som väntar på att läggas. Kohsuke Tanigawa väntar på mer data över mikroorganismernas gruppsammansättning. Det hoppas han ska förklara de plötsliga förändringarna och ge en tydligare indikation på vilka andra framtida effekter vi kan förvänta oss när tundran fortsätter värmas upp.

–  Vi ställer oss väldigt fundamentala frågor och även mönstren inte alltid är så uppenbara finns det ett värde i att testa den här hypotesen noggrant, säger Tanigawa. Att vi undersökt uppvärmning vid flera olika nivåer och i olika kombinationer av växter och marklevande organismer har hjälpt oss se att viktiga ekologiska processer faktiskt kan vara under förändring, även om systemet kan verka vara relativt stabilt.

Avhandling och disputation

Kohsuke Tanigawa disputerade med sin avhandling The non-linearity of tundra warming responses and their thresholds den 18 september 2026 vid SLU i Umeå.