Arktiska växters rötter spelar nyckelroll i klimatförändringarna

Översikten, som nyligen publicerades i Nature Reviews Earth & Environment, visar hur processer under markytan kan hjälpa forskare att bättre förstå hur ett av jordens snabbast föränderliga ekosystem kommer att påverka det framtida klimatet.

Den arktiska permafrosten innehåller omkring 1 460 till 1 600 miljarder ton organiskt kol, ungefär dubbelt så mycket som den mängd som för närvarande finns i atmosfären. När klimatförändringarna tinar permafrosten frigörs en del av detta kol till atmosfären.

När permafrosten tinar påverkas också tundrans ekosystem – de trädlösa områdena kring Nordpolen – genom att träd och buskar kan etablera sig på platser där de tidigare inte kunnat växa.

Under markytan

Mycket uppmärksamhet har riktats mot hur förändringar ovan jord kan bidra till att binda kol, till exempel den ökade buskvegetationen och ”förgröningen” av Arktis. Men enligt författarna bakom forskningsöversikten kan rötterna och marken runt dem vara minst lika viktiga för att avgöra om ekosystemen blir kolkällor eller kolsänkor.

Översikten har letts av Rebecca Hewitt vid Amherst College i USA med hjälp av Gesche Blume-Werry vid Umeå universitet och Thomas Parker vid The James Hutton Institute i Storbritannien. Ytterligare åtta forskningsorganisationer har bidragit.

– Vår artikel lyfter fram den centrala roll som processer i rötterna och rhizosfären spelar för återkopplingar från Arktis till det globala klimatet. Vi hoppas att den ska inspirera till mer forskning om detta viktiga men fortfarande relativt outforskade område, säger Gesche Blume-Werry, biträdande universitetslektor vid Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap vid Umeå universitet.

Rötternas dubbla roll

Forskarna fann belägg för att stigande temperaturer och tinande permafrost kan förändra både rötternas produktivitet och hur djupt de växer, liksom deras säsongsmässiga tillväxtmönster och samspelet mellan växter och mark.

Samtidigt som rötter kan bidra till att binda kol i marken genom att gynna växternas tillväxt och tillföra organiskt material, kan de också stimulera mikroorganismer som bryter ned kol i marken och frigör växthusgaser som koldioxid och metan.

Forskningsöversikten visar att dessa processer kan verka i båda riktningarna. För att förbättra klimatprognoserna behövs därför en bättre förståelse för samspelet mellan växternas rötter, markens mikroorganismer och den tinande permafrosten.