Klimaforskere: Sådan ser Danmark ud i 2075

fredag 30 jan 15
|
af Lotte Grandorf

Kontakt

Teis Nørgaard Mikkelsen
Lektor
DTU Miljø
21 33 13 94

Kontakt

Kim Pilegaard
Professor Emeritus
DTU Miljø
45 25 21 58

Kort om CLIMAITE's resultater

Planter:

1) Økosystemets fotosyntese steg med omkring 35 % som følge af det forhøjede CO2 niveau. Til trods for den høje optagelse af kulstof, steg bevoksningen af planter over jorden ikke, til gengæld voksede planternes rodsystemer konsistent med den forhøjede CO2-tilførsel.

2) Fotosyntesen blev nedreguleret ved tørke i Calluna Vulgaris planten. Planten var dog i stand til at restituere, når den igen fik regn. Dette indikerer en ekstrem modstandskraft over for tørke, da planten kan nedregulere sin produktivitet i perioder med begrænset vand. Forsøget viste også at Deschampsia Flexuosa planten udviser stor robusthed over for klimatiske ændringer i kraft af dens evne til hurtigt at visne og vokse op igen fra rodnettet

3) Plantevæksten blev igangsat omkring to uger før ved varmere temperaturer. Dog resulterede den større forårsbevoksning ikke i en større mængde planter i den følgende sommerperiode, hvilket kan skyldes mindre vand i jorden ved højere temperaturer.

4) Som følge af klimaforandringer observerede vi - overordnet set - små reaktioner hos planterne i form af høj modstandskraft og robusthed.

Mikroorganismer og jordfauna:

1) Klimaforandringernes effekt på jordbakterier var beskeden og begrænsede sig til forhøjet aktivitet og mængde ved varme temperaturer. Svampevækst i forbindelse med jord og rodsystemer viste mere omfattende forandringer.

2) Forhøjet CO2 ledte til forøget rodkolonisering medArbuscular Mycorrhiza svampe, hvilket dæmpede det stigende nitrogenbehov hos planterne som kan forventes ved rodsystemets vækst og dermed plantens næringsbehov. For dyrene i jorden, såsom nematoder (rundorme) der lever i rhizosfæren (det jordvolumen, der påvirkes af planterødders tilstedeværelse) var det forhøjede CO2 gavnligt, idet dette resulterede i mere næring. Enchytræer blev også stimuleret af den forhøjede CO2 i starten af forsøget, men denne effekt kunne ikke længere observeres efter 7-8 år.

3) Tørke ser ud til at stimulere svampeaktivitet og -mængde, men uden ændringer i artssammensætningen, hvilket indikerer en høj grad af tilpasning til tørke. På samme måde så jordmider ud til at være upåvirkede af tørke. Derudover blev enchytraeiderne kaldet ’collembola’ og ’nematoder’ (rundorme) kun midlertidigt reduceret og så ud til hurtigt at genoplive når de fik vand igen. Det vil sige, at jordbiotaen i denne type økosystem var i stand til at tilpasse sig gentagne tørkeperioder.

4) Overordnet set blev jordfaunaens biodiversitet og mængde stort set ikke påvirket af den fulde kombination af varme, tørke og CO2.

Jord:

1) Udstrømningen af non-CO2 drivhusgasserne CH4 og N2O var generelt lav. I fremtiden kan jordiltningen af CH4 (optagelse) muligvis stige, hvorimod jordens og atmosfærens gensidige udveksling af N2O vil være uforandret.

2) Jordrespirationen steg vedvarende ved forhøjet CO2. Modelprognoser indikerer at kulstofsvind vil stige med cirka 21 % i fremtiden. Det vil sige, at den simultane stimulering af kulstofoptag og binding i plantebiomasse og planteaffald, skal være i overskud med 21 % for at dette økosystem ikke skal lide af en reduktion i den samlede udveksling.

3) Både de ustabile 3 % og den samlede sum af jordens organiske kulstof (SOC) forblev uforandret under simuleringerne af fremtidens klima. Dette indikerer at det øverste lag af jordens organiske kulstof kan virke som en vedholdende dæmper i det overordnede kulstofkredsløb.

Kvælstof- og kulstofomsætning:

1) Langsommere korttidsomsætning af kvælstof (N) i den kombinerede behandling indikerer en begrænsning af den potentielle vækst hos planter ved fremtidens forhøjede atmosfæriske CO2-koncentration. Den nedsatte kvælstofomsætning skyldes en lavere mineraliseringshastighed under jorden som følge af tørke. Derudover indikerer den forhøjede kulstof/kvælstof ratio i det fotosyntetiske væv ved forhøjet CO2, at planteaffald vil være af lavere kvalitet i fremtiden.

2) Reaktionerne var mindre i kombinerede behandlinger end i enkeltopstillingerne. Selvom nogle synergiske effekter blev observeret, var det modsætninger der dominerede de interaktive reaktioner ved kombinerede behandlinger.

3) Indledende resultater indikerer at den fulde kombination af behandlinger reducerede det samlede kulstofoptag med mere end 50 %, hvorimod behandling med hver af de enkelte faktorer ledte til et forøget optag af kulstof. Dette viser vigtige interaktive effekter mellem klimaforandringens faktorer med store implikationer for økosystemets kulstof feedback i fremtidens klima.

Resultaterne fra et stort 10-årigt klimaforsøg nær Jægerspris er klar, og giver et realistisk bud på, hvordan Danmark ser ud i 2075. Den gode nyhed er, at de undersøgte økosystemer ser ud til at være i stand til at stå imod moderate klimaforandringer i fremtiden. Den dårlige nyhed er, at økosystemernes optag af CO2 fra atmosfæren ser ud til at halveres inden udgangen af dette århundrede. Det forudser forskere fra DTU Kemiteknik, Københavns Universitet og Aarhus Universitet.

10 års eksperimentelle data tegner et realistisk billede af fremtiden

Det danske forskningsprojekt CLIMAITE med seniorforsker fra DTU Kemiteknik, Teis Nørgaard Mikkelsen, i ledelsen har de sidste 10 år passet, plejet, målt og vejet økosystemet på en mark i Brandbjerg. Målet har været at forudsige hvordan Danmarks natur vil tilpasse sig de stigende klimaforandringer. Resultaterne blev fremlagt ved en konference i går, hvor blandt andet Lars E. Kann-Rasmussen fra bevillingsgiveren Villum Fonden overværede afsløringen af Danmarks fremtid. Resultaterne fra CLIMAITE-projektet er fremkommet af et ambitiøst eksperimentelt set-up og dette er én af grundene til, at Villum Fonden valgte at investere i forsøget.

”Det var min fars motto, at ét forsøg er bedre end tusind ekspertantagelser” fortalte Lars E. Kann-Rasmussen under en tale ved konferencen i det farverige Festauditorium på Københavns Universitet på Bülowsvej. Festauditoriet er dog ikke det eneste der er fyldt med nuancer, det er resultaterne fra dette langvarige forsøg også.

 Lars E. Kann-Rasmussen (Villum Fonden)

 Lars E. Kann-Rasmussen fra Villum Fonden fortæller om begrundelsen for
bevillingen. Foto: Lotte Grandorf

Kombinationen af faktorer gav overraskende resultater

Udover at klimaforsøget spænder over en meget lang tidsperiode (10 år), kombinerer forsøget også - som noget helt særligt - flere af fremtidens klimatiske faktorer, nemlig højere temperaturer, en stigende mængde CO2 i atmosfæren og perioder med tørke.

Forsøget inddelte et hedeområde nord for Jægerspris i 12 oktagoner med forskellige kombinationsmuligheder. Nogle økosystemer blev udsat for varme, nogle for tørke, nogle for CO2 og nogle for alle tre faktorer. Alle de mulige kombinationer (8 stk.) blev undersøgt, selvom behandlingen med alle tre faktorer er den mest realistiske, da den indeholder alle de faktorer som vi forventer ændret i fremtiden. Klimaforskning har som regel fokus på én klimatisk faktor. Men i virkelighedens verden vil klimaforandringerne bringe en kombination flere forskellige faktorer, det vil sige eksempelvis perioder med varme dage og meget lidt regn sammen med det stigende CO2-niveau. En logisk slutning kan derfor være, at hvis man lægger alle disse faktorer sammen vil det have en forøget negativ effekt på klimaet. Men det viser forskningen nu, ikke er tilfældet – nærmere tværtimod.

 CLIMAITE

 Én af oktagonerne på heden i Brandbjerg. Øverst ses et af de rullegardiner som
bruges til at regulere temperatur og regnfald. Foto: Teis Nørgaard Mikkelsen

”Det er et overraskende resultat, at det ikke nødvendigvis er en katastrofe for klimaet når man lægger alle faktorerne sammen. Tværtimod viser flere af vores resultater, at jordfaunaens biodiversitet og mængde stort set ikke bliver påvirket af den fulde kombination af varme, tørke og CO2. Faktisk kan kombinationen ligefrem kan have en dæmpende effekt i forhold til økosystemernes udledning af CO2,” fortæller Teis Nørgaard Mikkelsen.

”Desværre er det bare ikke hele sandheden, fortsætter Teis Nørgaard Mikkelsen, ”til trods for at vores behandling med hver af de enkelte faktorer gav forøget optag af kulstof i økosystemet, viser vores resultater på den anden side også at den fulde kombination af behandlinger reducerer økosystemets samlede kulstofoptag med mere end 50 %. Med andre ord, ser vi altså potentielt på en fremtid hvor planterne ikke længere kan optage den mængde CO2 som vi er afhængige af i forhold til at bevare balancen i udvekslingen af CO2 med atmosfæren” forklarer Teis Nørgaard Mikkelsen.

 

Tydelig temperaturforskel i en af forsøgsopstillingens oktagoner. 
Foto: Poul Therkild Sørensen

Behov for forskning i ekstreme vejrforhold

Selvom CLIMAITE-projektet nu er ved sin ende, er der stadig behov for mere forskning på området.

”CLIMAITE-forsøget er et af de mest avancerede klimaændringseksperimenter som verden har set, men der er behov for nye eksperimenter i fremtiden som fokuserer periodiske ekstreme begivenheder som f.eks. lange tørkeperioder, hedebølger og oversvømmelser i en CO2-beriget atmosfære, da sådanne enkeltstående begivenheder også bliver en del af vores virkelighed, og de kan formentlig ændre økosystemernes udvikling i dramatisk retning”, slutter Teis Nørgaard Mikkelsen.


Læs mere om projektet på hjemmesiden

Eller klik på billedet for at downloade et overblik over CLIMAITE's resultater

Relaterede Videoer  

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

Vis flere

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.