Ett gammalt pollenfrö kan förutsäga morgondagens klimat

3 D illustration av olika pollen
3D illustration av olika pollen

Ett litet pollenfrö uppgrävt från en europeisk sjö kan ge svar om både vårt förflutna och vår framtid. Forskare vid Lunds universitet använder sig av 12 000 år gammalt pollen för att förutsäga vårt framtida klimat och studera ekologiska och historiska förändringar.

Forskarna Esther Githumbi och Johan Lindström studerar pollen från istiden till nutid för att förbättra vegetationsmodeller och hitta avgörande svar om hur vegetation och marktäckning kan påverka klimatet för framtida generationer.

- Pollen från tidigare epoker i Europa kan ge oss många svar om vårt klimat, eftersom pollen vi hämtar från sjöar eller myrar är ett resultat av klimatet när pollen föll i sjön. Det är ett bevis på vad som hände i jorden vid en viss tidpunkt i historien. Vi vill ta reda på varför vissa träd växte på en viss plats vid en viss tidpunkt. Varför förändras vegetationen genom olika tidsperioder? säger Esther Githumbi, forskare vid Institutionen för naturgeografi och ekosystemvetenskap vid Lunds universitet.

Esther Githumbi analyserar mycket stora pollenuppsättningar som har samlats in av forskare från olika platser i Europa, från Kreta och Malaga i söder till Kirkenes och Tromsö i Norge i norr. Pollenet grävs upp genom att sediment tas upp från sjöar, våtmarker och myrar. Ju längre ner du muddrar, desto äldre är pollenet.

Historisk karta över hur vegetationen har påverkat klimatet

- Genom att studera pollen från 12 000 år sedan till idag kan vi se hur trädgränsen har flyttat på sig. Fram tills för ungefär 6000 år sedan täcktes Europa i stor utsträckning av skogsmark, men vid denna tidpunkt inträffar en stor avskogningshändelse, då många träd försvann. Om vi jämför dessa områden med idag kan vi se att det på vissa ställen finns skogar men på andra ställen inte. Det är ett tecken på att en förändring har hänt.

Förändringar i vegetationen kan kopplas till både klimat och / eller mänsklig påverkan, förklarar Esther Githumbi. Ett exempel på en förändring kopplat till ett varmare klimat är när trädgränsen i Europa rörde sig norrut efter den senaste istiden. Med stigande temperaturer utvidgades områdena med träd såsom lind i Medelhavsregionen för cirka 10 000 år sedan, och i norra Europa för cirka 3000 år sedan. Mänsklig påverkan, i form av jordbruk, ligger däremot bakom den utvidgning av öppna landskap som har skett från bronsåldern och framåt.

- Jag ser många användningsområden med pollenuppsättningarna. De ger oss en historisk karta över hur temperaturen har påverkat vegetationen, och omvänt hur vegetationen har påverkat klimatet. Eftersom vi täcker en så lång tidsperiod kan vi se hur vegetationen förändras över stora tidsrymder, istället för bara 50 - 100 år. Datan belyser också hur våra förfäder har använt landskapet när det gäller jordbruk och industrialisering, säger Esther Githumbi.

Hur kan pollen hjälpa till att förutsäga vårt framtida klimat?

Forskning om pollen för att få information om vårt ekologiska förflutna pågår i olika delar av världen. Det är dock mindre vanligt att använda pollendata som underlag för klimatmodellering. Det är detta som skiljer projektet vid Lunds universitet från andra liknande forskningssatsningar.

- Klimatmodeller skapas ofta med data om vår nuvarande vegetation och temperatur, i kombination med prognoser för framtida klimat, samt demografiska förändringar och teknisk utveckling. Vad vi vill göra är att lägga till historiska vegetationsförändringar i mixen, säger Johan Lindström, forskare Matematikcentrum, Lunds universitet.

Han förklarar att historisk vegetationsdata kan ge viktiga svar om vad vi kan förvänta oss i framtiden. Till exempel: om ett visst trädslag försvann från ett område när temperaturen blev varmare i en föregående tidsperiod, kan det innebära att vi kan förvänta oss samma utveckling i framtiden?

- Ta trädgränsen som ett exempel. Vi vet att träd migrerade norrut efter istiden. Om vi ​​tittar på expansionshastigheten och hur den interagerade med klimatet, kan vi säga något om hur snabbt vi kan förvänta oss att träden migrerar idag? För Sverige, med vår trädgräns i norr, är denna typ av forskning mycket viktig eftersom migrationen kan få konsekvenser för faunan, främst de öppna kalfjällen och renarna.

En annan fördel med att använda pollendata i klimatmodellering är att man kan få mer information om hur avskogning kan förändra inte bara temperaturen, utan också andra aspekter av våra ekosystem.

- Vi vet att avskogning kan leda till temperaturökningar eftersom träd absorberar och lagrar koldioxid. Men kan färre träd också ge upphov till andra effekter som vi inte är medvetna om? Det här är frågor som vi kanske kan svara på om vi skapar mer inkluderande klimatmodeller, där vi för in historiska förändringar, vår nuvarande ekologiska status och framtida prognoser, avslutar Johan Lindström.

Forskningsmiljön MERGE

Projektet är ett samarbete under forskningsmiljön MERGE, ett strategiskt forskningsområde som arbetar med modellering av det regionala och globala klimatsystemet, med fokus på vegetation och markbundna ekosystem. MERGE täcker avancerad forskning, disciplinära och tvärvetenskapliga forskningsstudier och dialog med samhället om vetenskaplig kunskap och forskningsbehov.

Läs mer om MERGE

Intresserad av forskning och samhälle?
Prenumerera på Apropå!
I nyhetsbrevet Apropå varvas senaste nytt från Lunds universitet med kommentarer till aktuella samhällshändelser från några av våra 4800 forskare.