Forntida växter i Kina ger ledtrådar om framtidens klimat

Ett samarbete mellan forskare från Kina och Linnéuniversitetet återskapar vegetationshistorien många årtusenden tillbaka, för att dagens klimatmodeller ska bli bättre på att förutsäga hur mänskliga aktiviteter kan påverka framtidens klimat. Den 16 december disputerar Furong Li med avhandlingen Pollen productivity estimates and pollen-based reconstructions of Holocene vegetation cover in northern and temperate China for climate modeling, där hon har rekonstruerat landvegetationen i delar av Kina under 11 000 år.

Växtpollen kan ge säkrare klmatmodeller
Dagens klimatmodeller behandlar vegetation och dess samspel med klimatet, men modellerna simulerar enbart den naturliga, klimatstyrda vegetationen. För vegetation som har skapats av människan (som avskogningar, odlade marker och betesmarker) använder klimatmodellerarna modellbaserade scenarier. Professor Marie-José Gaillard undersöker miljö- och vegetationshistoria över långa tidsperspektiv med hjälp av växtpollen bevarade i sjösediment och torvmossar:

– Genom att ge klimatmodellerna kunskap om hur människan har påverkat växtligheten över flera tusen år tillbaka kommer modellerna att bli mycket bättre på att simulera klimat och förutsäga hur människans påverkan kan påverka framtida klimat.

– Människans markanvändning påverkar koldioxidbalansen i atmosfären men också värmeutbytet mellan jorden och atmosfären, berättar Marie-José Gaillard. Därmed är till exempel en barrskog inte endast en kolsänka (fångar koldioxid från atmosfären genom fotosyntes) men också en värmekälla. Dessa två processer resulterar i motsatta effekter vad gäller temperaturen. Nettoeffekten är fortfarande okänd vilket innebär att vi inte vet om plantering av skog alltid är positiv mot klimatuppvärmning.

Kartlägging pågår över hela världen
Rekonstruktioner av forntida växtlighet på jorden är därför mycket efterfrågade av klimatmodellerarna. Genom att studera växtpollen bevarade i sjöavlagringar och torvmossar kan man rekonstruera både den naturliga och den mänskligt betingade vegetationen.

– Genom att till exempel beräkna hur utspridda olika typer av växter var över en landyta kan vi med klimatmodeller studera hur människans markanvändning påverkat klimatet i forntiden, förklarar Marie-José Gaillard.

Linnéuniversitetets forskare har tillsammans med utländska kollegor tagit fram en modell för att beräkna utbredningen av forna tiders växtlighet utifrån pollen. Metoden ”översätter” pollendata till landvegetation.

Sedan ett par år tillbaka finns en rekonstruktion av landytan för en stor del av Europa under de senaste 11 000 åren. Den publicerades av doktoranden Anna-Kari Trondman, Marie-José Gaillard och ett stort antal forskare i Europa.

– För att kunna användas i globala klimatmodeller är motsvarande kartläggning nödvändig över hela världen. Kollegor i USA, Central och Sydamerika, Afrika och Asien jobbar med detta, berättar Marie-José Gaillard.

Mänsklig påverkan redan för 7500 år sedan
Furong Li har i sin avhandling rekonstruerat landvegetationen i norra och tempererade Kina från 11 000 år tillbaka till idag, genom att använda samma metod som tidigare använts för Europa. Resultaten visar att människan påverkade vegetationen genom avskogning redan för 7 500 år sedan. Avskogningen ökade sedan stegvis, tills den för cirka 2 000 år sedan var nästan lika stor som idag eller till och med större än idag.

Furong Lis rekonstruktioner visar att scenarierna för mänsklig avskogning som används i klimatmodellerna ofta underskattar utbredningen av avskogade områden i förhistorisk tid. Det innebär att dessa måste justeras för att vara användbara i klimatmodelleringssyfte. Dessutom kan de pollenbaserade rekonstruktionerna i sig användas av klimatmodellerare, snarare än de simulerade scenarierna.

Modellen ska användas över hela Kina
Som ett bidrag till det internationella forskningsprojektet PAGES (Past Global Changes LandCover6k) koordinerat av Marie-José Gaillard, och tack vare ett utbytesprojekt finansierat av STINT har Marie-José Gaillard och doktoranden Furong Li, tillsammans med kollegor i Kina, utfört motsvarande rekonstruktion för Kinas tempererade regioner. Som en följd av det nära samarbetet är nu en grupp kinesiska forskare på Sverigebesök. De är här för att lära sig om modellen och hur man använder den.

– Vi har ett väldigt bra samarbete, säger professor Qinghai Xu från Hebei Normal University, Shijiazhuang, Kina. Vi vill använda den här modellen över hela Kina och vi bygger nu upp vår kunskap och expertis på området.

– Kina är viktigt i studien av förhållandet mellan klimat och markanvändning, eftersom landet har en särskild lång historia av mänsklig påverkan på miljön, säger Marie-José Gaillard. Deras resultat kommer att tillföra mycket till klimatmodellerna.

Avhandling:
Författare: Furong Li
Titel: Pollen productivity estimates and pollen-based reconstructions of Holocene vegetation cover in northern and temperate China for climate modelling

Kontakt:
Marie-José Gaillard-Lemdahl, professor i paleoekologi och handledare till Furong Li, telefon 073-029 26 63
Furong Li, disputerande, telefon 0761-73 37 10
Annika Sand, pressansvarig, 076-830 01 05