Solen är grunden för fotosyntesen men alla växter mår inte bra av starkt solljus. Enligt en ny studie kan intensiv solstrålning begränsa växternas mångfald och biomassa i världens gräsmarker.
Nordamerikas stäpper, Serengetis savanner, Svalbards tundra och Alpernas naturbetesmarker är exempel på gräsmarker där träd saknas. I stället dominerar gräs och andra örtartade växter. Mångfalden av växtarter i dessa miljöer varierar kraftigt, och orsakerna har förbryllat forskare i årtionden.
I en tidigare studie upptäckte forskare vid SLU att varken markens egenskaper eller klimatfaktorer som nederbörd kan förklara varför mångfalden av växter skiljer sig åt mellan olika delar av världen.
– Det förvånade mig. Och det var då jag började fundera på vilken betydelse solljuset har för växternas mångfald i gräsmarker och inledde ett nytt projekt för att utforska just det, säger Marie Spohn, professor vid Institutionen för mark och miljö vid SLU, i ett pressmeddelande.
Mer sol än fotosyntesen kan hantera
Hon och 34 internationella forskarkollegor kan i en ny studie visa att det finns ett negativt samband mellan solljus och växtmångfald i gräsmarker. Intensivare solljus innebär i allmänhet en lägre mångfald av växter. Sambandet gällde dock endast den intensiva solstrålning som används i fotosyntesen. Andra faktorer – som UV-B-strålning, temperatur, nederbörd, torrhetsindex och kvävenedfall – hade inte lika tydlig koppling till växtmångfalden.
– Vi vet att växter kan stressas av att ta emot mer fotosyntetiskt aktiv solstrålning än fotosyntesen hinner hantera, och att det hämmar fotosyntesen, men det här är den första studien som visar att detta är något som begränsar mångfalden av växtarter i världens gräsmarker, säger Marie Spohn.
Oro för att arter kan försvinna
Forskarna såg också att artrikedomen minskade särskilt mycket av intensiv solstrålning i högre belägna områden. Förklaringen tros vara att luften på hög höjd, med lägre lufttryck, innehåller lägre halter atmosfäriska gaser och aerosoler som gör solljuset mer diffust.
I områden mer än 340 meter över havsytan var intensiv solstrålning inte bara kopplad till färre växtarter, utan även till lägre produktion av ovanjordisk biomassa.
– Vår studie knyter an till frågan om vad som händer med olika växtsamhällen när klimatet blir varmare. Den antyder nämligen att intensivt solljus kan begränsa många växtarters möjligheter att sprida sig till högre belägna områden som svar på klimatuppvärmningen. Detta stöder oron för att sådana arter för närvarande ”åker hiss mot utrotning”, säger Marie Spohn.
Vissa växter är känsligare än andra
Även om starkt solljus generellt hängde samman med lägre artrikedom, påverkades växtgrupper olika mycket. Mångfalden av gräsarter påverkades bara på högre höjder. Däremot påverkades antalet baljväxtarter inte alls av solljusets intensitet.
Forskarlagen arbetade på sex kontinenter och samlade in data om växtlighetens artrikedom och biomassa på 5590 platser i naturliga och halvnaturliga gräsmarker. Dessa data analyserades sedan tillsammans med satellitbaserade data om solstrålning som täcker 22 år.
– En av våra försöksplatser finns i Sverige, i Abisko längst i norr. Där är solljusets intensitet låg under växtperioden medan mångfalden av växter är jämförelsevis hög, i likhet med våra andra försöksplatser i norra Skandinavien, säger Marie Spohn.
Vetenskaplig artikel:
Intense solar radiation constrains plant species richness in global grasslands, Pnas.
