Historiskt trädarkiv bekräftar oroväckande klimateffekt på skogens tillväxt

Trots årtionden av utsläpp och övergödning har träden i nordliga barrskogar en minskande tillgång på kväve. Detta hänger ihop med en ökande koldioxidhalt i atmosfären, visar nu forskare från SLU i en artikel i Nature. Svaret har de fått tack vare ett unikt arkiv, undangömt i källaren.

Forskningssammanställningar från olika delar av världen har de senaste åren visat på en oroväckande global trend: Analyser av kväveisotoper i årsringarna hos träd tyder på att deras tillgång till det viktiga näringsämnet minskar stadigt över tid.

Men varför? Beror det på att kvävenedfallet faktiskt bromsats in sedan 1990-talet, eller påverkas kväveupptaget i träden av stigande koldioxidhalter i atmosfären? Frågan har gäckat forskarvärlden. Men en ny studie från en forskargrupp vid SLU i Umeå, publicerad i Nature, kan nu visa en tydlig koppling mellan den minskande kvävetillgängligheten och halterna av koldioxid. Till sin hjälp har de använt en enorm samling sparade borrkärnor för att, likt en tidsmaskin, följa kvävevärdena i trädprover så långt som 60 år bakåt i tiden.

– Det här är ett annat sätt att bygga kronologin på. I stället för att följa ett träd tillbaka i tiden kan vi välja ut träd i samma åldrar från olika tidsperioder, vilket gör att vi undviker problem med att kväve rör sig inom trädet under dess livstid, säger Kelley Bassett, doktorand vid institutionen för skogens ekologi och skötsel och huvudförfattare till studien.

I generationer har nämligen SLU:s fältinventerare samlat borrkärnor (pennstora urborrningar genom trädens årsringar) från hela Sverige för att bedöma ålder och tillväxt i skogen i Riksskogstaxeringens löpande datainsamling. Efter analys har de packats i lådor och förvarats i ett ständigt växande arkiv. Efter många årtionden omfattar det nu över en miljon borrkärnor. Prover som kunde kastats, men som istället sparats för framtiden.

– Det var som att hitta ett USB-minne med en helt bortglömd roman på, säger Michael Gundale, professor vid institutionen för skogens ekologi och skötsel. Han föreslog den nu publicerade studien i Nature när han insåg vilken otrolig skatt som fanns i Skogsfakultetens källare på SLU i Umeå.

– Det är fantastiskt på ett sätt, att det kloka beslutet att spara de här proverna kan leda till helt ny, viktig forskning, säger Jonas Fridman vid institutionen för skoglig resurshushållning, som ihop med sina kollegor hjälpt till att omorganisera arkivet för att göra den nya studien möjlig.

60 år av arkiverad svensk skog gav svaret

Genom att analysera kväveinnehållet i 1609 av dessa borrkärnor som samlats in mellan 1961 och 2018 kunde forskargruppen skapa en tidslinje över kvävetillgängligheten i den svenska skogen. Det stora materialet gjorde det möjligt att jämföra träd av samma ålder och från samma typer av skog i olika delar av landet.

Tack vare Sveriges geografi kan studien beskrivas som ett perfekt naturligt experiment. Eftersom det historiska kvävenedfallet i södra Sverige är omkring fyra gånger så stort som i norra, samtidigt som koldioxidhalten är relativt jämn kunde de två faktorernas påverkan på kväveinnehållet i borrproverna skiljas från varandra. Och forskarna fick ett tydligt svar.

– Vi tittade på alltifrån koldioxid, kvävenedfall och temperatur till skogens densitet för att se vad som faktiskt kan förklara de minskande kvävenivåerna i träden. Endast den stigande koldioxidhalten I atmosfären kunde förklara förändringen vi ser, och det var extremt tydligt, säger Kelley Basset.

Ritar om klimatmodeller

De nya resultaten tyder alltså på att det norra barrskogsbältets förmåga att växa, och därmed ta upp koldioxid, minskar i takt med att koldioxidhalten i atmosfären ökar. Många av dagens klimatmodeller tar redan hänsyn till kvävebegränsningen i dessa skogar i sina beräkningar, men den nya SLU-studien bidrar med ett av de hittills mest omfattande fältbaserade beläggen för hur omfattande och ihållande kvävebegränsningen tycks vara.

– Innebörden är oroväckande, säger Michael Gundale. De landbaserade ekosystemen tar idag upp en tredjedel av de globala koldioxidutsläppen. Även om det är oklart om den minskande kvävetillgången påverkar trädtillväxten i dagsläget, kan den långsiktiga följden bli en försvagad kolsänka som inte håller jämna steg med atmosfärens stigande koldioxidhalt. Vi visar att en minskande näringstillgång till följd av stigande koldioxidhalter inte bara är en teoretisk beräkning, utan något som redan pågår i boreala skogar.

– Det har länge antagits att mer koldioxid leder till mer tillväxt. Men det stämmer inte, utan näringsämnen är absolut nödvändiga också, säger Kelley Bassett.

Forskningen har finansierats av Vetenskapsrådet, Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, TC4F (Strategiska forskningsområdet Trees and Crops for the Future) och Troëdssonfonden.

Kontaktpersoner

Kelley Bassett, huvudförfattare och doktorand
Institutionen för skogens ekologi och skötsel
Sveriges lantbruksuniversitet, Umeå
kelley.bassett@slu.se, 090-786 84 44, 073-087 35 15

Michael Gundale, professor och medförfattare
Institutionen för skogens ekologi och skötsel
Sveriges lantbruksuniversitet, Umeå
michael.gundale@slu.se, 090-786 84 27, 070-618 69 46

Den vetenskapliga artikeln

Bassett, K.R., Hupperts, S.F., Jämtgård, S. et al. Rising atmospheric CO2 reduces nitrogen availability in boreal forests. Nature 650, 629–635 (2026). https://www.nature.com/article…

Pressbilder

(Får publiceras fritt i anslutning till artiklar om denna nyhet. Klicka för högupplöst bild. Fotograf ska anges.)

Högupplösta pressbilder, inklusive diagram och porträttbilder, finns i nyheten på SLU:s webbplats.