Nyhetsarkiv 2006

Banbrytande forskning om rötters andning

2006-05-02

En svensk tallskog i Västerbotten har blivit smått världsberömd på gamla dar. Örebroforskarnas studier av hur trädens rötter andas och släpper ut koldioxid hör till de mest citerade artiklarna i världen inom sitt område. Detta enligt ISI Web of Knowledge, som är en databas över hur ofta forskningsartiklar citeras internationellt.

- Det är ett aktuellt ämne med kopplingar till forskning om kolets globala kretslopp och växthuseffekten, förklarar docent Alf Ekblad som leder forskargruppen i ekosystembiologi på Naturvetenskapliga institutionen vid Örebro universitet.

De två flitigt citerade artiklarna publicerades i de vetenskapliga tidskrifterna Nature och Oecologia. Bägge arbetena handlar om flödet av kol från trädens blad till marken och sedan ut i luften igen. Trädens blad tar ju in koldioxid från luften genom fotosyntesen för att producera näring i form av kolhydrater (socker). En del av kolet släpps så småningom tillbaka ut i luften från marken, genom så kallad markrespiration, det vill säga ”markandning”. De mikroorganismer som bryter ner döda löv och annat organiskt material andas ut koldioxid, och det gör även trädens rötter, alltså motsatsen till fotosyntesen.

Vad händer när klimatet blir varmare?

Eftersom marken andas ut cirka tio gånger mer koldioxid än det som kommer från människans förbränning av fossila bränslen är det viktigt att kartlägga hur markandningen går till och hur den påverkas av förändringar i klimatet.

- Vi vill ta reda på vad som händer med kolet i marken när klimatet blir varmare, säger Alf Ekblad.

Örebroforskarnas tidigare studier gällde tallar i västerbottniska Åheden. I sin senaste studie, som publicerades i mitten av 2005, valde de i stället ut en lämplig skog utanför Brevens bruk. Metoden var densamma, men den här gången var det ett bestånd gamla granar som skulle kartläggas. Det var viktigt att träden växte tillräckligt tätt och det fick inte finnas någon undervegetation, eftersom forskarna ville vara säkra på att det inte fanns andra rötter än trädrötter i marken.

Sedan var det bara att börja samla in koldioxid, helt enkelt genom att ställa glasburkar uppochned på marken.

- Vi är först i världen med den här metoden. Tidigare studier har inte gjorts på stora träd, berättar Alf Ekblad.

Utmanar rådande teorier

När den uppsamlade koldioxiden analyserades använde forskarna en typ av kolatom med beteckningen C13 som markör. Det är en naturligt förekommande stabil isotop som utgör cirka en procent av kolatomerna. Genom att följa C13 kunde de se att det tog mellan en och sex dagar för kolet att passera genom träden, från att koldioxiden fångades upp av bladen tills kolatomerna hamnade i burkarna på sin väg upp från marken. Det visade sig också att hälften av koldioxiden kom från trädens rötter.

Men det viktigaste resultatet, som placerar Örebrostudien i forskningsfronten, är att mängden koldioxid som trädrötterna ”andas ut” beror på hur vädret har varit dagarna före, inte som man tidigare trott på jordens temperatur och fuktighet.

- Tidigare har man haft svårt att förklara upp- och nedgångar eftersom man fokuserat för mycket på förhållandena i marken.
- Det här utmanar den rådande teorin och innebär en radikal förändring av vår förståelse av kolcykeln i skogsekosystemen.

Markens utandning av koldioxid ökar helt enkelt när vädret är varmt och soligt. Det väcker i sin tur den oroande frågan om vilken effekt ett varmare klimat kommer att ha på nedbrytningen av organiskt material och produktionen av koldioxid. Globalt sett är nämligen förrådet av kol i marken tre gånger större än mängden koldioxid i atmosfären.

Den frågan finns det ännu inget svar på, men det förklarar varför Örebroforskarnas artiklar tillhör de en procent mest citerade inom sitt forskningsområde och varför deras studie betecknas som ”fast moving front core paper”, det vill säga centralt placerad i en forskningsfront på stark frammarsch.

Text: Ingrid Lundegårdh

Uppdaterad: 2012-05-03

Sidansvarig: webbsupport