Klimaforandringer flytter træer langt mod nord

I Alaska flytter den globale opvarmning trægrænsen én km mod nord – om året! Det betyder, at hele Arktis inklusive Grønland kan være sprunget i skov om bare få århundreder. Længere sydpå er klimaændringerne mindre dramatiske, men de udfordrer stadig træerne – også i Europa.

Udsigt over området ved Narsarsuaq i det sydligste Grønland, hvor arboretet ligger. Foto: Kent Pørksen

De fleste skovkyndige ved, at træerne i Danmark allerede er påvirket af ændringer i klimaet: Nogle arter klarer sig bedre end for 100 år siden, mens andre klarer sig dårligere.

Årsagen er, at alle planter foretrækker specifikke intervaller af klimatiske betingelser som temperatur, nedbør og soltimer. Det betyder, at den globale opvarmning allerede nu – og i endnu højere grad i fremtiden – ommøblerer, hvor forskellige vækster vokser på kloden, og at fremtidens skove efter alt at dømme består af andre arter end i dag.

Men selvom flere arter formentlig forsvinder fra Danmark, mens andre kommer til fra syd, sker de mest dramatiske ændringer længere nordpå. Her begynder der nemlig at vokse træer på steder, hvor der ikke har vokset træer i flere årtusinder.

Et af de steder er Alaska. Her er den såkaldte trægrænse en markant linje gennem landskabet. Syd for trægrænsen overlever klynger af træer år efter år, selvom de vokser langsomt og ofte er forkrøblede. Omvendt dør træer nord for trægrænsen hurtigt, hvis de kortvarigt skulle få fodfæste. Og netop Alaska er blandt de områder på kloden, hvor klimaændringerne går allerhurtigst.

I de røde områder er der i dag ikke naturligt voksende træer – typisk på grund af klimaet. Danske studier i det sydligste Grønland viser dog, at fraværet af træer her snarere er defineret af muligheden for træ-indvandring. Grafik: U.S. Fish and Wildlife Service.

Varmen flygter mod nord
Nogle steder i Alaska er årsmiddeltemperaturen steget over 3 °C siden 1970. Med så hurtig en temperaturstigning flytter trægrænsen sig i teorien én km nordpå om året betinget af de klimatiske forhold.

Det fortæller Roman Dial, som er professor i biologi og matematik ved Alaska Pacific University. Det betyder dog ikke, at det er den hastighed, træerne rent faktisk flytter sig med. Sammen med en gruppe kolleger har Roman Dial undersøgt, hvad temperaturstigningen i praksis betyder for trægrænsen i Alaska. Ved at analysere isolerede klynger af unge hvidgran, Picea glauca, der ved egen kraft er sprunget nord for den etablerede trægrænse, har de dokumenteret, at træerne ikke følger med temperaturudviklingen og det, som Roman Dial kalder ”linjen med konstant temperatur”, det vil sige den linje, hvor træerne potentielt vil kunne overleve:

”Linjen med konstant temperatur har flyttet sig på tværs af breddegraderne (nordpå, red.) med omkring en km om året i løbet af det sidste halve århundrede. Det er over dobbelt så hurtigt, som vi ser træerne bevæge sig,” siger Roman Dial og henviser til, at træerne ca. bevæger sig ca. 400 meter om året.

Han forklarer forskellen med, at det tager tid for et træ ved trægrænsen at blive modent og producere flere frø: 30 år er lavt sat i den forbindelse, påpeger han:

”Is og sne kan reagere meget hurtigere på opvarmning end reproducerende organismer. De har brug for tid til at nå modenhed, og efterfølgende kræver det mere tid for populationer at bygge op.”

I Alaska er træerne på trægrænsen ofte hvidgran, Picea glauca. Her et ungt træ fra Kluane National Park, Yukon, Canada. Foto: Kai Schreiber

I studiet af de unge hvidgran viste Roman Dial og hans kolleger til gengæld, at de selvsåede hvidgran nord for trægrænsen klarer sig rigtig godt og blandt andet vokser dobbelt så hurtigt som træerne på trægrænsen.

”Det kan have at gøre med tilgængeligheden af næringsstoffer i jord, hvor der endnu ikke har vokset træer, som har forbrugt dem. Med andre ord kan der være gode vækstmuligheder for kolonisttræerne på steder, hvor der ikke tidligere har vokset træer,” forklarer han.

Flere faktorer styrer træerne
Lige nu er det altså spredningshastigheden af de enkelte arter, som styrer, hvor trægrænsen i praksis befinder sig i Alaska.

Hvis vi havde haft et relativt stabilt klima, ville det primært være temperaturen, som sætter begrænsningen for træernes udbredelse. Mod nord er sommervarmen den kritiske parameter. Det forklarer lektor ved Sektion for Skov, Natur og Biomasse på Københavns Universitet Anders Ræbild.

”Træerne har brug for en periode på ca. tre måneder med temperaturer over ti grader i gennemsnit, før de kan nå at vokse og danne ved, og så veddet kan nå at afhærde. Omvendt er det mindre vigtigt, hvor koldt der bliver om vinteren. Det kan træerne tilpasse sig,” forklarer han.

Temperaturen i sommermånederne placerer trægrænsen et pænt stykke nord for polarcirklen i Alaska. Det er typisk for vestsiden af kontinenter på mellembreddegraderne, fordi den milde luft trækker ind fra havet, i dette tilfælde Stillehavet, via vestenvindsbæltet. Vi ser samme effekt i Skandinavien, hvor vi har Atlanterhavet som nærmeste nabo og oven i købet Golfstrømmen til at holde temperaturen ekstra højt oppe.

Til gengæld er der ingen naturlig skov i det sydlige Grønland, selvom området ligger langt syd for polarcirklen og sydligere end både det nordlige Alaska og det nordlige Skandinavien.

”Historien er, at Grønland næsten ingen hjemmehørende træer har. Der er fem arter, og de færreste træer bliver højere end fire, fem, seks meter. Der er nogle birk i Sydgrønland, der bliver så høje. Hvis vi kigger på nåletræer, så har de kun enebær, som kryber hen over stenene og sjældent er mere end 15 cm høj,” siger Anders Ræbild.

Grønland burde være grønt
Men måske har fraværet af træer i Grønland slet ikke noget med klimaet at gøre. Det er i hvert fald, hvad Anders Ræbild konkluderer på baggrund af sit eget og andres arbejde i arboretet i Narsarsuaq.

Træerne vokser fint i arboretet ved Narsarsuaq i Sydgrønland. Foto: Kent Pørksen

Narsarsuaq er en bygd i Grønlands sydspids, hvor der blev anlagt en lille plantage i 1950’erne. I 1970’erne blev arboretet på ca. 150 ha så anlagt, og der er plantet træer næsten helt op til i dag for at undersøge, hvorvidt træer overhovedet kan vokse i Grønland.

Og det kan de.

”Massevis af arter kan trives, og vi er oppe på over 53 arter, som kan overleve. Vi har mange nåletræer deroppe på cirka 10 meter højde, og der er nogle popler på over 16 meter, som stadig vokser,” siger Anders Ræbild.

Han konkluderer derfor, at fraværet af træer i Grønland sandsynligvis i stedet skyldes migrationsbarrierer: Der har simpelthen været for langt til naturlig spredning fra fx det østlige Canada i perioden siden den seneste istid.

Til gengæld lykkedes spredningen i andre af de såkaldte mellemistider, hvor skoven trivedes i Grønland. Det dokumenterer borekerner ud for kysten. Mellemistider er de lune perioder på nogle titusinder af års varighed, som kortvarigt afbryder de ca. 100.000 år lange og iskolde perioder, hvor gletsjere dækker bl.a. store dele af Skandinavien.

Ifølge Anders Ræbild fortæller Grønland os, at områder, hvor træer rent faktisk kan trives, ikke nødvendigvis af sig selv springer i skov.

”Når træer bliver truet af klimaændringer, er det ikke givet, at de formår at flytte sig derhen, hvor de rent faktisk kan overleve. Der kan være effektive barrierer for, at træerne bevæger sig frit rundt i landskabet, så det økologiske potentiale for trævækst ikke automatisk udnyttes,” siger han.

Modeller mangler data
Dermed har arbejdet i Grønland også stor relevans for Europa og forståelsen af, hvordan klimaforandringerne påvirker trævæksten og spredningen af træer. I Europa sker klimaændringerne godt nok knapt så hurtigt som i Alaska. I Danmark er temperaturen steget mellem 1,5 og 2 °C de seneste 150 år. Det svarer nogenlunde til gennemsnittet for resten af verdensdelen.

”Når vi kigger på Europa, er det meget fragmenteret. Vi har de her dyrkede landskaber og så øer af skov ind imellem. Det betyder, at (naturlig, red.) spredning kommer til at gå langsommere, fordi der er barrierer.”

Når træerne ikke vokser, hvor de potentielt kan, bliver det desuden sværere at forudse, hvor de kan flytte sig hen i fremtiden – ikke blot i Arktis, men over hele kloden.

”Tit har arter endnu ikke nået deres fulde udbredelse i dag. Fx kan vi se, at rødgran har bevæget sig, indtil den begyndte at blive flyttet af mennesker, hvor den af sig selv var på vej rundt om Den Botniske Bugt fra øst og ned i Skandinavien. Det betyder, at modellerne for træers fremtidige udbredelse måske bygger på forkerte forudsætninger, for de antager, at træerne har nået deres maksimale udbredelse, men det har de måske ikke,” siger Anders Ræbild.

Roman Dial arbejder ligeledes med den fremtidige udbredelse af træer, og han giver Anders Ræbild ret, hvad angår de nuværende modeller, men:

”Endnu ikke offentliggjorte modeller forbedrer og fanger tidsforskellene mellem, hvornår et område begynder at tillade trævækst, og hvornår et træ rent faktisk kan spire, vokse og selv sætte frø,” siger han.

Han forklarer, at forskernes arbejde i Alaska på den måde er med til at give modellerne et ’reality check’, og så peger det også på vigtige parametre, som bør indarbejdes i fremtidige versioner af modellerne.

”Vores undersøgelser tyder på, at også vind og tilgængelighed af næringsstoffer er vigtige faktorer og bør indarbejdes,” siger Roman Dial.

Også arboretet i Nasarsuaq bidrager med data om sammenhængen mellem klima og væksthastighed. Anders Ræbild er med i projekter, hvor instrumenter bl.a. måler, hvornår træerne vokser. Forskerne udtager også borekerner for at måle årringsbredder og måler årsskudslængder for at finde frem til, hvilke klimatiske parametre der styrer træernes vækst i området.

Anders Ræbild og en studerende udtager prøver med tilvækstbor fra en sibirisk lærk, Larix sibirica, i arboretet i Nassarsuaq. Foto Kent Pørksen

Ny skov truer
Når træerne rykker nordpå, invaderer de træløse biotoper som tundraen. Træerne er dog frontløbere, og der går noget tid, før andre af skovens arter følger efter. Det viser studierne af de isolerede klynger af hvidgran fra Alaska.

”Når vi sammenligner skov med tundra, er der naturligvis boreale dyr som rødt egern, los, pindsvin og sortbjørne, der ikke findes i tundraen. Det samme gælder bærbuske, urter og trælaver. Disse arter lever dog endnu ikke i nærheden af de træer, vi opdagede,” forklarer Roman Dial.

Anders Ræbild supplerer med, at træernes fremgang ligefrem kan true andre naturtyper:

“Der er ikke nogen tvivl om, at hvis man planter træer i et træløst område, så betyder det meget for arter, som kræver lysåbne betingelser. De træløse, åbne typer af natur kan måske bevæge sig længere op i bjergene, men de får mindre areal end nu. Så på det niveau er træernes udbredelse mod nord en trussel imod andre naturområder.”

Og faktisk skaber træerne yderligere en trussel fra uventet hold, for hvor vi i vores del af verden betragter træer som gavnlige for klimaet, fordi de lagrer CO2, forholder det sig anderledes langs trægrænsen. Her forstærker flere træer faktisk i stedet den globale opvarmning.

For det første ændrer træerne jordoverfladens evne til at reflektere solens stråler. Hvor hvid sne sender næsten al energien tilbage ud i verdensrummet, absorberer mørke nåle og stammer hovedparten og omdanner den til varme. Forskerne siger, at overfladens albedo falder.

Men træer betyder faktisk også, at området begynder at frigive kulstof i form af CO2, der på sigt øger den globale opvarmning, forklarer Roman Dial.

”Voksne træer har mere biomasse over jorden end de tundravækster, de erstatter. Men når tundravækster bliver udskygget og dør, frigiver det mere kulstof under jorden, end der på sigt bliver optaget i træerne.”

Arktis springer i skov
Dermed er skoven i en spiral med til at drive klimaforandringerne, som igen driver skovens udviklingen. Roman Dial forudser, at trægrænsen i år 2100 har bevæget sig mindst 30 kilometer nordpå i Alaska.

Han påpeger dog, at klimaændringerne også ændrer mange andre forhold med forbindelse til skovens ve og vel, fx omfanget af insektangreb og naturbrande.

”Jeg kan med sikkerhed sige, at Alaska i fremtiden vil se meget anderledes ud end i dag med flere løvfældende buske og træer og færre stedsegrønne træer og mindre tundra.”

I Grønland, der altså allerede har et uløst potentiale for skovvækst og samtidig oplever hastige klimaændringer, kan forandringerne blive endnu mere markante.

”Der er allerede høstet lidt pyntegrønt i arboretet, selvom vi ikke kan lide, at man klipper i træerne, og om 100 år kan der nok produceres tømmer i Narsarsuaq-området. Selv hvis vi tager et klimascenarie med begrænset opvarmning, gætter jeg på, at der kan være træer mange steder langs fjordene i op til en to-tre hundrede meters højde i det sydlige Grønland. Og der bliver mulighed for trævækst langt op ad vestkysten,” siger Anders Ræbild.

: Udsigt over den østlige del af arboretet i Narsarsuaq. Det er tydeligt, hvordan mikroklimaet definerer, hvor træerne kan få fat. Foto: Kent Pørksen

Men klimaændringerne stopper ikke i år 2100 og slet ikke i det varmeste scenarie fra FN’s klimapanel, IPCC, det såkaldte RCP 8.5. Her ligger den sandsynlige globale temperaturstigning på 8 grader med en risiko for over 12 grader i år 2300. Det vil ændre Arktis totalt, mener Anders Ræbild.

Han sammenligner klimaet i år 2300 med det, der herskede for 50 millioner år siden. Dengang voksede træer selv i de allernordligste dele af kontinenterne, og der eksisterede ægte polarskove.

”Så om 300 år, hvis vi ikke gør noget ved udledningerne, kan vi have skov over det hele. Det er worst-case-scenario, medmindre man selvfølgelig er meget glad for træer,” siger Anders Ræbild.