Under istidens maksimum for 26.000 til 19.000 år siden var Norge skjult under opptil 3.000 meter med is.

Landskapet som dukket opp da isen omsider smeltet, var skurt bart.

Forskere ved UiT Norges arktiske universitet har tatt bunn-prøver fra ti innsjøer helt nord i landet. Der skjulte det seg en historie om hva som skjedde da landet igjen skulle dekkes av planter.

Tusenvis av biter av plante-DNA var å finne i sedimentlagene på bunnen av innsjøene.

Blader og annet rask fra plantene hadde blåst ut i vannet, eller var ført med bekker. Restene ble liggende på bunnen av innsjøen og DNA-spor fra dem er bevart frem til i dag.

Dette gir forskere en detaljert oversikt over hvordan miljøet endret seg i nord på slutten av istiden og fremover. Resultatene er publisert i tidsskriftet Science Advances.

16.000 år

Den nye studien bygger på samme prøver som lå bak en stor studie publisert i fjor.

Den viste at det biologiske mangfoldet fortsatte å øke igjennom de siste 10.000 år. Pollenstudier hadde derimot tydet på en stabilisering eller nedgang.

Nå har forskerne sett nærmere på økosystemet og hva som styrte når forskjellige planter dukket opp.

– De tidligste prøvene vi analyserte var opp til 16.000 år gamle og dermed eldre enn tidligere vegetasjonsrekonstruksjoner fra Nord-Norge, forteller ‪Dorothee Ehrich‬, forsker ved Institutt for arktisk og marin biologi ved UiT på e-post.

Som Svalbard i dag

Det begynte med mose og urter, sammen med noen gressarter. Et lavt grønt teppe begynte å dekke de ellers bare fjellene og slettene.

I begynnelsen minnet landskapet om det man kan se på Svalbard i dag, forteller professor ved UiT, Inger Greve Alsos, som ledet studien.

– I starten har du bare de mest kuldetolerate artene. De tåler å vokse på forholdsvis tørre steder. De krever mye lys og er ikke konkurransedyktige. Det betyr at de må ha litt åpen jord for å klare å etablere seg, sier Alsos til forskning.no.

Forskerne har brukt herbariet ved UiT til å lage et stort bibliotek med DNA fra de fleste planter i Arktis. Slik kunne de matche DNA-bitene de fant i prøvene opp mot biblioteket, og finne ut akkurat hva slags art det var.

I tillegg har de oversikt over egenskapene til plantene, som hva slags temperatur, pH og lysforhold de trenger, hvordan de spres, og mer.

Lyng og småbusker

For 14.000 år siden kom de første dvergbuskene. Dvergbusker er for eksempel blåbær, krekling og røsslyng.

Krekling kom rundt 14.000 år siden, sier Alsos.

Krekling, blåbær og andre lyngarter preger regionen i dag, forteller Dorothee Ehrich‬. Mens noen slike arter var raskt på pletten, var andre veldig trege.

– Krekling var en av de første, mens andre arter ble gradvis vanlige fra 11.000 år og senere. Flere lyngarter, som kantlyng og blålyng, kom bare i løpet av de siste 6000 år.

For 13.000 år siden begynte det biologiske mangfoldet å ta seg opp.

– I denne tiden var det en rask økning av biodiversitet med innvandring av mange nye urter, gress og vannplanter, forteller Ehrich.

– Bjørk, som danner de nordnorske skoger i dag, ble først oppdaget for nesten 13.000 år siden, men dessverre tillater ikke vår genetiske metode å skille dvergbjørk fra vanlig bjørk, som kom nok litt senere.

Temperaturen steg

For rundt 11.700 år siden begynte temperaturen å stige mer. Noen hundre år senere var det aller meste av is smeltet lengst nord i landet.

– Da ser man at økosystemet er mye mer mangfoldig, sier Alsos.

– Da har vi planter som er tilpasset sterkt sollys, vi har de som er tilpasset skygge, de som vokser på tørre områder og våte områder. Du har alle typer planter.

– I prinsippet var det varmt nok for de fleste plantene, men likevel så ser vi at det er mange som ikke kommer inn på det tidspunktet.

Bjøkeskogen bredte seg ordentlig ut for rundt 10 000 år siden, og furua var på plass for rundt 9500 år siden. Det siste treslaget, gråor, kom for 7800 år siden.

Stabilisering

For 12.000 til 11.000 år siden hadde altså økosystemet fått planter med alle typer egenskaper og preferanser.

Likevel fortsatte naturen å endre seg etterpå, det kom bølger hvor det ble flere av noen typer planter og mindre av andre.

Det var frem til for rundt 8000 år siden. Da ble økosystemet nokså stabilt, selv om det fortsatte å komme inn nye arter helt frem til vår tid.

Tar lang tid

Studien viser at det tar lang tid fra en stor klimaendring skjer til naturen blir så godt som ferdig med å endre seg.

– Fra temperaturen var bra nok og du hadde alle komponenter av økosystemet, så tar det fortsatt et par tusen år før det blir stabilt, sier Alsos.

– Når det har blitt stabilt, og vi fortsatt får nye arter inn, så har det lite å si for økosystemet. Økosystemet er funksjonelt som det er og tolererer at nye arter kommer inn uten at det gir kraft i endringer i økosystemfunksjonene.

Kunnskapen er relevant for å forstå mer av hvordan naturen vil reagere på dagens klimaendringer, ifølge Alsos.

– Nå er vi inne i en periode med kraftig endring. Det vi kan forvente er at det vil ta flere tusen år før et nytt økosystem stabiliserer seg.

Når temperaturen stiger til et nytt nivå, vil det i starten skje mye på relativt kort tid. Deretter kan vi forvente en lang periode med ustabilitet.

Temperatur var viktigst

Forskerne har sett på hvilke faktorer som var viktigst for når planter dukket opp. Noen kom med en gang, mens andre, som røsslyng og hundekjeks, var ikke på plass før etter flere tusen år.

Først måtte området være tilgjengelig for kolonisering, det måtte bli isfritt, skriver Nigel Gilles Yoccoz på e-post til forskning.no.

Kysten ble fri for is tidligere enn innlandet.

– Deretter er det temperaturutviklingen de første 3000 til 4000 årene som har spilt den viktigste rollen, forteller Yoccoz, som er professor i statistisk økologi ved UiT.

Først kom artene som tåler kulde godt.

– Med temperaturøkningen får vi arter som trenger høyere temperaturer. For eksempel må trær ha sommertemperaturer på mer enn ti grader for å bygge trestamme.

Vil bli overraskelser

– I tillegg fant vi at jordforstyrrelse eller behov for lys også var viktig, fortsetter Yoccoz.

Arter som ofte vokser i skyggen av andre kom senere enn arter som vokser best når det er fullt lys.

Andre faktorer, som hvordan plantene sprer seg, og behovet for fuktighet, var mindre viktig.

– Men selv om disse faktorene forklarer en del av variasjonen i ankomsttider, er det også en god del vi ikke kan forklare. Det vil si at noen arter kom flere tusen år senere enn man kunne forvente, forteller Yoccoz.

– Noen ganger kan det være fordi de måtte flytte seg over veldig lange avstander, noen ganger vet vi ikke hvorfor.

– Det betyr i praksis at utviklingen vi kommer til å se de neste tiårene er delvis forutsigbart og delvis ikke. Det vil si, vi kommer til å få en god del overraskelser.

Skal bruke kunnskapen til å modellere fremtiden

Hvordan vil det se ut i Arktis om 2000 år dersom temperaturen stiger med for eksempel to grader?

Det kan man spekulere på, sier Inger Greve Alsos, men hun og kolleger vil gjøre mer enn det.

– Det vi har startet arbeidet med, er å putte faktaene om fortiden inn i en datamodell slik at vi kan modellere hva som skjer i fremtiden istedenfor å spekulere.

– De dataene vi har her er de mest finoppløselige vi har fra fortiden.

Forskerne skal bruke dem til å forbedre modeller som viser hva slags miljøendringer vi kan forvente fremover.

—————

Denne saken kan du også lese på engelsk på sciencenorway.no

Referanse:

Inger Greve Alsos m. fl.: «Postglacial species arrival and diversity buildup of northern ecosystems took millennia», Science Advances, 28. september 2022.