The effect of snow depth and snow melt timing on arctic terrestrial ecosystems.

Det forventes endringer i klimaet i Arktis til å være størst om vinteren, med tidligere snøsmelting tross større snøfall. Virkningene av slike endringer på plantenes utvikling og vekst er ukjent, men svært viktig ettersom planter gir fôr til planteetere og bidra til å finne tundra karbonbalanse og atmosfæriske karboninnhold. Dette prosjektet presenterer en ny, integrert, tverrfaglig tilnærming til dette kunnskapsgapet, med en erfaren internasjonalt team bestående av eksperter i arktisk vinterøkologi. Integrasjon på tvers av disipliner, trofiske nivåer og årstider er sikret av definerte arbeidspakker og ledere. Felt- og laboratoriearbeid vil bli utført i det norske høyarktisk Svalbard. 1. Vinter Fremtidige varmere vintre med større nedbør kan øke snødybde og dermed isolere jord, beskytte jord envertebrater og planter mot frost. Overlevelsen av jord envertebrater og mikrobielle nedbrytere i stabile og varierende vintertemperaturer vil bli etterf orsket. Mikrobiell aktivitet øker med temperaturen, slik dypere snø er ventet å øke nedbryting, jord næringsstoffer og fôr kvantitet og kvalitet. 2. Vår Vekstsesongen kan forlenges eller bare flyttet lenger frem av tidligere snøsmelting. Dette vil påvirke plante fenologi, næringsinnhold og vekst, med potensielt store konsekvenser for planteetere. Data vil bli integrert på tvers av romlige og tidsmessige skalaer fra tomten til landskapsnivå. 3. Trofiske interaksjoner. Resultatene vil bli integrert på tvers av trofiske nivåer for å vurdere økosystemmetssvar på ulike klimatiske scenarier. Dette prosjektet har direkte relevans for lokale jegere som er avhengige av planteetere for mat, bevarings-og forvaltningsorganerog politikere, så vel som andre forskere og modellerere i hele den arktiske regionen.

We antcipated writing 7 scientific articles; however, we achieved the publication of 21, ie 3 times the anticipated number, as well as a futher 3 in revision and 13 in prep, and a vimeo school film, so this project was hugely successful. We have generated a lot of knowledge about the role of snow in High Arctic Ecosystems, and how changing snow fall, snow depth and length of snow cover will affect the dynamics of the system. We worked across trophic levels, from microorganisms, soil decomposing insects, plants and pollinators to reindeer. We also provided important ground truth data to bridge the gap between plot level, community and landscape scale information concerning vegetation response to changing snow cover and growing season lengths.

Changes in climate in the Arctic are expected to be greatest in winter, with earlier snowmelt despite greater snowfall. The effects of such changes on plant phenology and growth are unknown but of prime importance since plants provide forage for herbivore s and help to determine tundra carbon balance and atmospheric C. This project presents a novel, integrated, interdisciplinary approach to this knowledge gap, with an experienced international team composed of experts in arctic winter ecology. Integration across disciplines, trophic levels and seasons are ensured by defined work packages and leaders. Field and lab work will be carried out in the Norwegian High Arctic Svalbard, and comparisons made to similar ecosystems in Greenland. 1. Winter Future warme r winters with greater precipitation may increase snow depth and thus insulate soils, protecting invertebrates and plants from freezing. The survival of soil invertebrate and microbial decomposers in stable and fluctuating winter temperatures will be inve stigated. Microbial activity increases with temperature so deeper snow is expected to increase decomposition, soil nutrient availability and forage quantity and quality. 2. Spring The growing season may be lengthened or just shifted forward by earlier s now melt. This will affect plant phenology, nutrient content and growth, with potentially large impacts for herbivores. Data will be integrated across spatial and temporal scales from the plot to landscape level. 3. Trophic interactions. Results will be integrated across trophic levels to evaluate ecosystem responses to differing climatic scenarios. This project has direct relevance to local hunters who rely on herbivores for food, conservation and management bodies and policy makers as well as other s cientists and modellers throughout the Arctic region.