Tilbake til søkeresultatene

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling

Understanding ecosystem functionality, expansion and retreat of species in the Scandinavian mountain tundra under multiple drivers of change

Alternativ tittel: Fjelløkosystemet inn i framtiden: Hvordan vil klimatiske endringer og andre miljøfaktorer påvirke det biologiske mangfoldet?

Tildelt: kr 17,9 mill.

Skoggrensa i Norge forflytter seg, men ikke bare på grunn av temperaturøkning. Eksperimentell endring av temperatur og beite på fjellvegetasjonen viser at beitetrykket har en sterkere regulerende effekt på både vekst av bjørk og vegetasjonssammensetningen sammenlignet med varmere klima. Gjentatt overvåking av permanente prøveflater bekrefter de eksperimentelle resultatene, nemlig at både skoggrensen og tregrensen holder seg på en stabil høyde i landskapet dersom beitepresset opprettholdes. Dette står i kontrast både til tidligere prediksjoner basert på modeller og den generelle forventningen om skogens fremgang i et varmere klima. Komplekset av påvirkning må inn i modellene for at de skal ha relevans. Aktiv regulering av beitetrykket kan brukes målrettet for å påvirke skoggrensa. Mange arter er på vei nordover og oppover. I dette prosjektet har vi undersøkt de bakenforliggende årsakene til rødrevens ekspansjon i høyfjellet. Vi finner langt høyere tetthet av rødreven nært infrastruktur og menneskelig aktivitet. Lett tilgang til mat (påkjørt vilt og søppel) driver ekspansjonen av rødreven i fjellet. Økt utbredelse av boreale generalist arter har negative konsekvenser for de stedegne fjellartene gjennom høyere konkurranse og økt predasjon. Vi dokumenterer gjennom dette studiet betydelige kaskade-effekter langt ut over arealet selve veien utgjør; det var høyere predasjonsrater i nærheten av veier og hytteområder og fjellreven unngikk områdene med høyest tetthet av rødrev. Romlige fangst-gjenfangstmodeller viser seg å være svært egnet for å måle faktiske tettheter av rødrev. Genetikk, landskapsgenomikk, brukes også til å dokumentere hvordan rødreven forflytter seg innenfor hele Skandinavia, blant annet med tanke på å kartlegge potensielle spredningsveier for sykdommer og parasitter, som kan være en følge i kjølvannet av ekspansjon/invasjon av nye arter. Forekomsten av større rovdyr i modifiserer forholdet mellom rødreven og fjellreven. Rødreven ser ut til å mindre negativ påvirkning på fjellreven, når jerven er tilstede. Vi modifiserte konkurranseforholdet mellom de to artene ved å gi fjellreven eksklusiv tilgang til økte matressurser og hilokaliteter. Eksklusiv tilgang til støtteforing benyttes nesten utelukkende av fjellreven, som gir arten i fordel der kampen om ressurser er avgjørende for overlevelse. Fjellrev født i avlsstasjonen for fjellrev har en høyere sjanse til å overleve, selv som voksne individer. Er det fordi de opplever mindre stress? Stressnivå målt i hår ser ut til å være en god indikator for å predikere overlevelse. Prosjektet har validert metodene for måling av stress i ekskrementer. Feltdata viser at det er betydelig variasjon i forekomst av hormoner i ville bestander av fjellrev. Dette kan skyldes variasjon i mattilgang, forekomst av konkurrerende arter eller menneskelige forstyrrelser. Den svært lave fjellrevbestanden har vært utsatt for tap av genetisk variasjon og reduksjon i effektiv populasjonsstørrelse. Dokumentert endring i genetiske struktur bekrefter at tiltakene for å redde fjellreven fra utdøing har vært en suksess. Migrasjon viser seg å være avgjørende for fungerende metapopulasjonsdynamikk, som påvirker den totale bestandens overlevelse og levedyktighet, samt motvirker innavl. Vi har utviklet en levedyktighetsmodell for fjellreven, som inkluderer gnagersyklisitet og effekter av epidemiske sykdomsutbrudd. Gjennom helgenomsekvensering utforsker vi sammenhenger mellom demografi/utvandring, atferdsstrekk, pelsfarge og genetiske egenskaper, og videre forholdet til overlevelse og suksess. Blå fjellrever viser seg å både har høyere overlevelse og ynglesuksess enn sine hvite artsfrender. Vi fant ingen relasjon til miljøvariable (temperatur og snødekke), som antyder at pelsfargen kan være knyttet til andre fysiske egenskaper som kan ha betydning for overlevelse, noe vi jobber videre med å forstå. Forflytning av skoggrensa og økt menneskelig aktivitet øker mulighetene for at invaderende skoglevende arter etablerer seg i høyfjellet. Dette skjer på bekostning av en lang rekke arter i høyfjellet som til sammen reduserer fjellandskapets funksjonalitet. Et viktig mål med dette prosjektet har vært å utvikle et prediktivt verktøy som kan si oss noe om framtiden for fjelløkosystemene i Fennoskandia. For hvor vil vi fortsatt ha funksjonelle landskap som er store nok til at fjellreven og andre høyfjellsarter kan overleve på lang sikt? Hvor bør det settes inn avbøtende tiltak og hvilke tiltak kan være aktuelle for å opprettholde sammenhengen mellom ulike delbestander? Vi tar opp det komplekse samspillet av påvirkninger når vi modellerer skoggrensa. Vi vil med dette ikke bare predikere hvordan de individuelle fjellområdene vil bli preget av klimaendringene og hvordan habitatkvalitet endres, men også hvordan fjellområdene sammen vil kunne fungere som nettverk av leveområder for høyfjellsarter over tid, som er en forutsetning for langsiktig overlevelse.

Prosjektet har en utpreget anvendt tilnærming av stor relevans for den praktiske forvaltningen. Å forvalte arealer og arter løsrevet fra det sammenhengende landskapet og økosystemene kan få utilsiktede konsekvenser. ECOFUNC synliggjør noen av disse og understreker behovet for å ha et økosystem-perspektiv i forvaltningen av arter og arealer. Resultatene peker også ut handlingsrommet og dilemmaene vi står ovenfor i praktisk forvaltning. Høyst relevant for bevaring av fjellreven, men også andre høyfjellsarter. Scenariomodeller må romme dette komplekset av påvirkninger for å kunne ha relevans. For hvor består det funksjonelle fjellandskapet og hvor står det i fare for å forsvinne? Realistiske framskrivinger vil peke ut hvor innsatsen bør rettes, med tanke på å opprettholde, eventuelt restaurere, landskap og bestander av enkeltarter. Funksjonelle er en forutsetning for langsiktig overlevelse av artene i fjelløkosystemet, så også for fjellreven.

The Fennoscandian mountain range comprises a series of separate arctic and alpine tundra areas. This natural fragmentation is expected to be magnified following climate mediated forest advance with associated invasion of boreal species. Cumulative effects of climate change, land use changes and management practices will likely have large impacts on both structure and function of the mountain tundra ecosystem; strongly affect biodiversity and the viability of species in these habitats, and the mountain tundra ecosystem's ability to deliver ecosystem services. The proposed project has a tri-trophic ecosystem approach, testing hypotheses about how climate change, land use, and management practices drive species expansion and retreat in the mountain tundra ecosystem. The project will deliver hard data on the relationship between environmental change and functional and structural responses of individuals, populations, and communities of the mountain tundra ecosystem. We will apply an interdisciplinary approach, including observational and experimental methods at large spatial scales, GIS and spatial modelling, landscape genomics, and population viability analyses, providing the basis for a predictive model for the future structure of the mountain tundra ecosystem in Fennoscandia. Our team of dedicated researchers will analyse and synthesize many types of data sets, using new and innovative approaches, which will ensure the production of new and important scientific knowledge. The project is also highly relevant to conservation management. We aim to develop tools that could forecast cumulative impacts from different drivers, providing potential management options showing the outcome of different solutions. Indeed, such tools would be useful for planning and optimising conservation programs, restoration of landscapes, targeting management action, or controlling the spread of diseases.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling