BiodivERsA Scenarios of freshwater biodiversity and ecosystem services in a changing Arctic - ARCTIC-BIODIVER

Arktiske områder gjennomgår store endringer på grunn av direkte og indirekte klimaendringer, tining av permafrost samt endring av flora og fauna mye som følge av dette. Arktiske ferskvannslokaliteter er spesielt sårbare og i sterk endring på grunn av de samme prosessene, og både oppvarming, økt tilføring av næringssalter, organisk karbon fra land samt en økende bestand av gjess som gjødsler og påvirker artssammensetning og mangfold i disse systemene. ARCTIC-BIODIVER er et sirkumpolart prosjekt som studerer disse påvirkningene og effektene i ferskvann, både mht vannkjemi og biota (bakterier, alger, dyreplankton og bunndyr). Klimagasser har blitt analysert som en tilleggsparameter siden det påvirkes av vannkjemi og bakteriesamfunn. Den norske delen av prosjektet har studert ferskvann på Svalbard (primært dammer og noen innsjøer) samt utvalgte regioner i Finnmark med aktiv permafrost-tining, samt en gradient på Finse fra brekanten ned i dalen og et utvalg sør-Norske lokaliteter. Fra dette representative utvalget av Artiske og sub-Arttiske lokaliteter har vi så koblet data på vannkjemi og biologi, og sett på sammenhengen mellom ytre påvirkninger og effekter på produksjon og artssammensetning. Prøvetakingen er basert på eDNA (environmental DNA) analyser fra samtlige lokaliteter, noe som gir innsikt primært i det mikrobielle artsmangfoldet og hvordan dette påvirkes av klima, næringssalter og organisk materiale (primært som følge av tint permafrost og økt nedbør). eDNA gir også mulighet for å få data på øvrig mangfold, og fra en subsett av lokaliteter samles også inn plankton og påvekstalger. Analyse av klimagasser gjør det mulig å koble mikrobiologi og vannkvalitet mot produksjon av CO2 og metan. Innsamlingen er koordineres med det internasjonale prosjektkonsortiet mht parametre og metoder, selv om ulike grupperinger innen prosjektet har hatt sin fokus på noe forskjellige ansvarsområder. Prosjektet har også benyttet seg av supplerende data fra tidligere registreringer av dyreplankton både fra arktiske ferskvannslokaliteter og et stort antall lokaliteter i fastlands-Norge. Totalt vil dette sammen med prosjektet forøvrig gi en oversikt over nå-tilstanden til ferskvannslokaliteter sirkumpolart, gi informasjon om endringer både mht forekomst, vannkvalitet og ikke minst artsmangfold, og dermed også kunne predikere endringer i disse systemene framover i tid. Det er klare gradienter i diversitet som funksjon av klima og beliggenhet. Mye av dataene er opparbeidet. Tre artikler på hhv utbredelse av zooplankton langs klimagradienter (inkludert en «space-for-time» framskriving), en artikkel på klimagasser relatert til vannkjemi og en på eDNA (mikrobielle samfunn) er under utarbeidelse, og ytterligere tre artikler er planlagt med basis i de norske analysene, samt 3 artikler felles for hele konsortiet.

De oppnådde og potensielle virkninger og effekter er tredelt: - Prosjektet vil gi informasjon om kjemisk og biologisk tilstand, mangfold og diversitet i ferskvannslokaliteter sirkumpolart i Arktis som danner en viktig referanse for systemer som er i rask endring både på grunn av klima og andre påvirkninger. Prosjektet vil også bidra med tilgjengelige databaser over funksjonelle trekk hos nøkkelorganismer (trait database) og andre grunnlagsdata som er søkbare og offentlig tilgjengelige. Prosjektet vil også lage framskrivninger av biologiske responser basert på klimascenarier. - Prosjektet har bidratt med betydelig grad av metodeutvikling, både mht standardisert innsamling, eDNA analyser og gassdata. - Prosjektet har etablert et tett samarbeid mellom sentrale nasjoner, institusjoner og personer som danner et godt grunnlag for videreutvikling av et sirkumpolart samarbeid på metodeutvikling og økosystemresponser.

ARCTIC-BIODIVER is an interdisciplinary, international research program focused on filling gaps in Arctic freshwater biodiversity knowledge, and aims to facilitate development of biodiversity scenarios at national and circumpolar scales. The project considers multiple dimensions of biodiversity (structure and function) to improve prediction. Field testing of the projected climate change impacts on Arctic freshwater food web dynamics allows for the estimation of uncertainty in biodiversity scenarios. Moreover, the use of space-for-time analyses of shifts in biodiversity and basal resources will help develop early warning indicators for ecological impacts of climate change. ARCTIC-BIODIVER is further focused on the development of bio-economic models to integrate scenarios of biodiversity across trophic levels with the socio-economics of ecosystem services provided by fish in the Arctic. Through these activities, ARCTIC-BIODIVER addresses the two major priorities of the Call: (1) Development and application of scenarios of biodiversity and ecosystem services across spatial scales of relevance to multiple types of decisions, and (2) Consideration of multiple dimensions of biodiversity and ecosystem services in biodiversity scenarios.