1. Resumé
Det er forventeligt at klimaændringerne i Arktis i de kommende år vil påvirke det grønlandske samfund og dermed Rigsfællesskabet i væsentlig grad. Der er derfor behov for en integreret tværvidenskabelig indsats, som samlet og på tværs af naturvidenskabelige discipliner belyser klimaændringerne, deres effekt på den fysiske natur og økosystemet samt de affødte udfordringer, men også muligheder i relation til klimatilpasning og bæredygtig udvikling i Arktis og herunder for det grønlandske samfund.
2. Samfundsudfordringer og/eller muligheder
Nuværende og kommende klimaforandringer i form af stigende globale temperaturer, havspejlsstigninger, samt ændrede stormfrekvenser og -styrker sætter det globale miljø under pres. Dette er særligt aktuelt i det arktiske område, hvor Danmark har historiske interesser og forpligtelser. Fremtidige klimaændringer vil have væsentlig indvirkning på den nordlige halvkugles økosystemer, og disse regioner har da også i den senere tid vist sig at være udsat for markante forandringer som følge af permafrostoptøning, ændringer i jordbundens temperaturforhold, ændrede afstrømningsmønstre og hydrologiske forhold, gletschertilbagetrækning, flod- og kysterosion og afsmeltning af havisen. Forøget transport af sediment fra de smeltende gletschere og eroderende landskaber imod kystområderne vil resultere i in-tens materialeomlejring langs kysterne drevet af oceanografiske processer i isfri perioder.
En af de mest markante effekter af permafrostoptøning er en accelereret dekomposition af organisk materiale i jordbunden og en potentiel mobilisering af det organiske materiale som er oplagret i permafrostlagene. Dette vil yderligere påvirke det globale klima gennem fluxe af drivhusgasser og næringsstoffer i det hydrologiske kredsløb. Frigivelsen af drivhusgasser modvirkes dog igennem øget produktion af biomasse (’the greening of the Arctic’), men nettoeffekten er uklar på grund af manglende viden omkring nettokulstofbudgettet.
Både empiriske og procesbaserede modeller vil kunne tages i anvendelse til at estimere og integrere økosystemers processer og identificere de kritiske faktorer i det nuværende og fremtidige kulstofbudget. Både CO2 budgettet og budgetterne for andre drivhusgasser, som eksempelvis methan påvirkes kritisk af ændringer i vand- og energibalancen, ændringer i vegetationstyperne og landskabsinstabilitet og –erosion.
Forskning i disse sammenhænge vil være af væsentlig betydning. Først og fremmest vil der kunne opnås en basal forståelse af de arktiske kulstof- og nitrogenpuljers dynamik og bidrag til den globale opvarmning. For det andet vil en sådan forskningsindsats få en varig betydning for de forskningstemaer, der fokuserer på globale budgetter for drivhusgasser, idet datasæt af høj kvalitet er nødvendige for at udvikle og validere betydningen af koblede permafrostprocesser i globale klimamodeller. Resultaterne vil også få betydning for forskning i klimatiske feedback processer og regionale landskabseffekter i Arktis, såsom ’greening of Greenland’, input af sediment og næringsstoffer til kystvandene, landbrugsproduktion, erosion, jordoverfladens stabilitet i forbindelse med byggeprojekter, bevarelse af præhistoriske kulturfund samt antropogen forurening. Resultaterne vil endelig indgå i debatten omkring klimatiske ’tipping points’ og afværgelse af klimaændringernes effekter.
3. Forskningsbehov
Forskningsbehovene kan beskrives kort som følger:
- En differentiering imellem langsomme, vedvarende miljøændringer, og kortvarige mere voldsomme hændelser.
- Integration af bio-geovidenskabelige aspekter og processer.
- Etablering af en integreret tilgang, der tager udgangspunkt i landskabsenheder.
- Klimatiske feedbacks fra jordbundens heterogeniteter, såsom optøning af permafrost, ændrede afstrømningsmønstre og -veje samt jorderosion.
- Forbedret repræsentation af disse forhold i storskala Earth system modeller.
- Forbedret kendskab til den kæde af biogeokemiske processer som kontrollerer omsætningen af organisk stof og frigivelsen af drivhusgasser.
4. Forhold vedrørende udmøntning og implementering af forskningsindsatsen
Klima- og miljøforskning i Grønland/Arktis indeholder elementer af både environmental science, geologi, geografi, kemi, biologi og biokemi og en større satsning på området må på grund af feltets kompleksitet og sammenhænge være tværfaglig. En etablering af et egentligt integreret forskningsmiljø på tværs af universiteter og i samarbejde med erhvervsliv og den offentlige sektor vil kræve en markant strategisk indsats og tilførsel af nye strategiske forskningsmidler.
5. Danske forudsætninger
Danmark har grundet Rigsfællesskabet og sit langvarige engagement i Grønland og Arktiske regioner enestående forudsætninger for at stå i spidsen for en sådan forskningssatsning. En række universitetsinstitutter og grundforskningscentre, samt offentlige institutioner som eksempelvis GEUS er allerede dybt involveret i ofte tværvidenskabelig Arktisk miljøforskning af høj international standard. I Nuuk har den lokale universitetspark med Grønlands Universitet og Grønlands Naturinstitut været under udbygning siden 1990’erne og der eksisterer i Grønland en om-fattende forskningsinfrastruktur omfattende feltstationer som Arktisk Station på Disko, Zackenberg i Nordøstgrønland, Villum-stationen ved Station Nord samt Sermilikstationen i Østgrønland.
6. Mål, effekt og perspektiver
Aktuelle og fremtidige klimaændringer i Grønland og Arktis rummer en række udfordringer men også en række muligheder for eksempel indenfor fiskerierhvervet, besejling og råstofudvinding. Men en bæredygtig udnyttelse af disse muligheder kræver en erkendelsesmæssigt baseret forståelse for miljøpåvirkningen på både de landskabelige og biologiske ressourcer, infrastrukturen og samfundet. En forøget vidensopbygning vil være af interesse for både den offentlige sektor og det private erhvervsliv i både Grønland og Rigsfællesskabet.
7. Kontaktperson
Lektor Troels Aagaard,
Det Frie Forskningsråd | Natur og Univers
Tlf: 35 32 25 11
E-mail: taa@ign.ku.dk