Afrikas sårbara ekosystem

De flesta av Afrikas länder bidrar endast marginellt till ökningen av växthusgaser, såsom koldioxid, i atmosfären. Trots detta är Afrika den kontinent som är mest utsatt för effekterna av klimatförändringar. Effekterna varierar inom kontinenten och även inom enskilda länder. Med ett förbättrat dataunderlag ökar möjligheterna att utvärdera framtida risker, och hur de bäst ska åtgärdas, vilket är målet för en grupp mark- och klimatforskare vid Lunds universitet.

För att öka förståelsen om hur klimat och strålning inverkar på vegetationens produktivitet och kolets kretslopp i regionen är mätdata från lokala fältstationer viktiga, men jämfört med Europa och Nordamerika finns det relativt lite dylika data från Afrika. Sedan 2002 samlar därför forskare vid institutionen för naturgeografi och ekosystemvetenskap in data om väder, flöden av kol och vatten, växtbiomassa, med mera, i Sudan och Senegal, två länder i Sahelområdet söder om Sahara.

– Vid mätstationerna kan man exempelvis se hur mycket kol som lagras i marken. Växter binder kol från koldioxiden i luften och med mer växtlighet ökar markens innehåll av organiska material (mullhalt) och då får marken bättre vattenhållande egenskaper och ökat näringsinnehåll, säger Jonas Ardö som studerar kolcykeln i Sahel.

De data som fås fram genom att mäta kolet i marken och vattnets kretslopp jämför hans kollegor med satellitbilder för att kalibrera, utveckla och förbättra metoder inom fjärranalys. Med hjälp av fjärranalys kan forskarna sedan beräkna mängden vegetation och storleken på vegetationstillväxt samt deras förändringar i tid och rum. Genom att jämföra utvecklingen av den årliga växtproduktionen under tio år i 22 länder i Sahelregionen med data på befolkningsökning och resursförbrukning har Hakim Abdi med flera visat att marginalerna mellan produktion och förbrukning krymper.

Redan 2003 upptäckte Lars Eklundh och hans kollegor att vegetationen i Sahel hade ökat markant efter den svåra torkan på 1980-talet, vilket talade emot den då rådande synen på ökenspridning i Sahel. Flera studier har sedan påvisat att vegetationen i denna del av Afrika är starkt styrd av nederbörden.

– Förståelse av vad som styr dagens trender och variabilitet ger oss en bild av hur kolcykeln kan förändras i en varmare värld, säger Anders Ahlström, som lett studien.

Med hjälp av mer mätdata och förbättrad fjärranalys kan forskarna även beskriva regionala klimatförändringar och utvärdera effekterna av klimatförändringar på vattentillgång och jordbruk. Markku Rummukainen och Minchao Wu, använder avancerade modeller för att studera regionala klimatförändringar i Afrika under 2000-talet. Till skillnad från många andra klimatmodeller, påverkar klimatutvecklingen i deras modell aktivt vegetationen och vegetationens beräknade respons har effekt på det regionala klimatet.

”Nya strategier behövs för att se till att framtida resurser täcker behoven.”

Gemensamt för länderna i Sahelområdet är att de i dagens läge har små möjligheter till en anpassning av exempelvis jordbruket till kommande klimatförändringar och befolkningsökning. Risken är stor att resursbehoven (skattade utifrån socioekonomisk information) kommer överskrida dagens tillgångar (skattade bland annat genom fjärranalys).

I ett nystartat, tvärvetenskapligt, projekt där Jonas Ardö och hans forskargrupp ingår, är målet att komma med lösningar utifrån den forskning som redan är framtagen.

– Nya strategier behövs för att se till att framtida resurser täcker behoven från en snabbt växande befolkning som önskar välmående och hälsa. Här samverkar utbildning, effektivare jordbruk, familjeplanering samt en grundläggande förståelse av hur mark, vatten, atmosfär och vegetationen samverkar för att tillhandahålla resurser till alla, säger Jonas Ardö.

Text: Pia Romare

Illustration: Catrin Jakobsson

Fakta

Sahel

Sahel är en tre miljoner kvadratkilometer stor övergångszon mellan Sahara öknen och mer produktiva områden söder därom. Området karakteriseras av ett halvtorrt klimat med savanner och buskmarker, samt stor utsatthet för klimatförändringar.

Kolcykeln

Kolcykeln beskriver hur kolet fördelar och rör sig mellan växtlighet, mark, hav och luft. Kolatomer ingår i alla organiska ämnen i naturen. Koldioxiden tas upp från luften av alla landväxter vid deras fotosyntes. När växterna blir uppätna eller dör återförs större delen av detta kol till luften genom djurs eller mikroorganismers cellandning, eller genom att trä och gräs brinner. En del döda växtdelar bildar detritus och organiska mullämnen, som är markens kolreservoar. Ett koldioxidutbyte äger också rum mellan atmosfär och hav.

Människan påverkar i dag denna naturliga omsättning genom förbränning av fossila bränslen och genom förändrad markanvändning, exempelvis uppodling av mark och skogsavverkning.

Detta ökar mängden kol i atmosfären samtidigt som det minska mängden växtlighet som kan ta upp och lagra kol. Växtekosystem som exempelvis regnskogar och savanner utgör en så kallade kolsänka och är en viktig ekosystemtjänst som bromsar klimatförändringarna i hela världen.

Less for More or More for less

I det nyligen startade, tvärvetenskapliga projektet ”Less for More or More for less” samarbetar Jonas Ardö och hans forskargrupp med forskare från Lund University Centre for Sustainability Studies (LUSCUS) och forskare i USA, Niger och Sudan. Målsättningen i projektet är att integrera och kvantifiera olika faktorer vilka bidrar till ett hållbart resursutnyttjande i Sahelregionen.