Komagdalen er bare en av

Transkript

1 Den grønne tundraen Virve Ravolainen, Eeva Soininen og Kari Anne Bråthen Om du en sen juli-kveld kommer forbi andre porten i Komagdalen, er det et øyeblikk lett å glemme at du er langt mot nord. De brede, gresslagte elveslettene med akasie-lignende vier er så like afrikanske savanner at det ikke er før du løfter blikket og ser Kjølen i det fjerne at du husker hvor du er: På tundraen. Komagdalen er bare en av Varangerhalvøyas mange, store elvedaler. Alle dalene preges av vier, men på ulikt vis. Noen daler har elvesletter som er helt gjenvokst av vierkratt. Dette tyder på at klimaforholdene på Varangerhalvøya er gode nok for vekst av høyreiste kratt. Like fullt, i noen elvedaler forekommer kun lave vier i vidstrakte gress-enger. I disse dalene skiller ikke vier seg i høyde fra de andre engplantene. Og så er det elvedaler som Komagdalen der vier forekommer som høye enkeltstående vier eller kratt som lager mosaikk med engvegetasjonen. Hva er så årsaken til at høye kratt ikke er etablert på alle elveslettene? Er det litt for kaldt for vier i noen av dalførene eller skyldes det beitedyr? Gjennom forskning på vegetasjonen på Varangerhalvøya begynner vi å få noen svar. Elveslettene på Varangerhalvøya de mest produktive i Arktis? Små vierplanter står blant gress og urter i alle gress-enger fra nær havnivå helt opp mot vannskillet. Dette er fremtidens kratt, gitt at de får vokse seg store og fortrenge gress-engene. For å finne ut om det er beitedyrene som hindrer de små vierne i å utvikle seg til kratt, buret vi inn et par hundre små vier, og sammenlignet de med vier utenfor burene. Halvparten av burene var finmasket for å holde smågnagere og rein ute mens resten av burene var grovmasket for å Akasie-lignende vier i Komagdalen. Foto: Bjarne Riesto. Ottar (4): Ottar nr.4/2014.indd :39

2 Under: De vanligste vegetasjonstypene på Varangerhalvøya, og noen planter som karakteriserer de. I arktisk er det generelt ganske lav artsrikhet, men i et landskap kan antall arter variere en god del. For eksempel på heia finner vi typisk bare noen få arter som er veldig vanlige, mens i engene kan en finne opp mot 40 ulike plantearter på et areal tilsvarende en liten kjøkkenhage. Over: Artsrik eng med ulike urter og gress. Her med mye harerug og fjellfiol. Disse engene er en viktig matkilde for mange dyr. Foto: Eeva Soininen. Øverst: Vidstrakte heier og kattenger. Foto: Geir Vie. Over: Krekling-dominerte heier er den vanligste vegetasjonstypen på Varangerhalvøya. Foto: Victoria Gonzalez. Over: Mye småkratt av vier. Ved å stenge ute beitedyr kan man studere deres effekt på planter. Her er del av et eksperiment som ble gjennomført i Komagdalen og i sidedalene til Bergebydalen. Foto: Geir Vie. Venstre: Sølvbunke er et høyt gress som dekker store arealer på Varangerhalvøya. Den tåler beite bedre enn andre planter i enga. Foto: Geir Vie. 46 Ottar nr.4/2014.indd :39

3 slippe til smågnagere, men fortsatt holde reinen ute. Det viste seg at både rein og smågnagere begrenset veksten av vier, for i begge burtypene ble vierplantene store. I en elvedal fant vi ut at det var rein som beitet mest mens i en annen var det smågnagere (fjellmarkmus, gråsidemus og lemen). Vanligvis betyr beiting tap av noen blad eller greiner, men i et toppår for smågnagerne blir en stor andel av vierskuddene (opp til 90 %!) kappet rett av. Slik påvirkning fra beitedyrene setter spor, og kan således forklare mangel på krattvegetasjon i noen av dalene. Vi fant også ut at små vier vokser utrolig raskt så lenge de får være i fred for beitedyr for de innburede vierplantene ble store bare i løpet av et par år. Veksten til vierne som vi finner på elveslettene er også oppsiktsvekkende rask i arktisk sammenheng. Det har nok delvis en bakgrunn i at Varangerhalvøya klimatisk sett ligger i overgangssonen mellom skog og arktisk tundra. Klima kan likevel ikke være hele forklaringen, fordi det er store variasjoner i veksthastighet hos små vierplanter mellom tilsynelatende klimatisk sett like elvedaler. Forholdene i jorda kan spille en rolle. For å forstå mer av prosessen fra plantevekst til at plantene visner og brytes ned, gravde vi ned hundrevis av små teposer med plantestrø. Vi fant at nedbrytningen på elveslettene også var usedvanlig hurtig. Dødt plantemateriale forsvinner like fort som i enger langt sør i Europa, og den næringen som blir frigjort gjennom denne nedbrytningen bidrar nok til at planteproduksjonen er rask i våre nordlige «savanner». Men, vi fant ikke at nedbrytningshastighet mellom dalførene kunne forklare variasjonen i veksthastigheten til de små vierplantene. Vier på elveslettene på Varangerhalvøya har altså usedvanlig stort potensiale for raske endringer. Det har også andre grupper av planter i engvegetasjonen. Særlig urtene i engene kan bli store om de får være i fred for beitedyr. Siden både klima og beitetrykk med stor sannsynlighet vil endres, er fremtidens vegetasjon på Varangerhalvøyas elvesletter vanskelig å forutsi. Fremtidens vegetasjon vil antakelig også være avhengig av hvilke planter som dominerer i dag. Selv om de åpne elveslettene kan se ganske like ut fra avstand, er det store forskjeller mellom engene. Vi finner i hovedsak tre typer: artsrike enger med mange ulike urter og gress, enger med mye småkratt, og enger karakterisert av sølvbunke (Deschampsia cespitosa). Om vier lettere etablerer seg med kratt i noen av disse eng-typene og fortrenger de åpne engene, eller om alle engtypene holder stand inn i fremtiden, er fortsatt et åpent spørsmål. Mer enn elvesletter dvergbusktundra og kreklinghei Storparten av Varangerhalvøya klassifiseres som dvergbusktundra på grunn av dvergbusker som krekling, dvergbjørk og blåbær. Den aller vanligste planten på Varangerhalvøya er krekling. Den er så vanlig og stedvis så enerådende at den fargemessig preger store deler av halvøya. Krekling er spesielt dominerende på de store, flate hei-partiene som strekker seg mellom elvedalene. På vei fra ett dalføre til et annet går turen lettest over disse heiene. Det jevne, krypende kreklingdekket bidrar til at terrenget er lett å lese og lett å gå på, men kreklingen har påfallende lite liv rundt seg. Det er bare et fåtall andre planter som kan vokse sammen med den. Forklaringen til dette er at krekling har giftstoffer på bladene. Giftstoffene er synlige i lupe som hvite krystaller langs randen av bladene. Det mest kjente av disse giftstoffene er et fenol-lignende stoff kaldt Batatasin III. Dette giftstoffet er vist å hemme vier og en rekke andre planters evne til å vokse opp. I tillegg er det det påvist (om enn ikke på Varangerhalvøya) at vann fra kreklingheier som renner ut i elvene under vårsmeltingen kan inneholde stoffet i så store mengder at det hemmer vekst av fiskeyngel. Selv de altetende reinsdyrene er sannsynligvis vare for dette stoffet, i hvert fall spiser de bare kreklingbladene tidlig i sommersesongen, når bladene inneholder lite Batatasin III. Senere på sommeren får kreklingbladene være i fred. Selv om bladene til krekling ikke er spiselige, så gjelder ikke det for kreklingbærene. Mange dyr spiser kreklingbær og vi har funnet krekling spirende i reinskit. Ironisk nok så bidrar reinen således til å spre en plante som holder reinens andre beiteplanter nede. 47 Ottar nr.4/2014.indd :39

4 Under: Frøplanter av smyle og gullris, to vanlige planter på fjellet, ble dyrket i jord hentet fra kreklinghei på Varangerhalvøya. Frøplantene fikk vokse i ni uker i enten ubehandlet jord, jord tilført skit fra reinsdyr (reinsdyr hviler seg på kreklinghei og legger igjen mye skit) eller jord som var brent (som eksempel på jord under bålplasser). De dårlige vekstvilkårene i ubehandlet kreklingjord er slående. Foto: Cathrine Fodstad. Gullris (Solidago virgaurea) Smyle (Avenella flexuosa) Ubehandlet jord Jord fra kreklinghei gir dårlige vekstforhold. Jorden inneholder mange gamle blader som fortsatt inneholder hemmende stoffer. Jord tilført reinskit Reinskiten tilfører næring og har sannsynligvis absorberende virkning på de veksthemmende stoffene fra kreklingbladene. Brent jord Brann frigjør næring mens kull kan binde seg til de veksthemmende stoffene fra kreklingebladene. 48 Ottar nr.4/2014.indd :39

5 Å gjemme seg i matfatet: Vegetasjonen som mat og tilholdssted for beitedyr Ved nærmere ettersyn bærer vegetasjonen på Varangerhalvøya spor etter beitedyr nesten over alt, også i de karrige heiene der «ingen skulle tru at nokon kunne bu». Det er mengder med skit på tundraen hvis man ser etter; mest av smågnagere og rein, men også noe av elg, rype og hare. Skit kan brukes for å følge beitedyrenes bruk av vegetasjon; der man finner mye skit har det vært mye aktivitet. For eksempel har vi funnet ut at det er mengder med smågnagerskit i 60 % av et stort utvalg av snøleiene, men i bare 10 % av heiene. Dette stemmer med den oppfatningen av at særlig lemen bruker søkk med mye snø om vinteren. Lemen fyller magen mest med gress og mose, som det er mye av i snøleiene, mens de vanlige museartene (fjellmarkmus og gråsidemus) på fjellet er mer altetende enn man tidligere trodde. Begge museartene foretrekker urter, men de inkluderer også vier og andre type vekster i sin diett som består av minst 30 forskjellige plantearter. Dette har vi funnet ut ved å analysere skit ved hjelp av moderne molekylære teknikker. Den nye kunnskapen om hva disse musene liker å spise stemmer godt overens med at det går hardt utover vier når det er toppår hos smågnagerne. Vegetasjonen er ikke bare mat for beitedyr. Spesielt for mindre dyr utgjør vegetasjonen også et bosted og skjul for rovdyrene. I åpne vegetasjonstyper på tundraen er dette viktig. Uten planter å gjemme seg under er de lett synlige for rovfugler. For eksempel er det mer ryper og flere sangfuglarter i områder med mye vierkratt enn i områder uten kratt. Dette understreker viktigheten av krattvegetasjon som skjul i tillegg til dens funksjon som mat. I toppår av smågnagere ser man også spor etter huslige aktiviteter, og selv planter vi finner lite av i smågnager-dietten er hyppig gnagd på. Dette gjelder for eksempel i kreklingheiene der smågnagerne har gnagd seg korridorer, eller i engene der blad fra gressene sølvbunke og finnskjegg danner både skjul og lune bosteder. Hvorfor er ildtua på tundraen? Er det hus eller mat? Høye gresstuer dekker store arealer i så godt som alle elvedaler på Varangerhalvøya. Tuedannelse av arten sølvbunke (også kalt ildtue, iggeltue, fint oppsummert av T. Alm i Ottar nr. 3 i 2010) er et noe mystisk fenomen på Varangerhalvøya. Vanligvis tenker man at dette gresset er et gjengroingsfenomen som man finner i store mengder i områder der slått har opphørt. Riktignok viser historisk materiale at det var utstrakt utmarksslått på Varangerhalvøya også milevis innover dalene. Men kan det stemme at så godt som alle fuktige flekker og fjell-enger i de mest fjerntliggende blokkmarkene ble slått, og er det slik at ildtua i dag står sterk på slike plasser fordi det ikke blir drevet med slått lenger? Ildtua er litt spesiell på flere måter. Den har blader som står høye og stive ut av tuer i endeløse ildtuemarker. Bladene er stive fordi de er fulle av silisiumkrystaller, eller silikater, som man lett kan føle på eldre blader om en stryker fingrene langsmed bladplaten. Tuene er ofte kraftige og gir godt skjul for smågnagere. Under sine toppår meier smågnagerne ildtuene ned så bare noen få stive blad og strå står igjen. Det er likevel ikke nok for å redusere dette gresset, for ildtua har stor kapasitet til gjenvekst. Og selv om unge blader beites tidlig på sesongen hjelper det nok på at de eldre, stive, silikatrike bladene ikke egner seg som mat for beitedyrene. Således har vi også vist at ildtua trives godt selv der både smågnagere og rein beiter. Reinbeite kan til og med fremme ildtua på bekostning av andre engplanter. Gjennom å tåle en trøkk fra både rein og smågnagere, kan denne slåsskjempen av et gress fortsette å herske på de kratt-løse elveslettene. Tundra på Varangerhalvøya og i verden I noen andre arktiske strøk gror tundraen igjen med kratt og skog. Dette forklares vanligvis med oppvarming av klima. Selv om temperaturen de siste tiårene har blitt gradvis varmere i Varanger-området er det foreløpig lite som tyder på en sterk gjengroing her, for mange dalfører har få eller ingen vierkratt. Som vi har sett i denne artikkelen spiller plantene selv, og beitedyrene, en viktig rolle for utforming av både vierkratt og annen vegetasjonen på Varangerhalvøya. Samtidig finner 49 Ottar nr.4/2014.indd :39

6 Om du en sen juli-kveld kommer forbi andre porten i Komagdalen, er det et øyeblikk lett å glemme at du er langt mot nord. De brede, gresslagte elveslettene med akasie-lignende vier er så like afrikanske savanner at det ikke er før du løfter blikket og ser Kjølen i det fjerne at du husker hvor du er: På tundraen. Foto: Knut-Sverre Horn. 50 Ottar nr.4/2014.indd :39

7 vi store klimatiske kontraster over korte avstander. Ett av vår tids viktigste forskningsspørsmål er hva klima og beitedyr samlet sett betyr for tundravegetasjon. Varangerhalvøya, med sitt mangfold av vegetasjonstyper, sine mange beitedyr og sine klimakontraster byr derfor på unike muligheter for studier av arktiske vegetasjonsendringer, også i verdenssammenheng. Vi vil derfor fortsette vår forskning på Varangerhalvøya og forhåpentligvis få enda større klarhet i hva som former denne grønne tundraen. Ordliste Arktisk områder der juli temperaturen i gjennomsnitt er under +10 C. Arktisk vegetasjon de arktiske områdene verden over blir inndelt i såkalte bioklimatiske soner, som baseres på en kombinasjon av klimaforhold og vegetasjon på stedet. Klima værmønstre over lang tid. Vegetasjon «plantearter som vokser sammen på et sted». Områdene over skoggrensen på Varangerhalvøya har det som kalles lav-arktisk tundravegetasjon. Vier er det norske ordet for planteslekten Salix som omfavner alt fra krypende vekster til høyvokste trær. Tundra blir ofte definert som «områder nord eller oppfor der skog vokser, der klimaet er kaldt og permafrost forekommer». Litteratur: Bråthen et al Endozoochory varies with ecological scale and context. Ecography 30: Bråthen et al Ecosystem disturbance reduces the allelopathic effects of Empetrum hermaphroditum humus on tundra plants. Journal of Vegetation Science 21: Gonzalez et al Large-scale grazing history effects on Arctic-alpine germinable seed banks. Plant Ecology: 207, Ravolainen et al Shrub patch configuration at the landscape scale is related to diversity of adjacent herbaceous vegetation. Plant Ecology and Diversity 6: Ravolainen et al Complementary effects of small rodents and ungulates restrict shrub expansion in tundra. Journal of Applied Ecology 51: Soininen et al Arctic small rodents have diverse diets and flexible food selection. PLoS ONE 8 (6). Virve Ravolainen er forsker innen økologi, med vegetasjon som hovedtema. Hun har forsket på vegetasjonen på Varangerhalvøya siden Foto: Kari Anne Bråthen. midten av 2000-tallet, og jobber også i mange andre områder med tundra. Var tidligere forsker ved UiT-Norges Arktiske Universitet og nå ved Norsk Polarinstitutt. E-post: virve.ravolainen@npolar.no Eeva Soininen er forsker innen økologi, med interaksjoner mellom planter og herbivorer som hovedtema. Arbeidet hennes på Varangerhalvøya har fokusert Foto: Kari Anne Bråthen. på smågnagere og deres matplanter, samt effekter av smågnagere på vegetasjon. Hun jobber på UiT-Norges Arktiske Universitet. E-post: eeva.soininen@uit.no Kari Anne Bråthen er 1. amanuensis i planteøkologi ved UiT-Norges Arktiske Universitet. Hun har vært involvert i forskning på Varangerhalvøya siden Foto: Francisco Pugnaire. midten av 2000-tallet som veileder av masterstudenter og doktorgradsstudenter. E-post: kari.brathen@uit.no 51 Ottar nr.4/2014.indd :39