KNAW

Research

Vegetation succession due to small-scale permafrost degradation inrelation...

Pagina-navigatie:


Update content


Title Vegetation succession due to small-scale permafrost degradation inrelation to carbon sequestration and methane emission
Period 02 / 2011 - 02 / 2015
Status Current
Dissertation Yes
Research number OND1342893

Abstract

Climate change is expected to cause extensive vegetation changes in the Arctic. In Alaskan tundra deciduous shrubs are already expanding in response to climate warming, which may amplify future regional warming due to their lower albedo. It is unknown whether shrub expansion is taking place in Siberian tundra. At our research site we observe local die-back of shrubs due to small-scale permafrost degradation leading to the formation of shallow pools. These sedge-dominated depressions are large sources of methane. If global warming increases the frequency of local permafrost degradation this would increase the proportion of methane-emitting sedge vegetation in the tundra landscape. We will investigate vegetation-permafrost interactions which seem to underlie the small scale patterns of alternating wet sedge- and shrub-dominated tundra vegetation. Our approach is a combination of field experiments and ecosystem modeling. We will measure permafrost dynamics, nutrient availability and methane emission (together with project 1) in field experiments in which we manipulate vegetation composition. Findings will be incorporated in a tundra ecosystem model. Finally, the long-term effects of climate change on small-scale vegetation patterns and the consequences for carbon sequestration and methane emission will be analyzed, together with project 1.

Abstract (NL)

Voor Arctische gebieden wordt verwacht dat door klimaatverandering de vegetatie sterk zal veranderen. In Alaskaanse toendragebieden wordt al waargenomen dat struiken zich aan het uitbreiden zijn. Zij absorberen meer zonnestraling waardoor het nog warmer wordt. Voor Siberische toendra is nog onbekend of daar ook struikuitbreiding plaats vindt. Op de onderzoekslocatie in Noord-Oost Siberiƫ zien wij dat plaatselijk struiken juist aan het afsterven zijn op plekken waar permafrost smelt en poelen ontstaan. Deze natte laagtes worden gekoloniseerd door zeggensoorten en vertonen hoge methaanemissies. Als door klimaatverandering deze kleinschalige permafrostdegradatie vaker optreedt zal het aandeel van methaanuitstotende zeggenvegetatie in het toendralandschap toenemen. Wij willen vegetatie-permafrost interacties onderzoeken die ten grondslag liggen aan de afwisseling van zegge- en struik-gedomineerde toendravegetatie. Onze onderzoeksaanpak bestaat uit een combinatie van veldexperimenten en modelsimulaties. We meten permafrostdooi, nutrientenbeschikbaarheid en methaanemissie, samen met project 1, in experimenten waarin we de vegetatiesamenstelling manipuleren. De bevindingen worden verwerkt in een toendra-ecosysteemmodel dat getest wordt aan de hand van palaeo-ecologische data. Uiteindelijk kunnen we dan samen met project 1 analyseren hoe kleinschalige vegetatiepatronen en methaanemissie veranderen als gevolg van toekomstige klimaatverandering.

Related organisations

Related people

Supervisor Prof.dr. F. Berendse
Co-supervisor Dr.ir. M.M.P.D. Heijmans
Doctoral/PhD student B. Li

Go to page top
Go back to contents
Go back to site navigation