Grensen mellom lavarktisk tundra og sub-arktisk skog strekker seg mer enn 13.000 km rundt den nordlige halvkulen og er dermed den lengste grensen (økoton) mellom to natursystemer (biomer) på kloden. Et mildere klima forventes å føre til at busker og trær sprer seg lenger nord inn i lavarktisk tundra, men også til økt skogdød grunnet tørke og insektutbrudd. Dette gjør det utfordrende å forutsi økotonens fremtid.
Skog og tregrensedynamikk i et endret klima
Høyere sommertemperaturer vil generelt være fordelaktige for veksten hos arktiske busker og trær, og man kan forvente at grensen for vedaktige planter vil flytte seg lengre nord og lenger opp i fjellet etter hvert som klimaet blir varmere. Dette vil påvirke overflaterefleksjon og strålingsbalanse og føre til økt oppvarming. En nordlig ekspansjon av busker og trær vil gjøre det enklere for boreale arter, som eksempelvis rødrev/rieban, å spre seg inn i dagens tundraområder, noe som kan øke presset på en kritisk truet art som fjellreven/njálla. Viktige skadeinsekter i skog, som for eksempel bjørkemålere, kan imidlertid også forventes å spre seg lenger nord med et mildere klima, noe som kan føre til kraftigere angrep og økt skogsdød.
I Varanger har bjørkemålerutbrudd ført til omfattende utbrudd og skogsdød de siste 10-12 årene, blant annet som følge av at en ny art bjørkemåler har spredt seg inn i regionen. Dårlig gjenvekst av skogen etter disse utbruddene gir opphav til bekymring for om tålegrensene for bjørkeskogen stedvis har blitt overskredet. Beitedyr, som rein/boazu og elg/ealga, bidrar også effektivt til å begrense veksten av både kratt og skog. Det er derfor helt avgjørende med en integrert overvåking av effektene av både store og små planteetere på skog og tregrense, dersom vi skal forstå både direkte og indirekte effekter av klimaendringer på skog og tregrensedynamikk i lavarktiske strøk.
Utbrudd av bjørkemålere forekommer omtrent hvert 10. år. I Øst-Finnmark har utbruddene blitt intensivert av at arten liten frostmåler har spredt seg inn i områder som historisk sett bare har hatt utbrudd av arten fjellbjørkemåler. De lange tidsseriene i figuren over (panel A) er fra Troms, der overvåking av bjørkemålere har pågått siden 1999. Overvåkingen i Øst-Finnmark ble påbegynt i 2015 som en del av COAT (B).
Forventede klimaeffekter
Klimaendringene forventes å føre til lengre og varmere vekstsesonger i Arktis, og forbedrede vekstvilkår for mange trær og busker. En forventet effekt vil være en spredning av trær og busker inn i dagens tundraområder. Denne spredning vil modifiseres av beitedyr, smågnagere og i særdeleshet insektsutbrudd. Varmere vårer og mildere vintre vil være gunstig for veksten og overlevelsen hos bjørkemålere, og de siste årenes intensiverte utbrudd har allerede forårsaket omfattende vegetasjonsendringer og skogdød helt nord til den lavarktiske tre-grensen i Varanger/Várjjat.
En skjematisk representasjon av de forventede viktigste direkte og indirekte effekter av klimaendringer på skog og tregrense i Varanger/Várjjat. Den direkte effekten av klima på veksten hos busker og trær, og den indirekte effekten via intensiverte utbrudd av bjørkemålere, forventes å være de to viktigste prosesser. Bemerk at der er stor forskjell i hvor raske disse to prosessene er. Mens målerutbrudd kan forårsake omfattende vegetasjonsendringer i løpet av noen få år, er en temperaturdrevet forbuskning av tundraen en treg prosess over mange år eller til og med tiår.
Forvaltningsrelevans
- Store og mellomstore beitedyr som elg/ealga, rein/boazu og sau/sávza forventes både å kunne moderere en klimadrevet forbuskning, og begrense gjenveksten av ny bjørk/soahki etter målerutbrudd. Kunnskap om effekten av beitedyr på trær og busker under ulike lokale forhold er nødvendig både for forvaltningen av skog- og utmarksressurser og for foirvaltningen av beitedyr.
- Hogst kan være et effektivt forvaltningstiltak for å stimulere til økt gjenvekst hos bjørk/soahki etter målerangrep, men gevinsten ved hogst kan avhenge mye av lokale forhold. En grundig dokumentasjon av effekten av hogst i skadd skog vil tillate mer effektivt rettede tiltak i den skadde bjørkeskogen i fremtiden.
Overvåkingsmetoder
Målerutbrudd: Årlige tellinger i felt av larvetetthet på sommeren siden 2015. Denne overvåkingen vil bli utvidet til også å omfatte høydegradienter som en del av COAT. Årlige estimater på kronetap basert på satellitt siden 2000. Citizen science-kampanje for å kartlegge utbredelsen av en ny målerart (gul frostmåler) i Troms og Finnmark, siden høsten 2017.
Skoghelse: Eksperimentell flatehogst av skadd skog siden 2011 for å dokumentere effekten av hogst som forvaltningstiltak. Eksperimentell uthegningen av små og store beitedyr fra skadd skog for å dokumentere beitedyrs betydning for gjenveksten. En stor regional kartlegging hvert 5 år for å dokumentere skoghelse og regenerering etter målerangrep.
Tregrensedynamikk: Kartlegging av tregrensens struktur, alder og rekruttering under ulikt klima og beitetrykk.
Økosystemeffekter av målerangrep: Tetthet av planteetere (rein/boazu, elg/ealga, rype/rievssat, hare/njoammil) i skog med ulik grad av skade basert på skitt-tellinger, kamerafeller, og GPS-merkede individer. Fangst og telling av insekter tilknyttet død ved i skadd og uskadd skog. Manuelle punkttakseringer og akustisk overvåking av småfugl i skadd og uskadd skog.