Et lite blad i det store bildet

Kan du tenke deg at prosessene i et blad kan påvirke hvordan vi ser på jordens klima?

Det gjør nemlig Hanna Lee, forsker ved Uni Research og Bjerknessenteret for klimaforskning. Hun ser på individuelle blader og vet hvor viktig rolle de spiller i sine omgivelser.

Historien i et enkelt blad

I et enkelt blad, for eksempel, foregår mange innviklede prosesser. Disse kan virke ubetydelige i begynnelsen, men tenk at dette ene bladet bare er ett av utrolig mange blader i en skog, eller i en bølgende åker av hvete. Til sammen har de en betydelig innflytelse på sine omgivelser.

Nitrogenkretsløpet i et enkelt blad er et eksempel på en slik prosess. Det Hanna Lee undersøker i sitt prosjekt, er disse små prosessene, og hvordan skape en mer kompleks, realistisk modell for å representere dem. 

Tidligere jordsystemmodeller inkluderte helt enkle tilnærminger til nitrogenkretsløpet i blad. Men i virkeligheten er måten nitrogen blir tatt opp og frigitt ganske komplisert. Lee forklarer at studier som inkluderer nitrogenkretsløpet, viser at karbonopptaket på land er begrenset av nitrogen. En mer dynamisk representasjon er derfor mye mer nøyaktig i jordsystemmodellene som beregner framtidig klima på jorden.
 

Fra de store til de små

Hanna Lee er med i en stor internasjonale gruppe forskere som ønsker å finne svar på store vitenskaplige spørsmålene knyttet til klimaendringer. Spørsmålene dreier seg om de store effektene av klimaendringene, samt på hvilken måte vi kan tilpasse oss for å minimere noen av disse effektene.

For å kunne svare på disse spørsmålene, bruker Lee og hennes kollegaer en jordsystemmodell som tar hensyn til alle de prosessene som regulerer klima på jorden. Derfor er det forskere fra mange felt som arbeider sammen for å bygge en slik modell. Det er ikke bare kjennskap til fysikk som kreves, men også inngående kjennskap til de biogeokjemiske prosesser i økosystemene og deres samspill med hverandre.

Alle disse prosessene i naturen kan virke som noe som bare skjer på stor skala, men de er alle avhengig av hva som skjer på en overraskende liten og kompleks skala, som kretsløpet i et enkelt blad.

­– Den store modellsammenligningen C4MIP viste at prosesser som nitrogenkretsløpet er knyttet til karbonsyklusen på land og har igjen en stor innvirkning på den globale karbonsyklusen. Særlig i fremtidige klimascenarier, sier Lee.

Globalt modellsamarbeid

Hanna Lee og hennes kollegaer i Norge samarbeider til å utvikle en ny versjon av jordsystemmodellen NorESM. Forskningen er en del av et globalt samarbeid, CMIP (Coupled Model Intercomparison Project). Den neste store modellsammenligningen for verdens klimamodellmiljø har fått navnet CMIP6.

Et stort stykke landområde som pleide å være skog kan igjen bli omgjort til dyrket mark av hvete. Et tidligere uforstyrret område kan bli byggeland – og i stedet for blader, finnes det plutselig nå rekker med vinduer. En bonde kan velge å skifte fra bomull til sukkerrør. Slike endringer i arealbruk har lenge vært studert og er viktig å kvantifisere i forståelsen av klimaendringer.

De store spørsmålene Lee og hennes gruppe i EVA-prosjektet ønsker å svare på, er hvilke effekter av endringer i arealbruk har for jordens biogeokjemiske sykluser, som for eksempel den globale karbonsyklusen. Dette er kunnskap vi kan bruke i planlegging av arealbruk for å minimere eventuelle klimaendringer i fremtiden. 

Disse spørsmålene er komplekse og enorme i omfang, men de er avhengige av god forståelse av de veldig små og tilsynelatende uviktige prosesser som omgir vårt daglige liv.

Hanna Lee sin forskning i CMIP6 prosjektet fokuserer på arealbruk og arealendringer, og faller inn under LUMIP (Land Use Model Intercomparison Project), samt i EU-prosjektet CRESENDO.