Redan 1902 inrättades en forskningsstation i en övergiven rallarlokal i Katterjokk i norra Sverige. När byggnaden brann ner 1910 bestämde man sig för att uppföra en bättre anläggning i Abisko. Anläggningen färdigställdes 1912 och de meteorologiska observationerna och den naturvetenskapliga forskningen inleddes 1913. Nu finns det unika samlingar av miljödata från nästan hundra års verksamhet och en omfattande dokumentation över forskningen i Abiskoområdet som omfattar omkring 3 000 vetenskapliga publikationer.
Den moderna anläggningen
Abisko Naturvetenskapliga Station (ANS) är ett modernt komplex som innehåller laboratorier, datarum, bibliotek, studierum, verkstäder, meteorologiskt observatorium, föreläsningssalar och försöksträdgårdar. ANS ligger i ett kuperat fjällområde (341-1 991 meter över havet) och omfattar flera klimattyper med en mångfald av sjöar, älvar, landskap och ekosystem, från boreala barrskogar i öst till högalpina växtsamhällen i väst.
Temperaturen har ökat
Stationen har ända sedan 1913 samlat in data över miljömässiga variabler som klimat, snödjup samt isens tjocklek på sjön Torneträsk och hur länge isen har legat. Miljöövervakningen omfattar också hydrologi, vattenkemi, flora och fauna inklusive fenologi, geomagnetism och kolisotopsammansättning i atmosfären.
Även om inte alla klimatregister på ANS har digitaliserats eller analyserats är det tydligt att den genomsnittliga årstemperaturen har ökat med cirka 1°C under 1900-talet, med en märkbart plötslig förändring under 1980-talet. Sedan 1956 har medeltemperaturerna för december, januari och februari ökat med 5,5°C.
Snödjupet har ökat med 20-30 centimeter sedan 1913 och växtsäsongen (dagar med en temperatur över 0°C) har blivit cirka tre veckor längre. Abiskos genomsnittliga årstemperatur har legat strax under 0°C vilket är ett viktigt gränsvärde för många processer, till exempel för att vidmakthålla permafrost. Den senare tidens temperaturökningar och troligtvis också de ökade snömängderna har därför lett till att permafrosten har försvunnit i vissa myrar.
Experiment som simulerar hur extrem värme under vintern påverkar och skadar växtligheten under påföljande sommar. Forskare från Sverige, USA, Storbritannien och Nederländerna deltar i försöken.
Foto: Terry Callaghan
Forskning om hur landskapet formas
Abiskostationens forskning är bland annat inriktad på ekologi och geomorfologi. Fokus inom den geomorfologiska forskningen ligger på de faktorer som har format dagens landskap, framför allt olika typer av sluttningsprocesser.
Forskning som bedrivs i den unika och vackra dalen Kärkevagge har haft stor betydelse för den internationella geomorfologiska forskningen. Denna forskning har varit banbrytande för förståelsen av extrema och episodiska händelsers betydelse för att forma landskapet; ANS har den enda videofilmen i världen av en så kallad slasklavin, en process som normalt bara inträffar en gång på flera decennier, pågår två till tre minuter och ändå formar dalbottnen och dalsidorna. Annan spännande forskning har visat att utmärkande drag i landskapet, som exempelvis vissa klippformationer är betydligt äldre än man har trott tidigare och att glaciärerna under den senaste istiden var mycket tunnare, mindre utbredda och mindre erosiva än man tidigare trott.
Ekologi och kolflöden
Den ekologiska forskningen omfattar björkskog, myrar, fjällhedar, alpina regioner, glaciärpåverkade områden, sjöar och älvar. Den omfattar också alla former av liv (från mikrober till turister!) och tidsskalor från hundratals miljoner år sedan till framtiden. Tonvikten läggs i allt högre grad på metoder som omfattar ekosystem, där växter, djur och mikrober behandlas som delar av ett fullständigt samverkande system och där flöden av energi och ämnen - särskilt kol - undersöks och kvantifieras.
Internationellt försök i bergsområden
Ekologisk forskning kan handla om allt från ren grundforskning till problemorienterad tillämpad forskning. Samspelet mellan växter har varit ett grundläggande område där ANS har varit en föregångare. Negativt samspel i form av konkurrens om resurser mellan växter överskuggas av positivt samspel med ömsesidiga fördelar i extrema miljöer. Detta samspel formar samhällen och nu har allmänna slutsatser kunnat dras av denna kunskap genom ett försök som utförs i många bergsområden i världen, bland annat i fjällen vid Abisko. En ny aspekt på den ekologiska teorin har utvecklats.
Ett annat exempel är forskning för att ta reda på om en massutrotning för omkring
250 miljoner år sedan och en accelererad evolution sattes igång av höga nivåer av UVB-strålning.
Varmt mitt i vintern - vad händer då?
Den problemorienterade forskningen ägnas i allt högre grad åt effekterna av klimatförändringarna, som är störst i norr, och Abiskostationen har en ledande roll i dessa studier. ANS är värd för en unik uppsättning långsiktiga försök med miljömanipulering som lockar forskare från hela världen. Syftet med försöken är att förstå hur ökade koldioxidhalter, UVB-strålning, marktemperatur, lufttemperatur och snödjup påverkar ekosystem och dess processer.
Färd genom sameland. En grupp forskare i projektet "Snö och is" hör med renskötande samer hur snöförhållandena påverkar renarna.
Foto: Terry Callaghan
Nyligen har ett försök inletts för att undersöka hur ekosystem påverkas av varma perioder mitt i vintern. Dessa perioder kan få katastrofala följder för renar och smågnagare och de tycks inträffa oftare nu än tidigare. Dessa försök gör det möjligt för oss att förutse hur ekosystemen kommer att påverkas av klimatförändringar i framtiden samt att också validera ekosystemmodeller som stationens personal arbetar med tillsammans med kollegor från Lunds universitet.
Försök och modeller förutsäger en minskning av de biologiskt mångskiftande grupperna mossor och lavar, ökande buskvegetation samt en förskjutning av trädgränsen uppåt. Pågående observationer visar att dessa förändringar redan sker.
Oroväckande att permafrosten tinar
I Stordalsmyren (se artikel sidan 32) har mycket av den diskontinuerliga permafrosten tinat under de senaste 30 åren, våtmarksvegetation har ökat betydligt i utbredning och även metanutsläppen har ökat. Ett ökat utsläpp av metan och koldioxid från de stora kolförråden i de nordliga jordarna, leder till en förändring av halten växthusgaser i atmosfären, vilket i sin tur kan leda till en ökad temperatur.
Forskare vid Lunds universitet har spelat en viktig roll för att inrätta en unik uppsättning av plattformar för mätning av kolflöden i hela Torneträsks avrinningsområde. Av en slump inträffade år 2004 ett massutbrott av fjällbjörkmätare efter en mild vinter. Den massiva kalätningen av fjällbjörkskogen och markvegetationen överskuggade de förväntade effekterna av klimatförändringen och omvandlade björkskogen från att ha varit en sänka för atmosfäriskt kol, till att bli en utsläppskälla.
Forskare och samer i gemensamt projekt
Det krävs flera olika angreppssätt för att förstå, lösa och anpassa sig till de stora miljöproblemen, och traditionell ekologisk kunskap i samverkan med vetenskaplig kunskap är en metod som utvecklas vid stationen i Abisko.
ANS personal deltar i en tvärvetenskaplig grupp av forskare från de naturvetenskapliga och humanistiska vetenskapsområdena, samt samiska renskötare i ett projekt vid namn "Snö och is". Vårt mål är att berika varandras kunskapsbas utan att "förorena eller späda ut den", detta för att kunna förstå den senaste tidens förändringar i snö- och isförhållandena, dess påverkan på renskötseln och hur vi ska kunna förutsäga och gemensamt övervaka förhållandena i framtiden. Det har redan gått att identifiera parallell kunskap om tidigare förhållanden. Och personalen i Abisko har kunnat inrikta sig på tidigare perioder av snabb förändring som samerna rapporterat om och finjustera experiment som simulerar extrema vintervärmeperioder som är relevanta för dem.
Framtiden
ANS har för avsikt att fortsätta sin verksamhet med övervakning, experiment och modellering vilka tillsammans ger ett kraftfullt integrerat system för att identifiera miljöförändringar, upptäcka deras orsaker, modellera framtida förändringar och validera modellerna.
I dagsläget domineras stationens verksamhet av aktiviteter som rör miljöförändringar och deras inverkan. Men stationen har också varit banbrytande i fråga om grundforskningen, som ger erfarenhet och metoder som kan användas för att förstå och lösa kommande miljöproblem. Stationen kommer att fortsätta att arbeta för att skapa spetskompetens i såväl grundläggande som tillämpad miljövetenskap.
Faciliteter för forskare
Abisko Naturvetenskapliga Station, ANS, drivs av Kungl. Vetenskapsakademien.
ANS kan härbärgera 100 gästforskare samtidigt.
Varje år besöks ANS av c:a 500 forskare - några av dem världsledande - från Sverige och hela världen.
ANS har sedan 2005 ett EU-anslag, Transnational Access, vilket gör det möjligt att årligen bekosta ett 30-tal europeiska forskares resor till och vistelse vid stationen.
Samarbeten och personal
ANS är samordnare för SCANNET (Scandinavian and north-European network of terrestrial field bases) som består av 16 forskningsanläggningar som samarbetar och som ingår i det USA-finansierade CEON (Circumarctic environmental observatories network). Europeiska samordningskontor finns i Abisko och vid Lunds universitet.
ANS har också en viktig roll i Internationella polaråret.
Personalen vid ANS består av två forskare och åtta tekniska/administrativa medarbetare, forskare med tidsbestämda kontrakt och doktorander som handleds gemensamt. Climate Impacts Research Centre (CIRC) består av sex forskare, anställda av Umeå universitet.