Naturgeografi och ekosystemvetenskap – ekosystem och klimat i balans
Våra naturgeografer och ekosystemvetare använder tvärvetenskapliga angreppssätt för att undersöka hur klimat- och miljöförändringar påverkar naturen. Insatserna omfattar allt från svenska urskogar och Östersjöns flodmynningar till permafrost i arktiska områden och samhällsplanering i utvecklingsländer.
Skog och jord, extremväder och artrikedom
Målet med forskningen är att bidra till en mer hållbar samhällsutveckling. Inom området biogeofysik och klimatologi undersöker våra forskare hur växter, jord och atmosfär interagerar. Kopplingen till klimat och klimatförändringar har en central roll. Stormar, extrem nederbörd och temperaturförändringar påverkar både skog, skogsbruk och jordbruk. Ett par av forskningsprojekten handlar om barkborreskador på träd samt trädens känslighet för frost.
Ett annat område är ekosystemekologin. Här gör våra forskare matematiska modelleringar av vegetation och ekosystem samt studerar biodiversitet. Syftet är att förstå hur landbaserade ekosystem fungerar och växelverkar med klimatet.
Exempelvis studerar vi förändringar i skogarnas artfördelning samt hur klimatförändringar påverkar produktiviteten hos olika ekosystem. Forskningen innefattar såväl enskilda ekosystem som effekter på regional och global nivå. Våra forskare undersöker allt från mikroklimatet runt ett enskilt blad till ekosystemens utbyte av växthusgaser i atmosfären. Kartläggning av svenska urskogar görs också.
Från permafrost i Arktis till syrebrist i Östersjön
En annan del av vår forskning rör ekosystem i den arktiska regionen, där klimatförändringarna inverkar på permafrosten. När permafrosten smälter förändras ekosystemens egenskaper, vilket våra forskare studerar ur ett biogeokemiskt perspektiv. Här undersöks alla aspekter av kolets kretslopp: småskaliga studier av de faktorer som styr utsläppen av metan, storskaliga fältundersökningar, flödesmätningar på landskapsnivå, övervakning av utbytet av spårgaser (som finns i små, men betydelsefulla, mängder i atmosfären).
Vi forskar också på akvatiska ekosystem, även här från en biogeokemisk infallsvinkel. Närmare bestämt undersöker vi människans utsläpp av organiskt material, oorganiska näringsämnen samt spårämnen till sötvattensystem och kustnära vatten. I fokus står kolets och andra grundämnens kretslopp i bäckar, floder, sjöar, regleringsmagasin, flodmynningar och marina ekosystem. Genom våra studier av nedbrytningsprocesser skapas förståelse för akvatiska växthusgasutsläpp, samt för problemen med syrebrist i exempelvis Östersjöns kustnära havsbottnar.
Optiska satellitdata och digitala kartor
Inom fjärranalys har vi bedrivit forskning sedan 1980-talets början, särskilt kopplat till marktäcke och vegetation. Våra forskare fokuserar främst på optiska satellitdata som kan användas för att förstå ekosystemen ur ett större rumsligt och tidsmässigt perspektiv. Exempelvis arbetar vi med att uppskatta koldioxidupptag hos landvegetation, övervaka vegetationen i afrikanska torrområden, utveckla metoder för att bedöma konsekvenserna av insektsangrepp på skogsvegetation samt övervaka biologisk mångfald i svenska naturbetesmarker.
Institutionen har även en omfattande verksamhet inom GIS, geografiska informationssystem, där vi samlar in, analyserar och presenterar geografiska data i form av exempelvis digitala kartor. Vår forskning strävar efter att både utveckla metoder och att i interdisciplinära projekt tillämpa GIS, främst inom klimat, miljö och samhällsbyggnad.
Aktuella forskningsområden är GIS och hydrologisk modellering kopplat till bland annat översvämningsmodelleringar, tillämpningar av artificiell intelligens inom geografiska analyser (GeoAI) samt användning av 3D-stadsmodeller (digitala tvillingar) inom samhällsbyggandet.
Ökad kunskap om spårämnesgaser
Reaktiva spårämnesgaser är ytterligare ett av våra forskningsområden. För att bättre förstå klimatsystemet behövs mer kunskap om ett antal andra spårämnesgaser än koldioxid, exempelvis biogeniska flyktiga organiska ämnen (BVOCs), kväveoxider, kolhaltiga partiklar, ozon samt metan. Målet är att beräkna spårämnesgasernas regionala källor och sänkor, deras koppling till den markbaserade kolcykeln samt hur de svarar på förändringar i klimat och markanvändning.