| dc.description.abstract | Arktis varmes fortere enn det globale gjennomsnittet, og frekvensen av ekstremvær om vinteren øker. Bakkeis og tine-fryse episoder er to mulige utfall av ekstreme varmeperioder på vinteren og vinterregn. Disse kan dekke vegetasjonen i bakkeis eller eksponere vegetasjonen for svært lave temperaturer grunnet smelting av det isolerende snødekket. Basert på et ‘common garden’ eksperiment i det høyarktiske Svalbard undersøkte jeg og sammenlignet påvirkninger av bakkeis og tine-fryse episoder på vegetative og reproduktive variabler i Salix polaris og Cassiope tetragona, samt tildeling av ressurser mellom disse variablene. I S. polaris testet jeg også responsen av tine-fryse episoder. Bakkeis dannet av vinterregn var simulert ved å dekke vegetasjonen med is, mens elektriske ovner var brukt for å simulere tine-fryse episoder. Resultatene mine viser at bakkeis øker lengden på årlig skuddvekst til en viss grad i forhold til kontrollplantene. Disse i motsetning gikk ned i vekst etter de ble transplantert til hagen. I tillegg gikk antall blomster ned i forbindelse med bakkeis, selv om is ikke påvirker en annen proxy på reproduksjon. I C. tetragona, forårsaket bakkeis en sterk nedgang i overlevelse av skudd, deriblant også unge skudd og forsøk på kompenserende vekst. I S. polaris økte lengden på årlig skuddvekst mer etter Tine-fryse episoder enn bakkeis. Antall blomster gikk også enda mer ned. Selv med disse innflytelsene på individuelle variabler, fant jeg ingen bevis på at bakkeis og tine-fryseperioder har endret tildelingen av ressurser mellom skuddvekst og blomsternummer i S. polaris eller mellom andel levende skudd og blomsternummer i C. tetragona. I henhold til disse eksperimentelle resultatene, kan det virke som om S. polaris vil bli mindre påvirket av en fremtid med mer vinterregn i forhold til C. tetragona. En grunn til denne forskjellen kan være deres ulike livshistorietrekk og vekstform. For eksempel gror S. polaris for det meste under moselaget, mens C. tetragona eksponerer større deler av biomassen sin over bakken, noe som gjør den mer utsatt for skade om vinteren. I S. polaris, tine-fryse episoder ser ut til å ha sterkere innvirkning enn bakkeis. Sannsynligvis utløser tining av-akklimatisering av skuddene, noe som gjør dem mindre beskyttet når frosten kommer tilbake. Disse resultatene gir en ny innsikt i vegetasjonsrespons til høyarktiske episoder av ekstrem vintervarming og indikerer at effekten av slike hendelser er knyttet til hvordan egenskapene til snødekket blir endret. | |
| dc.description.abstract | The Arctic is warming faster than the global average, and the frequency of extreme weather events in winter accelerates. Basal icing (i.e., ice on the ground) and thaw-freeze events (i.e., thawing and subsequent freezing) are two possible outcomes of episodic extreme winter warming and rain-on-snow events. Warm spells and rain-on-snow may encapsulate vegetation in basal ice or expose the vegetation to freezing temperatures due to melting of the insulating snowpack. Based on a common garden experiment in the high Arctic Svalbard, I investigated and compared the impact of basal ice on vegetative and reproductive variables in two contrasting shrub species, Salix polaris and Cassiope tetragona, and the trade-offs between these variables. In S. polaris, I also assessed the effects of thaw-freezing. Simulated heavy rain-on-snow events encased vegetation plots in basal ice, while electrical heaters were used to simulate thaw-freeze events in other plots. My results show that basal ice slightly elongated shoot growth increment and decreased the number of flowers of S. polaris, compared to controls, though it did not affect shoot survival. In C. tetragona, basal ice caused a strong decrease in shoot survival, including the survival of newly initiated juvenile side-shoots. This masked the effect on shoot initiation and compensatory growth of damaged C. tetragona shoots. In comparison, the thaw-freeze treatment of S. polaris clearly elongated shoot growth increment and decreased number of flowers to a higher degree than basal ice. Despite the impact of treatment on specific traits, I found no evidence that treatment mediated trade-offs between vegetative growth and reproduction, i.e., shoot growth and flower numbers in S. polaris, and proportion of alive shoots and flower numbers in C. tetragona. According to these experimental results, S. polaris may be less impacted by current and future increase in icing due to rain on snow events than C. tetragona. This may be due to differences in habitat and snow insulation requirements, along with life contrasting history traits and growth forms. Furthermore, in S. polaris, thaw-freeze events seem to have stronger impacts than icing, possibly by triggering de-acclimatization in the buds, leaving the buds less protected when frost returns. These experimental results add novel and nuanced insights into the variation in vegetation responses to high Arctic winter warming events and indicate that the effects of such events will depend on how they change the snow-pack properties.
| |
