Om att förstå klimatsystemet

Klimatet förändras idag och det går fort. Förändringarna är orsakade av de utsläpp som resulterar från vårt sätt att leva - hur vi transporterar oss och producerar varor, maten vi äter, hur vi bor - genom användningen av fossila bränslen. Effekterna kan redan ses i form av en ökning av jordens medeltemperatur, smältande isar och stigande havsnivå. Alla aspekter av liv berörs. Våra, och jordklotets, villkor håller på att förändras i grunden.

Kunskap utifrån en mängd olika perspektiv bidrar till att vi bättre kan förstå och hantera klimatfrågan. Det finns starka beröringspunkter mellan klimatfrågan och andra stora världsfrågor som fattigdomsbekämpning, biologisk mångfald och ekonomisk tillväxt.

Klimatets naturliga variation och förändring

En metod för att bättre förstå grundläggande klimatprocesser är rekonstruktion av klimatets tidigare skeenden bortom den perioden som vi har direkta mätningar för. Denna kunskap hjälper till att studera klimatsystemets känslighet för påverkan och hur det förändras över tid.

Forskningen vid Lunds universitet handlar om:

• Rekonstruktion av historisk solaktivitet
• Mätningar av jordens albedo och klimatvariationer i form av både varma och kalla perioder över de senaste 70 miljoner åren, och deras påverkan på ekosystemen
• Samspelet mellan glaciärer, istäcken och klimat
• Rekonstruktion av klimatet och bakomliggande påverkan de senaste 15 000 åren
• Observationer och modeller av nutida klimatvariationer och extrema händelser i klimatsystemet

Fysikaliska processer i klimatsystemet

Det finns en rad olika fysikaliska processer som är viktiga i atmosfären, marken, haven, isarna och för vattnets och andra kretslopp. Dessa handlar bland annat om små partiklar i luften, molnbildning, och storskalig cirkulation i atmosfären och haven.

Kunskap om dessa och andra processer är väsentlig för att utveckla förståelsen om hur klimatet svarar på påverkan, regionala klimats särdrag, och för att utveckla klimatmodeller för bedömningar av framtidens klimat.

Forskningen vid Lunds universitet handlar om:

• Spårämnesgaser och partiklar i atmosfären och deras betydelse för klimatet
• Transport och utbyte av vatten och energi mellan mark, växter och atmosfär
• Klimatförändringens effekter på permafrost och glaciärer

Kolcykeln

Kolcykeln avser flöden av kol mellan de geologiska kolförråden, haven, atmosfären, marken och biosfären. Kolet har ett naturligt kretslopp. De tillkommande antropogena utsläppen har dock vuxit markant i betydelse under den moderna tiden. Av koldioxidutsläppen från mänskliga aktiviteter tas en del ändå upp av haven och landområden, vilket bromsar koldioxidökningen i atmosfären något, men ger också en kraftig påverkan på ekosystemen.

Förståelse av kolcykeln är grundläggande för att förstå hur den globala uppvärmningen kommer att fortskrida under fortsatta utsläpp, samt för strategier för åtgärder och anpassning för minskade utsläpp från markanvändning.

Forskningen vid Lunds universitet handlar om:

• Flöden och omsättning av koldioxid och metan i relation till det lokala, regionala och globala klimatet, bland annat i Arktis och boreala områden
• Historiska halter av koldioxid i atmosfären
• Kolflöden på landskapsnivå i relation till klimatförändringar och markanvändning
• Växters respiration, energieffektivitet och kolbalans
• Omsättning och konsekvenser av organiskt kol i sötvatten och kustnära akvatiska ekosystem

Klimatmodeller

Klimatmodeller är matematiska beskrivningar av atmosfärens, landytans, världshavets, sjöars och isars fysikaliska egenskaper och processer, deras interaktioner och återkopplingar.

Forskningen vid Lunds universitet handlar om utveckling av avancerade globala och regionala klimatmodeller, särskilt mot så kallade jordsystemmodeller som utöver atmosfären, havet, havsisen och markytan inkluderar klimatsystemets biologiska och kemiska komponenter:

• Modellering av vegetation och dess växelverkan med atmosfären i avancerade globala och regionala klimatmodeller
• Utveckling av relaterade processbeskrivningar för hur vegetationen, kolcykeln med mera påverkar och påverkas av klimatet
• Tillämpning av klimatmodeller för projektioner och scenarier

Klimateffekter

Klimatförändringarna har genomgripande inverkan på biologisk mångfald, liksom på ekosystemens struktur och funktion. Dessa förändringar kommer påverka grundläggande ekologiska tjänster och skapa biogeokemiska återkopplingar i ekosystemen.

Forskningen vid Lunds universitet handlar om:

• Effekter av klimatförändringar på biologiska mångfalden i landekosystem
• Flöden av kol och ekologiska effekter i ytvatten
• Processbaserad modellering av hur klimatförändringar, markanvändning och atmosfärens sammansättning inverkar på ekosystemen i olika skalor
• Effekter av extrema väder- och klimathändelser på träd, skog och skogsbruk
• Processer och modeller för samspelet mellan vegetation, mark, ekosystemförändringar och klimatet