Økosystemprosesser

Økosystemprosesser er de biologiske, kjemiske og fysiske mekanismene som styrer hvordan energi kommer inn i et økosystem, hvordan den brukes, og hvordan næringsstoffer sirkulerer mellom jord, vann, organismer og atmosfære. De opptrer innenfor konkrete miljøforhold som lys, temperatur, fuktighet og jordtype og varierer over tid og rom.

Energi kommer inn via fotosyntese hos planter, alger og visse bakterier. Den første produksjonen deles i gross primary production (GPP) og net primary production (NPP). Energi brukes til vekst og vedlikehold gjennom respirasjon, og stor del tapes som varme når energien flyttes mellom trofiske nivåer. Overføringseffekten mellom nivåene ligger ofte rundt 10 prosent.

Næringsstoffer sirkulerer i karbon-, nitrogen- og fosfor-sykluser. Nedbrytere og mikroorganismer mineraliserer organisk materiale til uorganiske former som planter kan ta opp. Fiksering av nitrogen, nitrifikasjon, immobilisering og denitrifikasjon er viktige prosesser som styrer tilgjengeligheten av næringsstoffer i jord og vann, og som påvirker humusdannelse og jordlevetid.

Suksesjon og forstyrrelser påvirker økosystemets sammensetning og funksjon. Naturlige hendelser som branner og flom, samt menneskelige faktorer som arealendring, forurensning og klimaendringer, kan endre produktivitet, nedbrytning og næringsstofftilgjengelighet, og dermed hele prosessenes tempo og utfall.

Forskning på økosystemprosesser kombinerer felteksperimenter, feltobservasjoner og modellering. Metoder som eddy covariance estimerer CO2-flux mellom land og luft, mens isotopanalyser og næringsbudsjett gir innsikt i sirkulasjon og lagring. Resultatene brukes i karbonbudsjettberegninger, naturforvaltningsplaner og vurdering av tilpasning til klimaendringer.