Forskarna ska studera växter, tidiga fyrbenta ryggradsdjur och sediment från övergången mellan devon och karbon – två geologiska perioder då de första stora skogsekosystemen utvecklades på land. Målet är att öka förståelsen för hur växter, djur och ekosystem reagerade på klimatförändringar för omkring 360 miljoner år sedan.

En unik plats för att förstå jordens tidiga ekosystem

Björnön ligger mellan det norska fastlandet och Svalbard och är en av få platser där sediment från devon, karbon och perm är väl bevarade och tillgängliga för forskning.

– De geologiska lagerföljderna är enastående. Det finns ingen vegetation på Björnön så lagerföljderna är väl synliga och relativt lättåtkomliga när man väl tagit sig dit, säger Vivi Vajda, professor och chef för paleobiologi vid Naturhistoriska riksmuseet.

På många andra platser i världen är motsvarande sediment svåra att studera eller saknas helt. Kombinationen av välbevarade sediment och avsaknaden av vegetation gör därför Björnön till en ovanligt värdefull plats för forskning om jordens tidiga terrestra ekosystem.

Forskarna vill undersöka hur växtsamhällen förändrades under den period då landskapet gick från regnskogsmiljöer till mer utbredda sumpmarker. En central fråga är varför förändringarna skedde. Var det en följd av det massutdöende som drabbade haven under senare delen av devon, eller handlade det om en mer gradvis ekologisk omställning driven av klimatförändringar?

– Vi vet att ett stort massutdöende inträffade i haven under senare delen av devon. Nu vill vi bättre förstå vad som hände på land.

Forskarna kommer att dokumentera sediment och fossilfynd samt studera hur växt- och djursamhällen utvecklades under denna period.

Växter, tidiga landdjur och klimatförändringar

En stor del av expeditionen kommer att fokusera på växtfossil. Under senare delen av devon utvecklades bland annat ormbunkar, och under karbon uppträdde de första fröväxterna. Forskargruppen kommer också att söka efter fossil av tidiga tetrapoder – de första fyrbenta ryggradsdjuren på land.

– Vi hoppas få mer kunskap om de tidiga landväxternas utveckling men lika viktig är de tidiga landdjurens utveckling och hur växter och djur interagerade, säger Vivi Vajda.

Forskarna hoppas dessutom kunna komplettera tidigare samlingar från Björnön som finns vid Naturhistoriska riksmuseet. För flera av de fossiler som samlades in under tidigare expeditioner saknas information om deras stratigrafiska position.

– Vi vet inte exakt i vilken ordningsföljd de fossila växterna låg när de hittades. Det är väldigt viktigt för oss som studerar ekosystemdynamik, och det är något vi nu kan dokumentera.

Trots att forskningen handlar om händelser som inträffade för hundratals miljoner år sedan har resultaten relevans även idag. Genom att studera fossila växter, pollen och sporer kan forskarna undersöka hur vegetation reagerade på förändringar i temperatur, nederbörd och atmosfärens koldioxidhalt.

Under devon och karbon utvecklades stora skogar som band betydande mängder koldioxid. När växtmaterial begravdes bildades bland annat kol, vilket bidrog till att minska mängden koldioxid i atmosfären.

– Genom att förstå dessa processer kan forskare bättre förklara sambandet mellan vegetation, kolinlagring och klimatförändringar idag.

Forskning i en krävande miljö

Fältarbetet på Björnön innebär långa vandringar i okänd terräng, arbete från tältläger och transport av fossil till kusten för vidare transport med fartyg. Dessutom måste expeditionen vara förberedd på att isbjörn kan förekomma på ön.

– Allt stöd från Polarforskningssekretariatet med resa, erfaren personal och all logistik är helt och hållet avgörande för expeditionen. Vi hade verkligen inte klarat oss utan all kunskap, erfarenhet och materiel som vi får hjälp med.

Om expeditionen skulle bjuda på ett riktigt drömfynd vet Vivi Vajda precis vad hon hoppas på.

– Den felande länken mellan ormbunkar och de första fröväxterna. En växt som representerar en övergångsform.

På längre sikt hoppas forskarna att expeditionen ska bidra till ny kunskap om hur växter koloniserade land och hur ekosystem utvecklades i samspel med klimatförändringar genom jordens historia.

– Vi vill också att allmänheten ska få en bättre förståelse för hur nära kopplat klimat, liv och jordens historia är, säger Vivi Vajda.