Stigende emissioner gør arktisk permafrost til en kulstofkilde, viser forskning

Arktiske områder har fanget og lagret kulstof i titusinder af år, men en ny undersøgelse viser, at vinterens kulstofemissioner fra Arktis nu kan bringe mere kulstof i atmosfæren, end der optages af planter hvert år.

Studiet, støttet af NASA ABoVE og udført i koordinering med Permafrost Carbon Network og mere end 50 samarbejdende institutioner, blev offentliggjort i dag i den prestigefyldte Natur klimaændringer tidsskrift. Den advarer om, at vinterens kuldioxidtab fra verdens permafrostregioner kan stige med 41 procent, hvis menneskeskabte drivhusgasemissioner fortsætter i det nuværende tempo.

"Kolde områder på høje breddegrader, herunder Arktis, opvarmes mere end dobbelt så hurtigt som resten af ​​planeten, med den største opvarmning om vinteren. I betragtning af at en større proces ansvarlig for CO ₂ emissioner; mikrobiel respiration, stiger med opvarmning selv ved minusgrader, vinteren er en kritisk periode for kulstofcykling, " sagde undersøgelsens medforfatter Dr. Fereidoun Rezanezhad, University of Waterloo Water Institute &Ecohydrology Research Group medlem og professor i jord- og miljøvidenskab.

"Vi har vidst, at varmere temperaturer og optøende permafrost har fremskyndet vinterens CO ₂ emissioner, men vi har ikke haft et klart regnskab over vinterens kulstofbalance, " sagde WHRC Arctic Program Director Dr. Sue Natali, hovedforfatter på undersøgelsen.

Permafrost er den kulstofrige frosne jord, der dækker 24 procent af den nordlige halvkugles landareal. Verden over, fra Alaska til Sibirien, permafrost rummer mere kulstof, end der nogensinde er blevet frigivet af mennesker. Lige nu, permafrost holder kulstof sikkert låst væk, men når de globale temperaturer bliver varmere, permafrost tøer op og frigiver drivhusgasser til atmosfæren. Kulstof fra optøende permafrost var blevet udeladt fra mange modeller og rapporter, der informerede international klimapolitik.

Forskere syntetiserede observationer på jorden af ​​CO ₂ emissioner for at vurdere nuværende og fremtidige vinterkulstoftab fra de nordlige permafrostregioner. De anslår et nutidigt tab på 1,7 millioner tons kulstof fra permafrostregionen i vintersæsonen (oktober til april). Dette tab er større end den gennemsnitlige kulstofoptagelse i vækstsæsonen for denne region estimeret ud fra procesmodeller (1,0 millioner tons kulstof optaget om året). Udvidelse af modelforudsigelser til varmere forhold i 2100 indikerer, at vinterens CO ₂ emissioner kan stige 17 procent under et moderat afbødningsscenarie (RCP 4.5), men kan stige 41 procent under et business-as-usual emissionsscenarie (RCP 8.5).

"I betragtning af den enorme mængde jord i verdens permafrostregioner, det er svært at måle, hvor hurtigt økosystemerne ændrer sig. Forskningen, der er resultatet af dette projekt, kunne informere regeringens beslutningstagning om klimaindsats for at se virkningerne af vinteropvarmning på eksporten af ​​kulstof under forskellige klimatiske scenarier," sagde Dr. Rezanezhad.

Dr. Rezanezhad leder mere forskning i vinterprocesser i canadiske vådområder, tørveland, permafrost og agroøkosystem gennem vinterjordprocesser i overgang, et Global Water Futures-projekt og et NSERC Climate Change-finansieret initiativ med titlen Winter Carbon Losses in Wetland Ecosystems under Current and Future Climates.