En infografik om kystens erosion og dens biogeokemiske påvirkninger på det lavvandede område. Kredit:Graf:Alfred-Wegener-Institut/Michael Fritz/Yves Nowak
Optøningen og erosionen af de arktiske permafrostkyster er steget dramatisk i de sidste år, og havet forbruger nu mere end 20 meter land om året nogle steder. Jordmasserne fjernet i denne proces slører i stigende grad områder med lavt vand og frigiver næringsstoffer og forurenende stoffer. Endnu, konsekvenserne af disse processer på livet i kystzonen og på traditionelle fiskepladser er stort set ukendte. Forskere fra Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar- og Havforskning (AWI) opfordrer til at fokusere vores opmærksomhed på de økologiske konsekvenser af kyst erosion i januarnummeret af tidsskriftet Naturens klimaforandringer . Ifølge forskerne, et tværfagligt forskningsprogram er påkrævet, og skal involvere beslutningstagere såvel som indbyggere på de arktiske kyster lige fra starten.
Forskellen kunne næppe være større. Om vinteren, når Beaufort -havet er frosset omkring den canadiske permafrost -ø Herschel Island (Qikiqtaruk), havvandet i prøveflaskerne til AWI -forskeren Dr. Michael Fritz ser krystalklart ud. I sommers, imidlertid, når isflagerne smelter, og solen og bølgerne begynder at slide klinten væk, vandprøven fra geoforskeren i Potsdam indeholder en grumset bouillon.
"Herschel-øen taber op til 22 meter kyst hvert år. Den optøede permafrost glider ned i havet i form af mudderskred og udvisker de omkringliggende lavvandede områder så meget, at de brungrå sedimentplumer når mange kilometer ned i havet, "rapporterer polarforskeren.
Hans observationer af Herschel -øen kan nu overføres til store dele af Arktis. 34 procent af kysterne rundt om i verden er permafrostkyster. Det betyder, især i Arktis, at dens jord indeholder en stor mængde frosset vand, som holder sedimenterne sammen som cement. Hvis permafrosten tøer op, den bindende virkning mislykkes. Sedimenterne samt dyre- og planterester, som er frosset i permafrosten, frigives pludselig i vandet og skylles væk af bølgerne.
Eroderende kystlinje i den arktiske sommer, med udgående mudder på Herschel Island, Canada. Kredit:Alfred-Wegener-Institut/Jaroslav Obu
I denne proces, drivhusgasser som kuldioxid og metan frigives og fører til endnu større global opvarmning. Det eroderede materiale indeholder også en masse næringsstoffer og forurenende stoffer som nitrogen, fosfor eller kviksølv. Disse stoffer kommer ind i havet, hvor de transporteres videre, nedbrudt eller akkumuleret og permanent ændrer levevilkårene i området med lavt vand. "Vi kan indtil nu kun gætte konsekvenserne for fødekæden. Til dato har der er næsten ikke blevet forsket i sammenhængen mellem kystzonens biogeokemi og stigende erosion og hvilke konsekvenser dette har for økosystemer, på traditionelle fiskepladser, og dermed også på befolkningen i Arktis, ”siger Michael Fritz.
Af denne grund, Michael Fritz, den hollandske permafrostekspert Jorien Vonk og AWI -forsker Hugues Lantuit opfordrer polarforskningssamfundet til systematisk at undersøge konsekvenserne af kyst erosion for de arktiske lavvandede områder i det aktuelle nummer af tidsskriftet Naturens klimaforandringer . "Processerne i den arktiske kystzone spiller en fremragende rolle af fire årsager. For det første det optøede organiske materiale nedbrydes af mikroorganismer, producerer drivhusgasser. For det andet, frigivne næringsstoffer stimulerer væksten af alger, hvilket kan føre til dannelse af lav-iltzoner. For det tredje, tilsætning af organisk kulstof øger forsuring af havet, og fjerde, sedimenterne aflejres på havbunden eller transporteres til det åbne hav. Dette har direkte konsekvenser for havets biologi, "siger forfatterne.
Emnets hastende karakter øges også med opvarmningen af Arktis:"Vi tror, at erosionen af de arktiske kyster vil stige drastisk som følge af stigende temperaturer, krympning af det beskyttende havisdække, og det stigende havniveau, "siger AWI-permafrostekspert og medforfatter professor Hugues Lantuit. Han tilføjer, at" i løbet af den isfrie sæson kan bølgerne ramme kysten højere og påvirke mere land ". En erosion af den størrelsesorden vil uden tvivl ændre fødevarenettet i kystzonen, og vil påvirke de mennesker, der er afhængige af fiskeri, og som dyrker deres traditionelle livsstil langs de arktiske kyster.
Hovedårsagen til, at forskning om dette emne ikke er blevet udført hidtil, er knyttet til logistik. Meget af de arktiske kyst- og lavvandede zoner er ikke tilgængelige hverken med bil eller fly, eller af store isbrydere. Der er heller ikke noget arktisk dækkende stationsnetværk ved kysten, som forskere kan bruge til at indsamle pålidelige data. "Politik og videnskab skal finde fælles løsninger her, for eksempel inden for rammerne af EU -forskningsprogrammet Horisont 2020. For at komme med konkrete udsagn om konsekvenserne af erosion, vi har brug for et tværfagligt forskningsprogram, der inkluderer politikere og den arktiske befolkning fra begyndelsen, ”siger Michael Fritz.