Undersøgelse undersøger virkningen af ​​optøning af frosset kulstof på det arktiske hav

En større undersøgelse af virkningen af ​​optøning af permafrost og den efterfølgende frigivelse af frosset kulstof på kystlinjerne i Sibiriens Arktis er blevet annonceret i dag.

Det britiske naturmiljøforskningsråd og det tyske forbundsministerium for uddannelse og forskning er for første gang gået sammen om at lancere deres forskningsprogram for forandring af det arktiske hav på £8 millioner. Programmet har til formål at undersøge, hvordan klimaændringer påvirker Ishavet. Det har finansieret tolv projekter til at udføre afgørende forskning i en af ​​de mest ugæstfrie regioner på planeten for bedre at forstå, og forudsige, ændringer i det arktiske havmiljø.

Som en del af dette internationale projekt, Dr. Paul Mann fra Northumbria University's Department of Geography and Environmental Sciences er blevet udpeget som førende på €800,- 000 CACOON projekt; Skiftende arktisk kulstofcyklus i kysthavet nær kysten.

Den arktiske region huser enorme mængder kulstof indespærret i frossen jord og is, kendt som permafrost. Mængden af ​​kulstof i permafrost overstiger langt den mængde, der opbevares i skove eller i atmosfæren, så enhver ændring i mængden af ​​frigivet kulstof i dette område er af stor global bekymring. Når permafrost i jord og is tøer op, det fører til ændringer i typen af ​​organisk stof, der finder vej til floder. Dette ændrer mængden og typen af ​​kulstof og næringsstoffer, der strømmer fra de store arktiske floder ud i havet. CACOON-projektet har til formål at vurdere, hvordan disse ændringer vil påvirke biologien på tværs af den østsibiriske kyst.

Det arktiske hav spiller en afgørende rolle i lagring og kredsløb af kulstof, gennem optagelse af CO ₂ ved havplanter og eksport af kulstof til det dybe hav. Dette afbryder effektivt det fra atmosfæren. Imidlertid, havet er også vært for bakterier og andre biologiske og fysiske processer, såsom solstråling, kan frigive kulstof tilbage til atmosfæren. Det er nødvendigt at forstå den nuværende og fremtidige balance mellem kulstoflevering og tab fra havet for at forbedre vores fremskrivninger af globale klimaændringer.

Northumbrias forskerhold vil studere flodmundinger, deltaer og kontinentalsokkelmiljøer, hvor ferskvand fra de massive arktiske Kolyma- og Lena-floder møder havet. De vil undersøge, hvordan optøning af permafrost fører til ændringer i typen og skæbnen for flodbårne stoffer, der strømmer fra land til arktiske kystfarvande, samt de processer, der kan frigive dette som drivhusgasser til atmosfæren.

Feltarbejdsmålinger vil blive brugt til at skabe en model, der kan fremskrive virkningen af ​​optøning af permafrost og øget ferskvandsafstrømning i Det Arktiske Ocean i fremtiden.

Dr. Mann forklarede:"Når folk tænker på store kulstoflagre, overvejer de normalt skove eller måske atmosfærisk CO ₂ , Alligevel er disse pools absolut formindsket af mængden af ​​kulstof i jorden, hvoraf det meste er frosset og derfor ikke bidrager til den moderne 'C-cyklus'. Men mens jorden varmes op, det er ved at tø op.

"Arktiske floder leverer også større mængder ferskvand fra land til havet, på grund af ændringer i vejrmønstre og optøende is på landet. Dette fremskynder transporten af ​​materiale fra land til havet, hvilket er enormt vigtigt, da dette kan føre til ændringer i mængden af ​​drivhusgasser, der udledes til atmosfæren. Dette kan i sidste ende påvirke mønstre for globale klimaændringer.

"Mens det arktiske hav er relativt lille med hensyn til havstørrelse, det har en enorm mængde ferskvandstilførsel fra floder i regionen, gør det meget mere modtageligt for påvirkninger fra ændringer i ferskvandsindholdet. Vi ser nogle af de hurtigste ændringer i ferskvandsafstrømning i Sibirien, derfor undersøger vi dette område specielt.

"Regionen er også meget kulstofrig med noget af verdens ældste kulstof frosset - og nu optøende - i permafrost under jorden. Vi vil gerne vide, hvad der vil ske med dette kulstof, når det kommer ud i havet, og hvordan det vil påvirke vores fremtidige klima."

Dr. Mann tilføjede:"Vi har for nylig set nogle interessante og betydelige virkninger fra optøning af permafrost. Det har ført til frigivelsen af ​​bakterier, der forårsager sygdomme, som vi tidligere havde troet var uddøde.

"I 2016 for eksempel, Sibirien blev ramt af et udbrud af miltbrand, som menes at stamme fra optøning af et kadaver af et rensdyr, der var døde i pesten. Da det gamle kød tøede op, bakterierne blev igen aktive. Dette er usandsynligt at være en isoleret hændelse og kan blive meget mere udbredt i fremtiden, så det er bydende nødvendigt, at vi har en bedre forståelse af, hvilken virkning permafrost-optøning kan have."

Dr. Manns arbejde falder ind under universitetets tværfaglige forskningstema Extreme Environments, som samler grupper af akademikere, der arbejder på at forstå virkningen af ​​miljøændringer på jordens overflade, undergrunden, oceaner og atmosfære, såvel som i solsystemet.

Northumbrias hold af jord- og atmosfæriske forskere bruger nye teknikker og tilgange til at kaste nyt lys over klimaændringernes indvirkning på vores planets naturlige systemer. Gennem deres tværfaglige forskning, de søger at besvare grundlæggende globale spørgsmål, såsom "Hvordan ville vi overleve i en verden uden is?" og "Kan vi forudsige rumvejr?" Universitetets arbejde på disse områder førte til, at det rangerede top 30 i Storbritannien for forskningsstyrke i Research Excellence Framework, som måler kvaliteten af ​​forskningen på universiteterne.