Pludselig optøning af permafrost under søer kan i væsentlig grad påvirke modellerne for klimaændringer

Metan frigivet ved optøning af permafrost fra nogle arktiske søer kan betydeligt fremskynde klimaændringer, ifølge en ny University of Alaska Fairbanks-ledet undersøgelse.

Studiet, som blev offentliggjort 15. august i tidsskriftet Naturkommunikation , fokuserer på kulstof frigivet ved optøning af permafrost under termokarstsøer. Sådanne søer udvikler sig, når opvarmning af jord smelter is, får overfladen til at falde sammen og danner vandpuljer. Disse puljer fremskynder permafrost -optøning under de ekspanderende søer, leverer mad til mikrober, der producerer drivhusgasserne kuldioxid og metan.

Hovedforfatter Katey Walter Anthony og hendes kolleger studerede hundredvis af termokarstsøer i Alaska og Sibirien i løbet af en 12-årig periode, måle deres vækst og hvor meget metan der boblede til deres overflade. Ved at kombinere feltarbejderesultater med fjernmåling af søændringer i løbet af de sidste to år, de bestemte, at den "pludselige optøning" under sådanne søer sandsynligvis vil frigive store mængder permafrostkulstof i atmosfæren i dette århundrede. Søaktiviteten kan potentielt fordoble frigivelsen fra terrestriske landskaber i 2050'erne.

Indsatsen, udført af et team af amerikanske og tyske forskere, er en del af et 10-årigt NASA-finansieret projekt for bedre at forstå virkningerne af klimaændringer på Arktis. Yderligere støtte fra National Science Foundation tillod forskere fra UAF og Alaska Division of Geological and Geophysical Surveys at indsamle data om permafrostplacering, optøning og tilhørende udledning af drivhusgasser fra søer i Alaska's Goldstream Valley i Alaska.

Forskerne fandt, at frigivelsen af ​​drivhusgasser under termokarstsøer er relativt hurtig, med dyb optøning, der finder sted i løbet af årtier. Permafrost i terrestriske miljøer oplever generelt lavt sæsonoptøning over længere tidsrum. Frigivelsen af ​​denne overfladepermafrostjordkulstof opvejes ofte af en øget vækst i vegetationen.

"Thermokarst -søer giver et helt andet scenario. Når søerne dannes, de flash-optøer disse permafrostområder, "sagde Walter Anthony, en lektor med UAF's vand- og miljøforskningscenter. "I stedet for centimeter tø, som er almindelig for terrestriske miljøer, Vi har set 15 meters optøning under nydannede søer i Goldstream Valley inden for de sidste 60 år. "

Emissioner fra termokarstsøer indregnes i øjeblikket ikke i globale klimamodeller, fordi deres lille størrelse gør det vanskeligt at inkludere individuelle søer. Imidlertid, undersøgelsens forfattere viser, at disse søer er hotspots for permafrost -kulstofudledning. De hævder, at ikke at inkludere dem i globale klimamodeller overser deres feedback -effekt, som opstår, når frigivelsen af ​​drivhusgasser fra permafrost øger opvarmningen. Denne feedback er betydelig, fordi metan er omkring 30 gange mere potent end kuldioxid som en varmefangende gas.

Eksisterende modeller tilskriver i øjeblikket omkring 20 procent af permafrost -carbon feedback i dette århundrede til metan, med resten på grund af kuldioxid fra landjord. Ved at inkludere termokarst søer, metan bliver den dominerende driver, ansvarlig for 70 til 80 procent af permafrost-kulstof-forårsaget opvarmning i dette århundrede. Tilføjelse af termokarst metan til modellerne gør, at feedbackens effekt ligner virkningen af ​​ændringer i arealanvendelse, som er den næststørste kilde til menneskeskabt opvarmning.

I modsætning til lavvandet, gradvis optøning af jordbaseret permafrost, den bratte optøning under termokarstsøer er irreversibel i dette århundrede. Selv klimamodeller, der kun projekterer moderat opvarmning i dette århundrede, bliver nødt til at medregne deres emissioner, ifølge undersøgelsen.

"Du kan ikke stoppe frigivelsen af ​​kulstof fra disse søer, når de først dannes, "Sagde Walter Anthony." Vi kan ikke komme uden om denne kilde til opvarmning. "