Hurtig permafrost optøer uerkendt trussel mod landskabet, forsker i global opvarmning advarer

En "sovende kæmpe" skjult i permafrostjord i Canada og andre nordlige regioner verden over vil få vigtige konsekvenser for den globale opvarmning, siger en ny rapport ledet af University of Guelph videnskabsmand Merritt Turetsky.

Forskere har længe undersøgt, hvordan gradvis optøning af permafrost, der opstår over årtier i centimeter af overfladejord, vil påvirke kulstofudslip til atmosfæren. Men Turetsky og et internationalt team af forskere ser på noget helt andet:Hurtigt sammenbrud af permafrost, der kan transformere landskabet på få måneder gennem nedsynkning, oversvømmelser og jordskred.

"Vi ser denne sovende kæmpe vågne op lige foran vores øjne, sagde Turetsky, der har Canada Research Chair i Integrative Ecology.

Holdet diskuterer vigtigheden af ​​brat optøning for skøn over kulstofudslip, nordlige leveviser og klimapolitik i en kommentar i 2. maj-nummeret af Natur . Forskerne sammensatte resultater fra bratte optøningsundersøgelser fra en række miljøer på tværs af permafrostzonen for at estimere den samlede effekt.

Permafrost påvirker omkring en fjerdedel af landet på den nordlige halvkugle. Disse frosne jorder låser kulstof i biomasse fra døde planter, dyr og mikrober gennem årtusinder, forhindrer dens nedbrydning og holder den ude af atmosfæren. Som resultat, jordbunden i permafrostregionen rummer nu dobbelt så meget kulstof - omkring 1,6 billioner tons - som er indeholdt i atmosfæren.

"Vi arbejder i områder, hvor permafrost indeholder meget is, og vores felter bliver ødelagt af et pludseligt sammenbrud af denne is, ikke gradvist over årtier, men meget hurtigt over måneder til år, sagde Turetsky.

Medforfatter Miriam Jones, en forskningsgeolog fra United States Geological Survey, sagde:"Denne bratte tø ændrer skovklædte økosystemer til at tø søer og vådområder, resulterer i en engrostransformation af landskabet, der ikke kun påvirker kulstoftilbagemeldinger til klimaet, men også ændrer dyrelivets levesteder og ødelægger infrastrukturen."

Beskriver dannelsen af ​​tøsøer og jordskred, der udløser massebevægelse af jord og sediment til floder og vandløb, Turetsky tilføjer:"Det sker hurtigere end nogen forudsagt. Vi viser, at pludselig optøning af permafrost påvirker mindre end 20 procent af permafrostregionen, men kulstofemissioner fra denne relativt lille region har potentialet til at fordoble klimafeedbacken i forbindelse med optøning af permafrost."

I modsætning til gradvis tø, der hovedsageligt påvirker overfladen og trænger langsomt ind i jorden, brat optøning af permafrost forstyrrer dybere kulstoflagre hurtigere. Ud over, pludselig optøning frigiver mere metan - en stærkere drivhusgas end kuldioxid - end gradvis optøning.

I deres papir, holdet opfordrer til mere måling og overvågning af arktisk permafrost, samt forbedret modellering og rapportering af effekter af tø på klimaet.

University of Alaska Fairbanks emeritus professor Dave McGuire sagde, "Der er et presserende behov for at gøre væsentlige fremskridt med at repræsentere virkningerne af brat optøning på kulstofkredsløbet i jordsystemmodeller. Dette vil informere politiske beslutningstagere om, hvordan frigivelse af kulstof fra brat optøning kan påvirke implementeringen af ​​kulstofhåndteringsstrategier til kontrollere væksten af ​​drivhusgasser i atmosfæren."

Forskerne siger, at hurtig permafrostkollaps vil have lokale, nationale og internationale virkninger, fra at ændre traditionelle rejse- og jagtmønstre i nord, at forårsage dyre infrastrukturskader på veje og jernbanelinjer, at gøre det endnu sværere at opfylde emissionsmål, der skal begrænse den globale opvarmning.

På trods af trusler mod nordlig permafrost og klima, Turetsky forbliver optimistisk.

"Hvis vi kan begrænse menneskelige emissioner, vi kan stadig bremse de farligste konsekvenser af klimaopvarmningen. Vores handlingsvindue bliver snævert, men vi har det stadig og kan foretage ændringer for at redde Arktis, som vi kender det, og jordens klima sammen med det."

Ted Schuur, professor ved Northern Arizona University, sagde, "Syntesevidenskab designet til at bringe ideer og mennesker sammen for at skabe ny viden er afgørende for at forstå pludselige tøvirkninger på tværs af permafrostregionen i den skala, hvor det påvirker klimaet."