Satellitter giver indsigt i ikke så permanent permafrost

Is er uden tvivl et af de første tab af klimaforandringer, men virkningerne af vores opvarmningsverden er ikke kun begrænset til issmeltning på Jordens overflade. Jord, der har været frosset i tusinder af år, optøer også, øge klimakrisen og forårsage umiddelbare problemer for lokalsamfund.

I Jordens kolde områder, meget af underlaget er frosset. Permafrost er frossen jord, sten eller sediment - undertiden hundredvis af meter tykke. For at blive klassificeret som permafrost, jorden skal have været frosset i mindst to år, men meget af undergrunden i polarområderne er forblevet frosset siden sidste istid.

Permafrost rummer kulstofbaserede rester af vegetation og dyr, der frøs, før nedbrydning kunne komme ind. Forskere vurderer, at verdens permafrost rummer næsten det dobbelte af kulstofmængden, end der i øjeblikket er i atmosfæren.

Når permafrosten varmes og tø op, det frigiver metan og kuldioxid, tilføjer disse drivhusgasser til atmosfæren og gør den globale opvarmning endnu værre.

Med permafrost, der dækker omkring en fjerdedel af den nordlige halvkugle, omfattende optøning kan udløse en feedback -sløjfe, der potentielt kan gøre Arktis fra en carbon -sink til en carbon -kilde.

Optøning af permafrost frigiver ikke bare flere drivhusgasser i luften - det ændrer også landskabet og destabiliserer jorden, og forårsager reelle praktiske problemer for samfundet.

Over 30 millioner mennesker bor i permafrostzonen, i byer, der blev bygget på fast grund. Når jorden blødgør, infrastrukturen, som de arktiske samfund er afhængige af, bliver stadig mere ustabil.

Bestemt af temperatur, permafrost er en vigtig klimavariabel. Gennem ESA's Climate Change Initiative temperaturdata, der er blevet indsamlet over år, indsamles for at bestemme tendenser og for at forstå mere om, hvordan permafrost passer ind i klimasystemet.

Traditionelt set direkte temperaturobservationer foretages gennem boringer. Imidlertid, målenetværket er ret sparsomt på grund af den åbenlyse afstand og logistiske spørgsmål i Arktis.

Derfor, andre former for information, der afspejler ændringer, er nødvendige for at udfylde de store huller på tværs af Arktis og andre bjergområder.

Diskuteret på denne uges Living Planet Symposium, satellitter er en vigtig del af overvågning af permafrost, om end indirekte, fra rummet.

Annett Bartsch, grundlægger og administrerende direktør for b.geos, forklaret, "Vi kan ikke overvåge permafrost som sådan fra rummet. Selvom det er lidt kompliceret, vi kan, imidlertid, bruge en masse forskellige typer satellitdata sammen med in situ målinger og modellering til at sammensætte et billede af, hvad der sker.

"Gennem et ESA -projekt kaldet Glob Permafrost, vi bruger billeder taget af Copernicus Sentinel-2-missionen, for eksempel, som giver os et kameralignende billede af, hvordan jordoverfladen falder og eroderer på grund af optøning af permafrost. Copernicus Sentinel-1 radarmission, på den anden side giver os værdifuld information om omfattende ændringer i topografi.

"Missioner, der bærer termiske sensorer, såsom Copernicus Sentinel-3, kan give oplysninger om ændringer i temperaturen på Jordens overflade.

"Og, vi kan bruge oplysninger om sneforhold og landdække som en proxy for jordens ejendomme. Både sne og jord regulerer varmeoverførsel, så de bestemmer den faktiske indvirkning af stigende lufttemperatur på den frosne jord derunder. "

Forskning, der anvender satellitdata, har resulteret i det første globale kort over permafrost ved en rumlig opløsning på 1 km, og blev for nylig offentliggjort i Jordvidenskabelige anmeldelser .

Datasættet indeholder oplysninger om den gennemsnitlige gennemsnitlige årlige jordtemperatur for 2000 til 2016. Dr. Bartsch, bemærkede, "Vi ser nu også på ændringer over tid som en del af ESA's Climate Change Initiative."

Andre fremskridt gøres også gennem Glob Permafrost -projektet; især Permafrost Information System, som består af en database samt en visualiseringsplatform med satellitafledt information, der er relevant for permafrostovervågning. Det indeholder oplysninger om permafrostkort og ændringer af landdække, nedsynkning af jorden, klippegletsjere og information om søejendomme til centrale områder.

Med den skade, som optøende permafrost kan udløse på klimasystemet og på de lokale miljøer, det er ingen overraskelse, at dette er et varmt emne. Forskere trækker alle ressourcer til rådighed for at forstå og overvåge situationen, hvilken, på tur, bevæbner beslutningstagere med de oplysninger, de har brug for for at handle.