Rewilding kan forhindre optøning af arktisk permafrost og reducere risici for klimaændringer

Den omfattende introduktion af store planteædere til den arktiske tundra for at genoprette "mammut-steppe"-græsarealets økosystem og afbøde den globale opvarmning er økonomisk levedygtig, foreslår et nyt papir fra University of Oxford.

Græssende dyr som heste og bisoner er kendt for at skabe landskabet omkring dem, for eksempel at undertrykke væksten af ​​træer ved at trampe eller spise unger. Når denne proces udnyttes til at genoprette et økosystem til en tidligere tilstand, kaldes det rewilding. Det kan også bruges til at ændre et økosystem til en anden, men mere ønskværdig tilstand. Dette omtales som megafaunal økosystemteknik.

I mange dele af verden, skovøkosystemer anses for at være de vigtigste at genoprette på grund af deres evne til at lagre kulstof. Men i den arktiske tundra ville en ændring af landskabet fra træbevoksning til græsarealer forbedre beskyttelsen af ​​den kulstofrige permafrost, reducere kulstofemissioner forbundet med permafrost-optøning og øge kulstoffangsten i jorden.

Dette græsarealøkosystem - kaldet "mammut-steppen" - eksisterede i Pleistocæn-perioden, men gik tabt, da store planteædere som uldmammutter uddøde. Heste og bisoner kunne fungere som øko-ingeniører for at forvandle nutidens tundra tilbage til græsarealer. Ved at fjerne træagtig vegetation, øget græsvækst, og trampe på sne på jagt efter vinterfoder, store pattedyr øger mængden af ​​indkommende solenergi, der hopper tilbage til rummet - kendt som albedo. Græsarealer favoriserer også opsamling af kulstof i de dybe rødder af græsser, og gør det muligt for kolde vintertemperaturer at trænge dybere ned i jorden. Alt i alt, disse ændringer ville have en netto afkølende effekt på arktiske lande og forsinke permafrostens smeltning.

"Arktis er allerede ved at ændre sig, og hurtigt. At tage en "gør ingenting"-tilgang nu er en beslutning om at tillade hurtige, irreversible ændringer skal ske, " siger hovedforfatter Dr. Marc Macias-Fauria, leder af Biogeosciences Group på Geografi &Miljøskolen. "Selvom videnskaben om arktisk økoteknik stort set ikke er testet, det har potentialet til at gøre en stor forskel, og handling i denne region bør overvejes alvorligt."

Den Oxford-ledede undersøgelse anslår, at kulstofemissioner fra optøning af permafrost kan være omkring 4,35 milliarder tons om året i løbet af det 21. århundrede. Det er omkring halvt så meget som emissioner fra fossile brændstoffer og tre gange mere end estimater for emissioner produceret af nuværende og forventede ændringer i arealanvendelsen.

"At overveje landanvendelsesstrategier, der sigter mod at beskytte den arktiske permafrost, har lignende konsekvenser for klimaændringer som beslutninger om arealanvendelse i andre regioner, som i øjeblikket får meget mere opmærksomhed, " forklarede professor Yadvinder Malhi, leder af Økosystemgruppen ved Environmental Change Institute. "Vi er ikke vant til at tænke på Arktis på denne måde."

Pleistocæn Park, et familiedrevet projekt til genopretning af græsarealer, der i øjeblikket opererer i det nordøstligste Rusland, har allerede vist lovende resultater. Men papiret fremhæver, at omfanget af dyreintroduktioner, der skal have en betydelig indvirkning på den arktiske tundra og derfor det globale klima, udgør en betydelig udfordring. Som udgangspunkt er der nu behov for store eksperimenter i grænsefladen mellem videnskab og praksis.

Den fossile optegnelse er blevet brugt til at vurdere, at i Pleistocæn, en mammut, fem bisoner, 7,5 heste, 15 rensdyr, 0,25 hule løver, og en ulv per kvadratkilometer strejfede i området – omkring dyretætheden i nutidens afrikanske savannevildtreservater. Rewilding indsats ville i første omgang fokusere på bison og heste. Forskere koster indførelse og overvågning af tre store forsøgsområder bestående af 1, 000 dyr hver til US$114 millioner over en periode på 10 år. På årsbasis, disse områder ville kunne holde op til 72, 000 tons kulstof i jorden og generere 360 ​​USD, 000 alene i CO2-indtægter, stigende, når først forskningsfasen blev gennemført, og skalering muliggjorde mere omkostningseffektive metoder. Afkastet kunne være væsentligt højere, hvis de arktiske lande indførte kulstofafgifter og prissætningsmekanismer, og undersøgelsen udgør en potentiel mulighed for samarbejde mellem Storbritannien og Rusland om afbødning af klimaændringer. Logistik, omkostninger og sociale overvejelser, der er nødvendige for at genoplive Arktis, ville være en monumental opgave - men klimagevinsten kunne være kolossal.

Eco-engineering er et eksempel på en naturlig klimaløsning, en del af de bredere rammer for "naturbaserede løsninger." Begrebet naturbaserede løsninger refererer bredt til at arbejde med og styrke naturen for at hjælpe med at løse samfundsmæssige udfordringer, og vinder hurtigt indpas rundt om i verden.

Papiret er en del af et temanummer af Philosophical Transactions of the Royal Society fokuseret på samspillet mellem økosystemer og klimaændringer.