Undersøgelse viser, at vådere klima sandsynligvis vil intensivere den globale opvarmning

En undersøgelse i 6. maj udgave af Natur indikerer, at stigningen i nedbørsudsigten af ​​globale klimamodeller sandsynligvis vil fremskynde frigivelsen af ​​kuldioxid fra tropisk jord, yderligere intensivering af den globale opvarmning ved at øge menneskets udledning af denne drivhusgas til Jordens atmosfære.

Baseret på analyse af sedimenter udvundet fra det undersøiske delta af Ganges- og Brahmaputra-floderne, undersøgelsen blev udført af et internationalt hold ledet af Dr. Christopher Hein fra William &Mary's Virginia Institute of Marine Science. Samarbejdspartnere omfatter Drs. Valier Galy fra Woods Hole Oceanographic Institution, Muhammed Usman fra University of Toronto, og Timothy Eglinton og Negar Haghipour fra Swiss Federal Institute of Technology i Zürich (ETH Zurich). Større finansiering blev leveret af U.S. National Science Foundation.

"Vi fandt ud af, at skift mod et varmere og vådere klima i dræningsbassinet af Ganges- og Brahmaputra-floderne i løbet af de sidste 18, 000 år øget hastigheden af ​​jordrespiration og reducerede lagre af jordkulstof, " siger Hein. "Dette har direkte konsekvenser for Jordens fremtid, da klimaændringer sandsynligvis vil øge nedbøren i tropiske områder, yderligere accelerere vejrtrækning af jordkulstof, og tilføjer endnu mere CO2 til atmosfæren end det, der direkte tilføres af mennesker."

Jordrespiration refererer til frigivelse af kuldioxid fra mikrober, da de nedbryder og metaboliserer bladaffald og andre organiske materialer på og lige under jordoverfladen. Det svarer til den proces, hvor større flercellede dyr – fra snegle til mennesker – udånder CO2 som et biprodukt ved at metabolisere deres mad. Rødder bidrager også til jordens vejrtrækning om natten, når fotosyntesen lukker ned, og planterne forbrænder nogle af de kulhydrater, de producerede i dagslys.

Sedimentkerner afslører sammenhæng mellem nedbør, jordens alder

Holdets undersøgelse er baseret på detaljeret analyse af tre sedimentkerner indsamlet fra havbunden mod havet for mundingen af ​​Ganges- og Brahmaputra-floderne i Bangladesh. Her, verdens største delta- og ubådsvifte blev bygget af den enorme mængde af sedimenter, der er eroderet fra Himalaya. De to floder fører mere end en milliard tons sediment til Bengalbugten hvert år, mere end fem gange så meget som Mississippi-floden.

Kernerne registrerer miljøhistorien for Ganges-Brahmaputra drænbassinet i løbet af de 18. 000 år siden den sidste istid begyndte at aftage. Ved at sammenligne radiocarbondatoer for bulk sedimentprøver fra disse kerner med prøver fra organiske molekyler, der vides at være afledt direkte fra landplanter, forskerne var i stand til at måle ændringer gennem tid i alderen af ​​sedimenternes moderjord.

Deres resultater viste en stærk sammenhæng mellem afstrømningshastigheder og jordens alder - vådere epoker var forbundet med yngre, hurtigt respirerende jord; mens tørrere, køligere epoker var knyttet til ældre jorde, der var i stand til at lagre kulstof i længere perioder.

De vådere perioder i sig selv korrelerer med styrken af ​​den indiske sommermonsun, den primære kilde til nedbør i hele Indien, Himalaya, og det sydlige Centralasien. Forskerne bekræftede ændringer i monsunstyrken ved hjælp af flere uafhængige linjer af palæoklimatiske beviser, herunder analyse af ilt-isotopforhold fra kinesiske huleaflejringer og skeletterne af åbent hav fytoplankton.

Små ændringer, store effekter

Størrelsen af ​​korrelationen opdaget af Hein og kolleger svarer til en næsten fordobling i hastigheden af ​​jordrespiration og kulstofomsætning i de 2. 600 år efter afslutningen af ​​den sidste istid, da Indiens sommermonsun blev styrket. "Vi fandt ud af, at en lille stigning i nedbørsværdierne svarer til et meget større fald i jordens alder, siger Hein.

En tidligere afhandling af Hein, Galy, og kolleger rapporterede om en tredobling af den årlige nedbør i Ganges-Brahmaputra-flodbassinet siden sidste istid. Denne nye undersøgelse viser, at opsving i nedbør førte til en halvering af jordens alder på grund af hurtigere jordomsætning.

Hein siger "små ændringer i mængden af ​​kulstof, der er lagret i jord, kan desuden spille en overordnet rolle i at modulere atmosfæriske CO2-koncentrationer og, derfor, globalt klima, da jord er et primært globalt reservoir af dette element."

Den nuværende koncentration af kuldioxid i Jordens atmosfære - 416 ppm - svarer til omkring 750 milliarder tons kulstof. Jordens jord rummer omkring 3, 500 milliarder tons - mere end fire gange så meget.

Tidligere forskning har fremhævet den trussel, som global opvarmning udgør for permafrostjorden i Arktis, hvis udbredte optøning menes at frigive op til 0,6 milliarder tons kulstof til atmosfæren hvert år.

"Vi har nu fundet en lignende klimafeedback i troperne, siger Hein, "og er bekymrede for, at forbedret jordånding på grund af større nedbør - i sig selv en reaktion på klimaændringer - vil yderligere øge koncentrationen af ​​CO2 i vores atmosfære."