Alaska bliver vådere. Det er dårlige nyheder for permafrost og klimaet

Alaska bliver vådere. En ny undersøgelse beskriver, hvad det betyder for permafrosten, der ligger til grund for omkring 85% af staten, og konsekvenserne for Jordens globale klima.

Studiet, offentliggjort i dag i Nature Publishing Group journal Klima og atmosfærisk videnskab , er den første til at sammenligne, hvordan nedbør påvirker permafrostens optøning over tid, plads, og en række forskellige økosystemer. Det viser, at øget sommernedbør nedbryder permafrost over hele staten.

Da Sibirien forbliver i overskrifterne for rekordstærkende hedebølger og naturbrande, Alaska oplever de mest regnfulde fem år i sin århundredelange meteorologiske rekord. Ekstremt vejr i begge ender af spektret - varmt og tørt versus køligt og vådt - er drevet af et aspekt af klimaforandringer kaldet arktisk forstærkning. Når jorden varmes op, temperaturerne i Arktis stiger hurtigere end det globale gennemsnit.

Mens det fysiske grundlag for arktisk forstærkning er godt forstået, det er mindre kendt, hvordan det vil påvirke permafrosten, der ligger til grund for omkring en fjerdedel af den nordlige halvkugle, herunder det meste af Alaska. Permafrost låser omkring det dobbelte af det kulstof, der i øjeblikket er i atmosfæren, til langtidsopbevaring og understøtter nordlig infrastruktur som veje og bygninger; så forståelse for, hvordan et forandret klima vil påvirke det, er afgørende for både mennesker, der bor i Arktis og dem på lavere breddegrader.

"I vores forskningsområde har vinteren mistet næsten tre uger til sommer, "siger studieforfatter og Fairbanks -beboer Thomas A. Douglas, som er forsker ved U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory. "Det her, sammen med flere regnbyger, betyder, at der falder langt mere våd nedbør hver sommer. "

I løbet af fem år, forskergruppen foretog 2750 målinger af, hvor langt under landets overflade permafrost var optøet ved slutningen af ​​sommeren på tværs af en lang række miljøer nær Fairbanks, Alaska. Femårsperioden omfattede to somre med gennemsnitlig nedbør, en der var lidt mere tør end normalt, og de øverste og tredje vådeste somre på rekord. Forskelle i årlig nedbør var tydeligt præget i mængden af ​​permafrost tø.

Mere nedbør førte til dybere optøning på alle steder. Efter den vådeste sommer i 2014, permafrost fryser ikke tilbage til tidligere niveauer, selv efter at efterfølgende somre var tørre. Vådområder og forstyrrede steder, som krydser og rydninger, viste mest optøning. Tussock tundra, med dens dybe jordbund og dækning af tuftede græsser, har vist sig at give den mest økosystembeskyttelse af permafrost. Mens permafrost blev frosset tættest på overfladen i tussock tundra, den oplevede den største relative stigning i optøningsdybden som reaktion på nedbør, muligvis fordi vand kunne samle sig på den flade overflade. Skove, især granskove med tykke sphagnummoslag, var de mest modstandsdygtige over for optøning af permafrost. Charlie Koven, en jordsystemmodeller med Lawrence Berkeley National Laboratory, brugte feltmålingerne til at bygge en varmebalancemodel, der gjorde det muligt for teamet bedre at forstå, hvordan regn drev varme ned i permafrostjorden.

Undersøgelsen viser, hvordan jorddækningstyper styrer forholdet mellem sommerregn og permafrost -optøning. Efterhånden som Alaska bliver varmere og vådere, vegetationsdække forventes at ændre sig, og naturbrande vil forstyrre større dele af landskabet. Disse forhold kan føre til en feedback -sløjfe mellem mere permafrost -optøning og vådere somre.

I mellemtiden, nedbør - og forskningen - fortsætter. Douglas siger, "Jeg var bare på et af vores markområder, og du har brug for hoftevadefugle for at komme til områder, der før var tørre eller kun ankel dybe med vand. Det er ekstremt vådt derude. Hidtil i år har vi næsten dobbelt nedbør fra en typisk år. "

"Denne undersøgelse tilføjer den voksende mængde viden om, hvordan ekstremt vejr - lige fra varmetider til intense sommerregn - kan forstyrre grundlæggende aspekter af arktiske økosystemer, "siger Merritt Turetsky, Direktør for University of Colorado Boulder's Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR) og en medforfatter af undersøgelsen. "Disse ændringer sker ikke gradvist over årtier eller levetider; vi ser dem forekomme i løbet af måneder til år."