Sedimenter fra det arktiske hav afslører optøning af permafrost under tidligere klimaopvarmning

Havbundsedimenter i det arktiske hav kan hjælpe forskere med at forstå, hvordan permafrost reagerer på klimaopvarmning. Et tværfagligt team fra Stockholm Universitet har fundet beviser for tidligere optøning af permafrost under klimaopvarmningsbegivenheder i slutningen af ​​den sidste istid. Deres resultater, udgivet i Videnskabens fremskridt , forsigtighed med, hvad der kan ske i den nærmeste fremtid:At opvarmning i Arktis med kun et par grader celsius kan udløse massiv optøning af permafrost, kysterosion, og frigivelsen af ​​drivhusgasserne kuldioxid (CO ₂ ) og methan (CH ₄ ) ud i atmosfæren.

Arktisk permafrost lagrer mere kulstof end atmosfæren gør. Når permafrosten tøer op, dette kulstof kan omdannes til drivhusgasser (CO ₂ og CH ₄ ), der derefter kommer ind i atmosfæren og kan påvirke klimasystemet. For at forbedre forudsigelserne om fremtidige drivhusgasemissioner fra permafrost, videnskabsmænd er begyndt at se ind i fortiden, udforske, hvordan tidligere klimaopvarmning, for eksempel i slutningen af ​​sidste istid, påvirket permafrost og dens store kulstofpulje.

"Vores nye undersøgelse viser for første gang den fulde historie om, hvordan opvarmning i slutningen af ​​sidste istid udløste optøning af permafrost i Sibirien. Dette tyder også på frigivelse af store mængder drivhusgasser, siger Jannik Martens, Ph.D. studerende ved Stockholms Universitet og hovedforfatter af undersøgelsen. "Det forekommer sandsynligt, at tidligere optøning af permafrost i tider med klimaopvarmning, omkring 14, 700 og 11, 700 år siden, var til dels også relateret til stigningen i CO ₂ koncentrationer, der ses i Antarktis iskerner for disse tider. Det ser ud til, at arktisk opvarmning med kun få grader celsius er tilstrækkelig til at forstyrre store områder dækket af permafrost og potentielt påvirke klimasystemet."

I den aktuelle undersøgelse, forskerne brugte en otte meter lang sedimentkerne, der blev genvundet fra havbunden mere end 1.000 meter under overfladen af ​​det arktiske hav under SWERUS-C3 ekspeditionen ombord på den svenske isbryder Oden tilbage i 2014. For at rekonstruere permafrost, der optøede på land, forskerne anvendte radiocarbon ( ¹⁴ C) Datering og molekylær analyse for at spore organiske rester, der engang blev frigivet ved optøning af permafrost og derefter skyllet ind i det arktiske hav.

"Fra denne kerne lærte vi også, at erosion af permafrost-kystlinjer var en vigtig drivkraft for ødelæggelse af permafrosten i slutningen af ​​den sidste istid. Kysterosion fortsætter til i dag, dog ti gange langsommere end i denne tidligere hurtige opvarmningsperiode. Med de seneste opvarmningstendenser, imidlertid, vi ser igen en acceleration af kysterosion i nogle dele af Arktis, som forventes at frigive drivhusgasser ved nedbrydning af det frigivne organiske stof, siger Örjan Gustafsson, Professor ved Stockholms Universitet og leder af forskningsprogrammet. "Enhver udslip fra optøende permafrost betyder, at der er endnu mindre plads til menneskeskabte drivhusgasudslip i jord-klimasystemets budget, før farlige tærskler er nået. Den eneste måde at begrænse permafrost-relaterede drivhusgasudslip er at afbøde klimaopvarmningen ved at sænke menneskeskabte drivhusgas udledning."

Gustafsson, Martens og deres kolleger er nu igen i det arktiske hav som en del af International Siberian Shelf Study (ISSS-2020) ombord på det russiske forskningsskib Akademik Keldysh. Ekspeditionen forlod havnen i Arkhangelsk den 26. september og befinder sig i øjeblikket i det østsibiriske hav, søger flere svar på, hvordan klimaændringer kan udløse frigivelse af kulstof, herunder drivhusgasser, fra arktiske permafrostsystemer, herunder kysterosion og permafrost under havbunden bevaret fra tidligere istid.