Kystpermafrost er mere modtagelig for klimaændringer end tidligere antaget

Hvis du fløj fra havet mod landet på Alaskas nordskråning, du ville krydse fra vandet, over en smal strand, og så til tundraen. Fra luften, at tundraen ville ligne et landskab af polygonale former i rumstørrelse. Disse former er overflademanifestationer af isen i den frosne jord nedenfor, en størknet jord kendt som permafrost.

Forskere har længe troet, at den faste permafrost strakte sig offshore:fra tundraen, under den smalle strand og under havbunden faldende ved en svag skråning. De så permafrost som massiv mursten, låser undergrunden – og de enorme mængder kulstof, den holder – på plads.

Men ny forskning ledet af Micaela Pedrazas, der tjente sine kandidater ved The University of Texas ved Austin Jackson School of Geosciences i samarbejde med professor Bayani Cardenas, har opgraderet det paradigme. De fandt, at permafrost for det meste var fraværende i hele den lavvandede havbund langs et kystområde i det nordøstlige Alaska. Det betyder, at kulstof kan frigives fra kystkilder meget lettere end tidligere antaget.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Videnskabens fremskridt den 23. oktober med medforfattere fra Jackson School og UT's Marine Science Institute.

Ved at bruge en geofysisk teknik kaldet elektrisk resistivitetsbilleddannelse, forskerne kortlagde undergrunden under Kaktovik-lagunen langs Alaskas nordøstlige kyst i løbet af tre år.

Resultaterne var uventede. Stranden og havbunden var fuldstændig isfri ned til mindst 65 fod. På selve tundraen, isrig permafrost blev opdaget i de øverste 16 fod, men under det, undergrunden deres kortlagte billeddannelse var også isfri.

"Dette fører til en ny konceptuel model, " sagde Pedrazas.

Permafrost findes i kolde klimaer, der forbliver frosset i løbet af året. Forskere har fulgt virkningen af ​​et opvarmende klima på permafrost, fordi det smelter, permafrost frigiver sine lagre af frosset kulstof til atmosfæren som metan og kuldioxid, bidrager til klimaforandringerne.

Permafrostundersøgelser har næsten udelukkende fokuseret på regionen under tundraen. Fordi det ikke er let at arbejde på sådanne fjerntliggende steder og under barske vejrforhold, overgangen fra hav til kyst er stort set blevet ignoreret.

"Denne undersøgelse fortæller os, at kystlinjen er meget mere kompliceret, end vi troede, " sagde medforfatter Jim McClelland fra UT's Marine Science Institute. "Det åbner muligheden for vandudvekslingsruter, som vi ikke tænkte på."

Udover globale overvejelser, arbejdet har lokale påvirkninger. Fællesskaberne langs kysten, hvoraf de fleste er Inupiater, leve på permafrosten. Når permafrosten tøer op, det fremskynder kysterosion, som skærer væk på den jord, som boliger og infrastruktur står på. I Kaktovik-regionen, erosion kan være så stor som 13 fod om året.

"Deres kulturarv og deres velfærd er integreret og indviklet forbundet med deres miljø, " sagde Cardenas. "Der er et øjeblikkeligt behov for at forstå, hvad der sker i disse laguner."

Det nye paradigme kræver også at genskabe det kystnære arktiske økosystem. Flydende grundvand betyder, at kulstof og næringsstoffer kan bevæge sig mellem tundraen og lagunen. Det betyder også, at saltvand kan bevæge sig under tundraen, potentielt påvirker ferskvandskilder.

Paul Overduin, som ikke var involveret i forskningen, men som studerer permafrost ved Alfred Wegener Instituttet Helmholtz Center for Polar- og Havforskning, sagde, at dette arbejde er det første skridt i at forstå permafrosts overgang fra hav til kyst.

"Som det ofte er tilfældet, når vi begynder at se på noget folk ikke ved meget om, du åbner op for en hel masse spørgsmål, der skulle ses på, "sagde han." Det er det, der virkelig er spændende her. "