Arktisk tundra udsender mere metan under efterårets frysning end forårets optøning

Arktisk tundra, et unikt økosystem præget af permafrost, bidrager til cirka 45% af alle arktiske metankilder og spiller derfor en vigtig rolle i den globale kulstofcyklus. Den arktiske region opvarmes hurtigere end andre globale regioner i løbet af det sidste århundrede. Varmere temperatur fremskynder jordens organiske kulstofnedbrydning i permafrostjord, resulterer i større netto metanemissioner.

Imidlertid, på grund af begrænset datatilgængelighed, der er stadig en del ting, der stadig er ukendte, f.eks., hvad er lighederne og forskellene i metanemissioner under forårets optøning mod efterårets frysning? Hvordan påvirker fryse-tø-cyklusser metanemissioner i forår og efterår skuldre?

"Overgangsperioderne mellem den kolde årstid og vækstsæsonen, når jorden ikke er helt frosset, kaldes 'skuldersæson, "sagde Dr. Bao Tao med Institute of Atmospheric Physics (IAP) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS).

Bao er hovedforfatter til et nyligt offentliggjort studie i Global ændringsbiologi . Undersøgelsen blev ledet af forskere fra IAP, i samarbejde med University of Nebraska-Lincoln og Argonne National Laboratory, OS..

Baos team fandt ud af, at skuldersæsonerne bidrog til omkring en fjerdedel af de årlige samlede metanemissioner. "Jordbunden i forårets og efterårets skuldersæsoner oplever gentagne fryse-optøningscyklusser, "sagde Bao." Metanemissionerne under disse komplekse processer undervurderes ofte på grund af manglende målinger og ukendte mekanismer. "

Den nye undersøgelse fremhæver tre til fire gange højere bidrag fra efterårets frysemetanemission til den samlede årlige emission end forårets optøning. Jordbunden har et meget højere fugtighedsniveau, mikrobielle stoffer og organisk kulstof under efterårsfrysning end forårets optøning. Disse forhold giver et gunstigt miljø for methanogenaktiviteter, resulterer i en meget højere metanproduktion og emissioner under efterårets frysning.

"Jordbunden fryser gradvist fra det øverste lag, når metanogener under jorden forbliver. Derfor, jordoverfladetemperaturer på overfladen kan ikke helt afspejle fryse-optøningsprocesserne i dybere jordlag. Forskellene i fryse-tø- og tø-fryseprocesser har en direkte effekt på transport af metan fra jord til atmosfæren, "sagde Dr. BAO.

"Denne undersøgelse giver potentiale til forbedringer af procesbaserede modeller. Det er afgørende at yderligere evaluere metanemissioner i løbet af ikke-voksende sæson for at øge vores forståelse af metanbudget og kulstofklima-feedback i Arktis, "sagde Dr. Xu Xiyan, den tilsvarende forfatter til undersøgelsen.