Arktis förutspås att värma snabbare än någon annanstans i världen detta århundrade, kanske med så mycket som 7 kcal C. Dessa stigande temperaturer hotar en av de största långsiktiga lagren av kol på land: permafrost.
Permafrost är permanent frusen jord. De generellt kalla temperaturerna i Arktis håller marken där frusen från år till år. Växter växer i de översta jordlagren under de korta somrarna och förfaller sedan till jord, som fryser när vintersnön kommer.
under tusentals år har KOL byggts upp i dessa frusna jordar, och de beräknas nu innehålla dubbelt så mycket kol som för närvarande finns i atmosfären. En del av detta kol är mer än 50 000 år gammalt, vilket innebär att växterna som sönderdelades för att producera den jorden växte över 50 000 år sedan. Dessa jordfyndigheter är kända som” Yedoma”, som främst finns i östra Sibiriska Arktis, men också i delar av Alaska och Kanada.
när regionen värms upp tinas permafrosten och detta frusna kol släpps ut i atmosfären som koldioxid och metan. Metanutsläpp är särskilt oroande, eftersom det är en mycket potent växthusgas.
men en ny studie föreslog att frisättningen av metan från gamla kolkällor – ibland kallad den arktiska metanbomben ” – bidrog inte mycket till uppvärmningen som inträffade under den senaste avgasningen – perioden efter den senaste istiden. Detta inträffade för 18 000 till 8 000 år sedan, en period som klimatforskare studerar intensivt, eftersom det är sista gången de globala temperaturerna steg med 4 kcal C, vilket är ungefär vad som förutses för världen år 2100.
denna studie föreslog för många att gamla metanutsläpp inte är något vi borde vara oroliga för detta århundrade. Men i ny forskning fann vi att denna optimism kan vara felplacerad.
’Young’ versus ’ old ’ carbon
vi åkte till Östsibiriska Arktis för att jämföra åldern för olika former av kol som finns i dammar, floder och sjöar. Dessa vatten tinar under sommaren och läcker växthusgaser från den omgivande permafrosten. Vi mätte koldioxidens ålder, metan och organiskt material som finns i dessa vatten med hjälp av radiokol dejting och fann att det mesta av kolet som släpptes ut i atmosfären var överväldigande ”ungt”. Där det var intensiv permafrosttining fann vi att den äldsta metan var 4800 år gammal och den äldsta koldioxiden var 6000 år gammal. Men över detta stora arktiska landskap var det utsläppta kolet huvudsakligen från ung växt organiskt material.
detta innebär att kolet som produceras av växter som växer under varje sommarväxtsäsong snabbt släpps ut under de närmaste somrarna. Denna snabba omsättning frigör mycket mer kol än upptining av äldre permafrost, även där svår upptining sker.
så vad betyder detta för framtida klimatförändringar? Det betyder att koldioxidutsläpp från en uppvärmningsarktisk kanske inte drivs av upptining av en gammal frusen kolbomb, som den ofta beskrivs. Istället kan de flesta utsläpp vara relativt nytt kol som produceras av växter som växte ganska nyligen.
vad detta visar är att åldern på kolet som frigörs från uppvärmningen Arktis är mindre viktigt än mängden och formen det tar. Metan är 34 gånger mer potent än koldioxid som växthusgas under en 100-årig tidsram. Östsibiriska Arktis är ett generellt platt och vått landskap, och det är förhållanden som producerar mycket metan, eftersom det finns mindre syre i jordar som annars skulle kunna skapa koldioxid under tinningar istället. Som ett resultat kan potent metan väl dominera växthusgasutsläppen från regionen.
eftersom de flesta utsläppen från Arktis i detta århundrade sannolikt kommer från ”ungt” kol, behöver vi inte oroa oss för att Gammal permafrost lägger väsentligt till moderna klimatförändringar. Men Arktis kommer fortfarande att vara en enorm källa till koldioxidutsläpp, eftersom kol som var jord eller växtmaterial för bara några hundra år sedan läcker ut till atmosfären. Det kommer att öka när varmare temperaturer förlänger växtsäsongerna i den arktiska sommaren.
det blekande spektret av en gammal metanbomb är kall komfort. Den nya forskningen bör uppmana världen att agera djärvt på klimatförändringar, för att begränsa hur mycket naturliga processer i Arktis kan bidra till problemet.