Vil Arctic Meltdown produsere flere drivhusgasser eller mindre?


I tillegg til å være et varmepunkt, spiller arktikken en sentral rolle i karbonbevegelsen mellom atmosfæren, land og sjø. Men i hvilken grad de arktiske områdene er karbonvask, i motsetning til drivhusgass, er det fortsatt et spørsmål om debatt. Permafrost beholder store mengder karbon lenge lagret i kalde forhold, for eksempel, men forskere forsøker å finne frem til det tempoet som karbonet vil bli utgitt i atmosfæren på grunn av tining av frosset jord. På samme

I tillegg til å være et varmepunkt, spiller arktikken en sentral rolle i karbonbevegelsen mellom atmosfæren, land og sjø.

Men i hvilken grad de arktiske områdene er karbonvask, i motsetning til drivhusgass, er det fortsatt et spørsmål om debatt. Permafrost beholder store mengder karbon lenge lagret i kalde forhold, for eksempel, men forskere forsøker å finne frem til det tempoet som karbonet vil bli utgitt i atmosfæren på grunn av tining av frosset jord.

På samme måte er det usikkerhet om i hvilken grad redusert dekning av arktisk sjøis vil forandre mengden karbon som er sekvestrert i Arktis.

Nå har to studier tilbudt noen foreløpige svar, og resultatene deres gir nye bekymringer om faktorene som spiller i fremtidig oppvarming. For det første er en hovedkonklusjon at det må være mer fokus på den arktiske vinteren når det gjelder å tine permafrost.

"Vi har en potensiell [karbon] frigjøring som kan lignes på avskoging, men langt mindre energi går i å måle eller overvåke det, " sa Edward Schuur, professor i økosystemøkologi ved University of Florida og medforfatter av studien, som dukket opp i økologi .

Arktisk permafrost har et stort basseng av karbon. Med klimaendringer er det anslått at mer av dette store karbonbadet vil bli utgitt til atmosfæren, da langvarig frosset jord tiner, forklarte Schuur. Imidlertid forventes oppvarming også å øke veksten i planten i tundraen, en faktor som suger opp karbon fra luften og gir en oppvarming mot oppvarming.

Gjennom et første-of-its-type eksperiment over tre år, sammenlignet forskerne hvordan denne økte planteveksten om sommeren oppveie utslipp av karbon fra permafrost tining.

De fant at indusert oppvarming faktisk førte til vekst i planten om sommeren i en region i Alaskan tundra nær Denali nasjonalpark, og økende karbonopptak fra atmosfæren. Men denne opptaket fra vegetasjon ble fullstendig kompensert av karbonfrigivelse om vinteren, en arktisk sesong som har vært mindre av fokus for forskere i fortiden.

Selv om forskerne fant at økt karbonfrigjøring i hovedsak motvirket all karbonopptak fra økt plantevekst, representerer resultatene sannsynligvis en minimal effekt, sier Schuur. I virkelige forhold, hvor oppvarming sannsynligvis vil være mye mer uniform i løpet av året, kan netto tap av karbon fra tundra til atmosfæren forventes å være "mer enn dobbelt", ifølge studien.

Karbonfrigivelse oppstår fordi mikrober i permafrostfôr på organisk materiale, frigjør drivhusgass underveis, forklarte Schuur.

Simulere en oppvarmende arktisk
Forskerne simulerte fremtidig oppvarming på tomter ved å bruke en kombinasjon av miniatyrhus og menneskeskapte snowdrifts, som motstridende varme permafrost som et teppe. Schuur sa at oppvarmningsforholdene - som ble simulert i både luften og tundraen - var lik det som kunne oppstå i de neste tiårene i regionen.

Da det aktive laget av permafrosten tines hver sommer i løpet av studien, spurte den induserte oppvarmingen tundraplanter for å vokse høyere, og i et raskere tempo sa Schuur.

"Fra et klimaendringsperspektiv er dette en god ting, fordi vegetasjonen tar karbon ut av luften, " sa Schuur.

Forskerne gikk imidlertid et skritt videre enn mange tidligere studier, og prøvde å simulere oppvarming i vinterforhold, via snødriftstoffet. "Når du legger på det som er lagt på et snøbrett, er jordene varmere gjennom hele året, " sa Schuur.

I en varmere vinter i tundraen tar det "midtre" lag av permafrosten, like under den frosne overflaten, litt lenger tid å fryse etter sommersesongen. Denne forsinkede frysingen tillater at mikrober i permafrosten har lengre tid å mate på organisk materiale enn de hadde tidligere. Mikroberne er aktive, selv om vegetasjonsaktiviteten slår seg ned i vintermånedene.

Klimaendringene er "økende [mikrobe] matkilden, " sa Schuur.

Schuur sa at han forventet neste fase av forskningen på områdene, over en annen treårsperiode, for å vise at karbonopptaket av planter til slutt vil miste tempoet til karbonfrigivelsen fra mikrober i jord. Planter har bare så mye plass til å vokse høyere og raskere, og på et tidspunkt vil de ikke fortsette å suge opp karbon på en lineær trend, sa han.

"Jord har ikke denne typen grense, " sa Schuur.

Duelleringsstudier
Studien passer inn i en voksende arbeidsgruppe som undersøker i hvilken grad arktiske og regioner i det fjerne nord vil være en karbonkilde mot en karbonvask. En annen studie, også utgitt denne uken, undersøkte et annet aspekt av arktisk karbonflux, med ulike konklusjoner om regionens rolle i å absorbere karbon.

I den studien, som ble støttet av National Science Foundation og National Oceanic and Atmospheric Administration, rapporterte forskere at det arktiske havet blir mer av en karbonvask, fordi redusert sjødeksel spretter fytoplanktonblomstrer som absorberer karbon.

"Årsaken til at den arktiske [Ocean] som helhet blir mer av en vask er fordi den biologiske nedtrapping av karbon blir større, " sa Stephanie Dutkiewicz, en hovedforsker ved Massachusetts Institute of Technology og medforfatter av studien .

Fra 1996 til 2007 konkluderte modellen med at mengden karbon opptatt av Arktis økte med 1 megaton årlig.

Dette var så selv om noen få studerte regioner - i Grønland og Barentshavet - bukkede karbonvaskutviklingen under "alvorlige" år med istap. De bucked trenden delvis fordi de mottar veldig varmt vann fra Atlanterhavet, og karbon er mindre løselig i veldig varmt vann, forklarte Dutkiewicz.

Selv om det er behov for mer forskning, er det sannsynlig at Arktis som helhet vil fortsette å være en karbonvask i den nærmeste fremtid, sa hun. Mens det er gode nyheter på en måte, vil flere regioner, som Barentshavet, sannsynligvis skifte fra synke til kilde i de neste 50 årene. I tillegg vil det ikke hjelpe organismer i Arktis som er følsomme for forsuring forårsaket av mer karbonopptak.

"Så, selv om havene har formidlet noe av klimaet, har de gjort det på egen risiko, " sa Dutkiewicz.

Reprinted from Climatewire med tillatelse fra Environment & Energy Publishing, LLC. www.eenews.net, 202-628-6500

Hva har en ubåt, en rakett og en fotball til felles?Storms kan øke hastigheten på ozonet over USADel 8: Håndtering av Habitat DestructionEr naturgass mer klimavennlig?  Forskere kart Tusenvis av lekkasjer i Washington, DCStamcellebehandling for hjertesvikt får en Gull-Standard-prøveTviler Cloud Claims of Metallic HydrogenMenneskelig overbefolkning: Fortsatt et problem av bekymring?Batter Up: Shattering Sticks Opprett fare i MLB Ballparks