Arctische verschuivingen naar een koolstofbron als gevolg van bodememissies in de winter

[univers]

Een door NASA gefinancierd onderzoek suggereert dat koolstofemissies in de winter in het Noordpoolgebied elk jaar meer koolstof aan de atmosfeer toevoegen dan wordt opgenomen door de vegetatie in het Noordpoolgebied, wat een sterke ommekeer betekent voor een regio die al tienduizenden jaren koolstof heeft gevangen en opgeslagen.


De actieve detectie van koolstofemissies gedurende nachten, dagen en seizoenen (ASCENDS) vloog op 5 augustus 2017 over Nome, Alaska, als onderdeel van NASA's Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE).
Credits: NASA
De studie , gepubliceerd op 21 oktober in Nature Climate Change , waarschuwt dat het verlies van koolstofdioxide in de winter uit de permafrostregio's in de wereld in de volgende eeuw met 41% zou kunnen toenemen als de door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen in hun huidige tempo doorgaat. Koolstof uitgestoten door het ontdooien van permafrost is niet opgenomen in de meeste modellen die worden gebruikt om toekomstige klimaten te voorspellen.

Permafrost is de koolstofrijke bevroren grond die 24% van het landoppervlak op het noordelijk halfrond beslaat en enorme gebieden omvat in Alaska, Canada, Siberië en Groenland. Permafrost bevat meer koolstof dan ooit door mensen is vrijgegeven via de verbranding van fossiele brandstoffen, en deze permafrost heeft koolstof veilig opgesloten gehouden in een ijzige omhelzing gedurende tienduizenden jaren. Maar terwijl de mondiale temperaturen warm worden, ontdooit permafrost en laat broeikasgassen vrij in de atmosfeer.

"Deze bevindingen geven aan dat het verlies aan koolstofdioxide in de winter de opname van koolstof in het groeiseizoen mogelijk al compenseert, en deze verliezen zullen toenemen naarmate het klimaat warmer wordt", aldus Woods Hole Research Centre Arctic Program Director Sue Natali , hoofdauteur van de studie. "Studies gericht op individuele locaties hebben deze overgang gezien, maar tot nu toe hebben we nog geen duidelijk beeld gekregen van de koolstofbalans in de winter in het hele Noordpoolgebied."


Een diepe inkeping in een heuvel in Alaska onthult duizenden jaren oude permafrost, vaak de 'gefossiliseerde gletsjers' van de cryosfeer genoemd.
Credits: NASA / Jefferson Beck
Deze studie werd ondersteund door NASA's Arctic-Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) en uitgevoerd in coördinatie met het Permafrost Carbon Network en meer dan 50 samenwerkende instellingen. Naast observaties vanuit de ruimte van de veranderende omgeving van de aarde, sponsort NASA wetenschappelijke veldcampagnes om ons inzicht te vergroten in hoe ons klimaat verandert en in de toekomst zou kunnen veranderen.

Onderzoekers verzamelden ter plaatse observaties van kooldioxide-emissies op veel locaties en combineerden deze met teledetectiegegevens en ecosysteemmodellen om de huidige en toekomstige koolstofverliezen in de winter voor noordelijke permafrostregio's te beoordelen. Ze schatten een jaarlijks verlies van 1,7 miljard ton koolstof uit de permafrostregio tijdens het winterseizoen van 2003 tot 2017 in vergelijking met het geschatte gemiddelde van 1 miljard ton koolstof die tijdens het groeiseizoen wordt opgenomen.

Om modelvoorspellingen uit te breiden naar warmere omstandigheden in 2100, werd het klimaat voorspeld voor verschillende scenario's van toekomstige emissies van fossiele brandstoffen gebruikt om het effect op permafrost te berekenen. Als het gebruik van fossiele brandstoffen in de volgende eeuw bescheiden wordt verminderd, zou de uitstoot van koolstofdioxide in de winter met 17% toenemen ten opzichte van de huidige uitstoot. In een scenario waarin het gebruik van fossiele brandstoffen in het midden van de eeuw met de huidige snelheid blijft toenemen, zou de uitstoot van koolstofdioxide in de winter door permafrost met 41% stijgen.

"Hoe warmer het wordt, hoe meer koolstof uit de permafrostregio in de atmosfeer komt, wat bijdraagt ​​aan verdere opwarming", zegt co-auteur Brendan Rogers, klimaatwetenschapper bij het Woods Hole Research Centre. “Het is zorgwekkend dat onze studie, die veel meer waarnemingen dan ooit tevoren heeft gebruikt, op een veel sterkere Arctische koolstofbron in de winter wijst. We zijn misschien getuige van een overgang van een jaarlijkse Arctische koolstofput naar een koolstofbron, wat geen goed nieuws is. ”

Klimaatmodelteams over de hele wereld proberen processen en dynamische gebeurtenissen op te nemen die de koolstofemissies van permafrost beïnvloeden. Thermokarstmeren gevormd door smeltend ijs kunnen bijvoorbeeld de uitstoot van koolstofdioxide versnellen door diepere lagen permafrost bloot te stellen aan hogere temperaturen. Evenzo kunnen Arctische en boreale bosbranden, die frequenter en ernstiger worden, de isolerende toplaag van grond verwijderen, waardoor de permafrost-dooi wordt versneld en verdiept.

"Die interacties worden nog steeds niet verklaard in de meeste modellen en zullen ongetwijfeld schattingen van koolstofemissies uit permafrostregio's verhogen," zei Rogers.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/20 ... -emissions