Het monitoren van veranderingen in de hoeveelheid wetlands in regio's waar de permafrost aan het ontdooien is, moet voorop staan ​​bij de inspanningen om toekomstige klimaatveranderingen te voorspellen, nieuw onderzoek laat zien.

Permafrost - bevroren grond - bevat enorme hoeveelheden koolstof die in de atmosfeer kunnen vrijkomen als het klimaat opwarmt en deze bodems ontdooien. Om deze reden is het van cruciaal belang om te weten waar dooi plaatsvindt en hoeveel koolstof wordt blootgesteld.

Maar een nieuwe studie zegt dat de effecten van dooi op het vrijkomen van het krachtige broeikasgas, methaan, kan beter worden voorspeld door veranderingen in het gebied van wetlands te volgen dan door te onderzoeken hoeveel koolstof wordt blootgesteld.

De dooi van de permafrost wordt veroorzaakt door klimaatverandering die de noordelijke hoge breedtegraden sneller opwarmt dan elders op aarde. Het vrijkomen van permafrost-koolstof in de atmosfeer zou de snelheid van klimaatverandering kunnen versnellen, met sommige schattingen die suggereren dat potentiële afgiftesnelheden kunnen wedijveren met die van tropische ontbossing. Als zelfs maar een klein deel van de koolstof in de vorm van methaan vrijkomt, een krachtiger broeikasgas dan koolstofdioxide, dan wordt de feedback nog belangrijker.

Er zijn ongeveer 1 miljoen km ² van permafrost-veengebieden op aarde en ze slaan ongeveer 20 procent op van de totale permafrost-koolstofvoorraad die naar verwachting deze eeuw zal ontdooien. De snelheid waarmee bevroren organische bodems mogelijk kunnen ontbinden, is tot vijf keer groter dan voor bevroren minerale bodems, en veen hebben een onevenredig grote kans om onder water te komen te staan ​​na dooi, precies de omstandigheden die het vrijkomen van methaan bevorderen.

De nieuwe studie, gepubliceerd in Natuur Klimaatverandering , gemeten snelheden van methaanproductie uit ontdooiende veengebieden in de boreale regio van Noord-Canada. De dooi van de permafrost in deze ecosystemen resulteert in de vorming van wetlands die belangrijke bronnen van methaan kunnen zijn. Echter, tegen de verwachting in, er werd aangetoond dat heel weinig van het vrijgekomen methaan afkomstig was van de ontbinding van oud plantaardig materiaal dat eerder in permafrost was opgeslagen.

Sterker nog, de onderzoekers van de Universiteit van Exeter, Universiteit van Sussex, Universiteit van Sheffield, University of Edinburgh en NERC Radiocarbon Facility in het VK, en van de Northwest Territories Geological Survey, Geologisch Onderzoek van Canada en Universiteit van Ottawa in Canada, merkte op dat de grote hoeveelheden methaan die werden geproduceerd het gevolg waren van de ontbinding van nieuw organisch materiaal afkomstig van de vegetatie die deze wetlands koloniseerde nadat de permafrost was ontdooid.

Dr Iain Hartley, van de Universiteit van Exeter's College of Life and Environmental Sciences, zei:"We hebben ontdekt dat de effecten van permafrost-dooi op de methaanuitstoot uit noordelijke veengebieden meer kunnen worden veroorzaakt door veranderingen in de omvang van wetlands, dan door methaan geproduceerd uit de ontbinding van de eerder bevroren organische stof zelf.

"Om de belangrijkste factoren te identificeren die de effecten van permafrost-dooi op methaanfluxen beheersen, het is echt belangrijk om te begrijpen wat de belangrijkste bron is van het vrijkomende methaan. In de veengebieden die we bestudeerden, de beperkte bijdrage van eerder bevroren koolstof aan de methaanfluxen, vertelt ons dat de dynamiek van de grondwaterspiegel nabij het oppervlak en de productiviteit van de huidige vegetatie waarschijnlijk de sleutel zijn tot het aansturen van fluxen in deze systemen."

"Om deze reden, we moeten ons vermogen verbeteren om toekomstige veranderingen in de omvang van wetland te volgen en te voorspellen."

Professor Mathew Williams, van de School of Geosciences van de Universiteit van Edinburgh en leider van het totale project, toegevoegd "Er zijn mogelijkheden in ontwikkeling om satellieten te gebruiken om de omvang van het wetland en de veranderingen in de tijd te volgen. het voorspellen van de locatie en timing van dooi in permafrostgebieden - en daarmee de ontwikkeling van wetlands - blijft een uitdaging. Dooi is gekoppeld aan stijgende temperaturen, maar, omdat vegetatie en bodem de permafrost isoleren, voorspellingen moeten ook rekening houden met de effecten van klimaatverandering op vegetatie. Ons onderzoek moet nu deze complexe interacties aanpakken."

Professor Julian Murton van de Universiteit van Sussex zei:"Het permafrost-bodem-vegetatiesysteem is complex en gevoelig voor klimaat- en milieuveranderingen. Aangezien de opwarming van bossen en toendragebieden op hoge breedtegraden naar verwachting zal voortduren in de 21e eeuw, wijdverbreide dooi van nabij het oppervlak, ijsrijke permafrost wordt verwacht. Dit zal op zijn beurt leiden tot ecologische en biogeochemische veranderingen die zelf de klimaat- en milieuverandering beïnvloeden. Sommige permafrostgebieden worden natter aan het oppervlak, andere droger. Onderscheid maken tussen dergelijke gebieden is belangrijk voor het modelleren van de uitstoot van broeikasgassen."