Een nieuwe Boulder-studie van de Universiteit van Colorado waarin de afzetting van opgeloste zwarte koolstof op ijs en sneeuw in ecosystemen over de hele wereld (inclusief Antarctica, het noordpoolgebied, en alpiene gebieden van de Himalaya, Rockies, Andes, en Alpen) laat zien dat hoewel de concentraties sterk variëren, aanzienlijke hoeveelheden kunnen blijven bestaan ​​in zowel ongerepte als niet-ongerepte sneeuwgebieden.

Zwarte koolstof is het roetachtige bijproduct van bosbranden en het verbruik van fossiele brandstoffen, lange afstanden kunnen worden vervoerd via atmosferisch transport. Omdat deze zwarte deeltjes meer warmte absorberen dan witte sneeuw, de studie van zwarte koolstofconcentraties in gletsjers is belangrijk voor het voorspellen van toekomstige smeltsnelheden.

Wetenschappers hebben eerder zwarte koolstof bestudeerd in gebieden met duidelijke bronnen in de buurt (zoals een kolenmijn in Svalbard, Noorwegen), maar er is minder bekend over de complexe interacties in besneeuwde gebieden die verder verwijderd zijn van menselijke impact.

Hoewel de exacte bronnen van zwarte koolstof vaak moeilijk te lokaliseren zijn in afgelegen gebieden, de onderzoekers gebruikten moleculaire analyse van de zwarte koolstof samen met analyse van windpatronen om aan te tonen dat de Groenlandse ijskap onlangs duidelijke effecten had gezien van bosbranden die duizenden kilometers verderop in het Canadese Noordpoolgebied brandden.

"We konden zien dat de koolstof vers van deze branden was, " zei Alia Khan, een postdoctoraal onderzoeker in CU Boulder's National Snow and Ice Data Center (NSIDC) en voormalig afgestudeerde student aan het Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR). "De moleculaire signatuur van deze monsters was duidelijk anders dan de rest van onze dataset."

Bosbranden zullen naar verwachting de komende jaren toenemen, een trend die de effecten van langere smeltseizoenen in de zomer zou kunnen verergeren en meer zwarte koolstofafzetting mogelijk zou maken.

"Meer blootstelling aan zwarte koolstof op het ijs zou een feedbacklus van verder smelten kunnen blijven veroorzaken, ' zei Khan.

De globale reikwijdte van het onderzoek zou onderzoekers kunnen helpen om boven- en ondergrenzen voor zwarte koolstofafzetting vast te stellen en beter rekening te houden met de effecten van fotodegradatie, een proces waarbij zonlicht de moleculaire samenstelling in de loop van de tijd verandert.

"Fotodegradatie vertroebelt de opgeloste zwarte koolstofsignatuur, "zei Khan. "Op dit moment, voor monsters die langdurig aan zonlicht zijn blootgesteld, het is moeilijk om de bron te lokaliseren. Echter, verse monsters zoals die we op de Groenlandse ijskap hebben verzameld, kunnen een duidelijke natuurbrandsignatuur vertonen."

De relatief hoge hoeveelheid zwarte koolstof gemeten in een gletsjerstroom in Groenland kan er ook op wijzen dat de deeltjes lokaal over ijsoppervlakken kunnen worden getransporteerd door smeltprocessen.

"De invloed van verre bosbranden op smeltgebeurtenissen op de Groenlandse ijskap is inherent een uitdaging om aan te tonen en deze duidelijke chemische resultaten bieden een ander bewijs voor dit verband, " zei Diane McKnight, een CU Boulder-professor en een co-auteur van de studie.

Het onderzoek was ook co-auteur van Richard Armstrong en Mark Williams van CU Boulder, INSTAAR en NSIDC; Sasha Wagner en Rudolf Jaffe van de Florida International University; en Peng Xian van het Naval Research Laboratory in Monterey, Californië.

De Nationale Wetenschapsstichting, het Agentschap van de Verenigde Staten voor Internationale Ontwikkeling, het Dark Snow Project en het Florida Coastal Everglades Long-Term Ecological Research Program hebben dit werk gefinancierd.

De bevindingen zijn onlangs online gepubliceerd in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven , een publicatie van de American Geophysical Union.