Als de Arctische permafrostbodem ontdooit, broeikasgassen komen vrij in de atmosfeer, maar de meeste koolstof die momenteel uit de meren in het noorden van Alaska ontsnapt, is relatief jong, volgens een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Californië, Irvine.

"Deze bevinding is cruciaal, omdat veel van de biomassa die ondergronds in het noordpoolgebied is opgeslagen oud is, daterend uit het Pleistoceen, die eindigde meer dan 11, 500 jaar geleden, " zei Claudia Czimczik, UCI universitair hoofddocent Aardsysteemwetenschap, wie leidde de studie die deze week verscheen in? Natuur Klimaatverandering . "Als het grootste deel van die zeer oude koolstof wordt gerecycled en vrijkomt, we zullen kijken naar een enorme netto toename van de uitstoot van de gassen die de opwarming van de aarde verergeren."

Maar onderzoekers die koolstof-14-dateringstechnieken gebruiken, hebben vastgesteld dat de koolstof die door deze Arctische meren wordt uitgestoten, zich in de afgelopen decennia en eeuwen heeft opgehoopt, tegen enkele millennia, waardoor er minder impact op het klimaat zal zijn.

"Deze jonge koolstofpoelen bevatten hoogstwaarschijnlijk relatief verse fotosynthetische producten die vanuit hun omliggende stroomgebieden in de meren worden gespoeld, organisch materiaal van waterplanten en fytoplankton, of watergedragen opgeloste anorganische koolstof, " zei hoofdauteur Clayton Elder, een onderzoekswetenschapper bij NASA's Jet Propulsion Laboratory die Ph.D. student bij UCI tijdens dit project.

Het onderzoeksteam onderzocht een gevarieerde selectie van meren over een 96, 500 vierkante mijl deel van Alaska's North Slope, een gebied groter dan Oregon. In 2013 en 2014 hebben ze zowel in de winter- als in de zomermaanden monsters genomen.

Door meren over een groot gebied te bestuderen, de wetenschappers konden de impact van de fysieke omgeving op koolstofemissiepatronen illustreren. Verschillen in sedimenttexturen in de permafrost rond de meren spelen een rol; fijnere deeltjes kunnen gedurende langere perioden meer koolstof vastleggen dan zanderige bodems. Door het ontdooien van fijnere sedimenten kunnen ook grotere hoeveelheden voedingsstoffen vrijkomen om de microbiële afbraak van organisch materiaal te stimuleren. meer broeikasgassen uitstoten.

Een andere belangrijke bevinding is dat bijna alle broeikasgassen die worden uitgestoten door de bestudeerde watermassa's in de vorm waren van koolstofdioxide (CO2), geen methaan (CH4). CO2 is ongeveer 30 keer minder effectief in het vasthouden van zonnewarmte dan CH4. Ouderling zei dat het kleine beetje oude koolstof dat wordt uitgestoten door de meren van Alaska, ook voornamelijk CO2 is in plaats van CH4.

"Dit houdt in dat een groot deel van het CH4 dat wordt geproduceerd in sedimenten van meren, wordt geoxideerd tot CO2 in de waterkolom voordat het in de atmosfeer wordt uitgestoten, "zei hij. "IJsdek, die gevoelig is voor het klimaat, is vooral belangrijk voor het omzetten van potentiële CH4-emissies in de minder impactvolle CO2, omdat het de uitstoot belemmert en CH4 voor langere tijd kwetsbaar maakt voor oxiderende microben die in de waterkolom leven. Als we in de toekomst steeds meer ijs verliezen door opwarming, grotere hoeveelheden koolstof kunnen worden uitgestoten als CH4."

Ander onderzoek heeft aangetoond dat terwijl methaan uit oude koolstofreservoirs vrijkomt in de bodemwateren van de Noordelijke IJszee voor de kust van Alaska, slechts kleine hoeveelheden komen daadwerkelijk aan de oppervlakte. Dit suggereert dat waterkolomoxidatie een sterke controle is op de uitstoot van oude koolstof in de atmosfeer als het krachtige broeikasgas CH4.

Elder noemde dit onderzoek een primeur voor Arctische meren. "Ons doel was om de uitstoot van broeikasgassen te meten op relevante schalen van ruimte en tijd, dus onze dataset vertegenwoordigt een belangrijke basislijn die toekomstige studies kunnen gebruiken voor vergelijkingsdoeleinden, " zei hij. "Deze gevoelige omgevingen zijn in het verleden schromelijk onderbelicht geweest, vooral gezien hun potentiële impact op het mondiale klimaat."