Vandaag is een grootschalig onderzoek aangekondigd naar de impact van ontdooiende permafrost en het daaropvolgende vrijkomen van bevroren koolstof op kusten in het Siberische Noordpoolgebied.

De UK Natural Environment Research Council en het Duitse ministerie van Onderwijs en Onderzoek hebben voor het eerst hun krachten gebundeld om hun 8 miljoen pond kostende onderzoeksprogramma Changing Arctic Ocean te lanceren. Het programma wil onderzoeken hoe klimaatverandering de Noordelijke IJszee beïnvloedt. Het heeft twaalf projecten gefinancierd om cruciaal onderzoek uit te voeren in een van de meest onherbergzame regio's ter wereld om een ​​beter inzicht te krijgen in, en voorspellen, veranderingen in het Arctische mariene milieu.

Als onderdeel van dit internationale project, Dr. Paul Mann van de afdeling Geografie en Milieuwetenschappen van Northumbria University is genoemd als de leider van de € 800,- 000 CACOON-project; Veranderende Arctische koolstofcyclus in de kustoceaan Nearshore.

De Arctische regio herbergt enorme hoeveelheden koolstof opgesloten in bevroren grond en ijs, bekend als permafrost. De hoeveelheid koolstof in permafrost is veel groter dan die in bossen of in de atmosfeer, dus elke verandering in de hoeveelheid koolstof die in dit gebied vrijkomt, is een grote wereldwijde zorg. Wanneer permafrost in de bodem en ijs ontdooit, het leidt tot veranderingen in het soort organische stof dat in rivieren terechtkomt. Dit verandert de hoeveelheid en het type koolstof en voedingsstoffen die van de grote Arctische rivieren naar de oceaan stromen. Het CACOON-project heeft tot doel te beoordelen hoe deze veranderingen van invloed zullen zijn op de biologie langs de Oost-Siberische kust.

De Noordelijke IJszee speelt een cruciale rol in de opslag en kringloop van koolstof, door de opname van CO ₂ door mariene planten en de export van koolstof naar de diepe oceaan. Hierdoor wordt het effectief losgekoppeld van de atmosfeer. Echter, de oceaan is ook gastheer voor bacteriën en andere biologische en fysieke processen, zoals zonnestraling, kan koolstof terug in de atmosfeer afgeven. Inzicht in het huidige en toekomstige evenwicht tussen de levering van koolstof en het verlies uit de oceaan is nodig om onze projecties van de wereldwijde klimaatverandering te verbeteren.

Het onderzoeksteam van Northumbria zal riviermondingen bestuderen, delta's en continentale plat-omgevingen waar zoet water van de enorme Arctische rivieren Kolyma en Lena de zee ontmoeten. Ze zullen onderzoeken hoe ontdooiende permafrost leidt tot veranderingen in het type en het lot van riviergebonden materie die van het land naar de Arctische kustwateren stroomt, evenals de processen die dit als broeikasgassen in de atmosfeer kunnen vrijgeven.

Veldwerkmetingen zullen worden gebruikt om een ​​model te maken dat de impact van ontdooiende permafrost en toenemende zoetwaterafvoer op de Noordelijke IJszee in de toekomst kan projecteren.

Dr. Mann legde uit:"Als mensen denken aan grote koolstofvoorraden, denken ze meestal aan bossen of misschien atmosferische CO ₂ , toch vallen deze poelen absoluut in het niet bij de hoeveelheid koolstof in de bodem, waarvan het grootste deel bevroren is en daarom niet bijdraagt ​​aan de moderne 'C-cyclus'. Maar als de aarde opwarmt, het is aan het ontdooien.

"Arctische rivieren brengen ook grotere hoeveelheden zoet water van het land naar de oceaan, door veranderingen in weerpatronen en ontdooiend ijs op het land. Dit versnelt het transport van materiaal van het land naar de oceaan, wat enorm belangrijk is, omdat dit kan leiden tot veranderingen in de hoeveelheid broeikasgassen die in de atmosfeer wordt uitgestoten. Dit zou uiteindelijk van invloed kunnen zijn op patronen van wereldwijde klimaatverandering.

"Hoewel de Noordelijke IJszee relatief klein is in termen van oceaangrootte, het heeft een enorme hoeveelheid zoetwaterinput van rivieren in de regio, waardoor het veel gevoeliger is voor effecten van veranderingen in het zoetwatergehalte. We zien enkele van de snelste veranderingen in de afvoer van zoet water in Siberië, daarom bestuderen we dit gebied in het bijzonder.

"De regio is ook erg koolstofrijk met een deel van 's werelds oudste koolstof dat bevroren is - en nu ontdooit - in permafrost onder de grond. We willen weten wat er met deze koolstof zal gebeuren als het in de oceaan terechtkomt en hoe dit van invloed zal zijn op ons toekomstige klimaat."

Dr. Mann voegde toe:"We hebben onlangs een aantal interessante en significante effecten gezien van het ontdooien van permafrost. Het heeft geleid tot het vrijkomen van bacteriën die ziekten veroorzaken waarvan we eerder dachten dat ze uitgestorven waren.

"In 2016, bijvoorbeeld, Siberië werd getroffen door een uitbraak van miltvuur waarvan wordt aangenomen dat het voortkomt uit het ontdooien van een karkas van een rendier dat aan de pest was gestorven. Terwijl het oude vlees ontdooide, de bacteriën werden weer actief. Het is onwaarschijnlijk dat dit een geïsoleerd incident is en zou in de toekomst veel vaker kunnen voorkomen, dus het is absoluut noodzakelijk dat we een beter begrip hebben van de impact die permafrostdooi kan hebben."

Het werk van Dr. Mann valt onder het multidisciplinaire onderzoeksthema Extreme Environments van de universiteit, die groepen academici samenbrengt die werken om de impact van milieuveranderingen op het aardoppervlak te begrijpen, ondergrond, oceanen en atmosfeer, evenals binnen het zonnestelsel.

Het team van aard- en atmosferische wetenschappers van Northumbria gebruikt nieuwe technieken en benaderingen om nieuw licht te werpen op de impact van klimaatverandering op de natuurlijke systemen van onze planeet. Door hun multidisciplinair onderzoek ze proberen fundamentele mondiale vragen te beantwoorden, zoals "Hoe zouden we overleven in een wereld zonder ijs?" en "Kunnen we ruimteweer voorspellen?" Het werk van de universiteit op deze gebieden heeft ertoe geleid dat het in de top 30 van het VK staat voor onderzoekskracht in het Research Excellence Framework, die de kwaliteit van onderzoek aan universiteiten meet.