In de afgelopen decennia is het noordpoolgebied begint tekenen te vertonen van een aanzienlijke ecologische omwenteling. Het tempo van de opwarming in het noordpoolgebied is bijna twee keer zo hoog als het wereldwijde gemiddelde, en die veranderingen veroorzaken een cascade van destabiliserende milieueffecten. IJs smelt, permafrost is aan het ontdooien, en experts zeggen dat branden in Arctische bossen net zo schadelijk zijn als in 10, 000 jaar.

Maar nieuw onderzoek suggereert dat dezelfde factoren die het veranderende klimaat van het Noordpoolgebied aansturen, een geologische reactie voeden die een kleine rol zou kunnen spelen bij het tegengaan van de kwaadaardige effecten van die veranderingen.

In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Milieuwetenschap en -technologie , onderzoekers van de Florida State University melden dat, in twee grote Arctische rivieren, 40 jaar klimaatverandering lijkt een natuurlijk proces te hebben versterkt dat atmosferische koolstofdioxide verbruikt en opslaat.

Het proces dat voor onderzoekers van belang was, was de productie van alkaliteit in rivieren, of het vermogen van rivierwater om veranderingen te weerstaan ​​die het zuurder zouden maken. Alkaliteit wordt geproduceerd wanneer kooldioxide opgelost in regenwater rotsoppervlakken doorstaat. Als de rotsen verweerd zijn, het koolstofatoom in koolstofdioxide wordt omgezet van een gas in de atmosfeer in een zout dat millennia lang geologisch kan worden opgeslagen.

In het algemeen, hoe meer alkaliteit in een bepaalde waterweg wordt gedetecteerd, hoe meer koolstofdioxide aan de atmosfeer werd onttrokken.

"De productie van alkaliteit is een natuurlijke manier waarop de aarde atmosferische koolstofdioxide recyclet, " zei hoofdauteur Travis Drake, een promovendus in FSU's Department of Earth, Oceaan en Atmosferische Wetenschap.

De productie van alkaliteit vormt een koolstofdioxide "gootsteen, " een systeem dat werkt in tegenstelling tot natuurlijke en antropogene kooldioxide-emissie. De onderzoekers wilden bepalen hoe veranderende menselijke activiteit en de dramatische verschuivingen in het Arctische klimaat de alkaliteitsproductie in twee van de grootste rivieren in de regio kunnen beïnvloeden, de Ob' en de Yenisei.

Er waren eenvoudige manieren om alkaliteit in de moderne rivieren te bemonsteren, maar voor historische metingen, het team vertrouwde op tientallen jaren oude biomonitoringgegevens.

"Aangezien er veel veranderingen gaande zijn in het noordpoolgebied als gevolg van klimaatverandering en andere antropogene activiteiten, we veronderstelden dat de productie van alkaliteit ook in de loop van de tijd kan zijn veranderd, "Zei Drake. "Door samenwerking met onze Russische collega's, we waren in staat om een ​​historische alkaliteitsdataset te herstellen die teruggaat tot het Sovjettijdperk."

Na het ontleden van de gegevens en het vergelijken van historische alkaliteitspercentages met hedendaagse metingen, de vermoedens van de onderzoekers werden bevestigd. Niet alleen was de alkaliteit toegenomen voor zowel de Yenisei- als de Ob'-rivieren, maar de percentages waren met een opmerkelijke stijging van respectievelijk 185 en 134 procent over het interval van 40 jaar - twee cijfers die de stijgingspercentages in even grote rivieren als de Mississippi in de schaduw stellen (59 procent in de afgelopen 47 jaar).

Mogelijke oorzaken voor de aanzienlijke stijging van de alkaliteit zijn legio. Permafrost ontdooien, verhoogde waterstromen, blootstelling van onverweerde minerale oppervlakken, veranderingen in zuurafzetting door menselijke industrie en kooldioxidebemesting van het Arctische plantenleven zijn allemaal potentiële stukjes van deze onverwachte puzzel.

Maar het resultaat is simpel:in deze rivieren die duizenden kilometers door het ruwe Arctische landschap kerven, menselijke activiteit lijkt een uitgesproken reactie uit te lokken.

"Als klimaatverandering een toename van de alkaliteitsproductie in het noordpoolgebied veroorzaakt, het zou kunnen werken als een lichte negatieve feedback op de opwarming, wat een goede zaak is, ' zei Drake.

Hoewel de toenemende alkaliteit niet de omvang van de respons zal benaderen die nodig is om antropogene kooldioxide-emissies tegen te gaan, onderzoekers zeiden dat deze bevindingen de dynamische manier illustreren waarop aardsystemen reageren op extreme klimaatveranderingen.

"We moeten ons nog steeds grote zorgen maken over de alarmerende snelheid waarmee CO2 in onze atmosfeer toeneemt, maar dit benadrukt de complexiteit en enigszins homeostatische dynamiek van de wereldwijde koolstofcyclus, ' zei Drake.