Kan het bestuderen van het veenmos dat groeit in de Arctische toendra helpen de gevolgen van klimaatverandering te verzachten?

Verschillende factoren wijzen op:Ja.

Vandaag, heeft de National Science Foundation (NSF) aangekondigd dat, als onderdeel van de prijzen van 2018, het ondersteunt een onderzoek naar het snel veranderende Noordpoolgebied dat de dynamiek van veengebieden zal volgen als onderdeel van een van de tien "Big Ideas" die wetenschappers kunnen aanpakken:Navigating the New Arctic.

Veenmos - of Sphagnum - staat bekend als een "koolstofput, " wat betekent dat het koolstofdioxide uit de atmosfeer absorbeert. Koolstofputten zoals veenmos worden steeds meer gezien als een manier om te mitigeren, of langzaam, de snelle opwarming van de planeet.

Volgens Zicheng Yu, een professor aan de afdeling Aard- en Milieuwetenschappen van de Lehigh University, als ondiepe veengebieden wijdverspreid zijn in het noordpoolgebied, de totale netto koolstofopslagcapaciteit van toendra kan wereldwijd worden onderschat.

Yu is hoofdonderzoeker van het project, in samenwerking met docenten van de Texas A&M University, Bowdoin-college, Universiteit van New Hampshire en Purdue University, om de uitzetting van veen in de Arctische toendra te bestuderen, zijn patronen en ontwikkelingsproces, en de implicaties van een dergelijke uitbreiding op de koolstofcyclus.

In recente jaren, wetenschappers hebben waargenomen dat de Arctische toendra, bestaande uit de noordelijke delen van Canada, Alaska en Siberië - wordt groener, lijkt op het ecosysteem van warmere klimaten, zoals de boreale bossen, een gebied net ten zuiden van de boomloze toendra.

Echter, de factoren die de formatie beheersen, verdeling, en de dynamiek van veengebieden in de Arctische toendra worden slecht begrepen, volgens Yu. Ja, een paleoecoloog en paleoklimatoloog heeft, de afgelopen jaren, werkte aan Holoceen paleoklimaatvariaties en de bijbehorende dynamiek van koolstofaccumulatie in continentale veengebieden met behulp van koolstofdatering met hoge resolutie en paleo-ecologische gegevens.

Tijdens een recente reis naar het noordpoolgebied, Yu en zijn studenten in Lehigh vonden overvloedige veenmosplekken op de hellingen van de noordelijke helling van Alaska. Echter, het is niet bekend hoe wijdverbreid deze patches zijn, waarom ze er zijn en welke factoren hun vorming bepalen, verdeling, en dynamiek.

"We weten dat veengebieden een belangrijke koolstofput zijn geweest gedurende meerdere millennials, " zegt Yu. "Echter, we weten niet hoe ze reageren op recente en toekomstige veranderingen in het milieu op een tijdschaal van tien jaar, de meest relevante tijdschema's voor snelle Arctische klimaatverandering en voor de mitigatie van klimaatverandering. Verder, we begrijpen de mogelijke interacties tussen de tijdschaal tussen de productie van planten en de afbraakprocessen van turf niet."

Yu en zijn medewerkers zullen proberen deze tijdschaalinteracties en processen te belichten. Het doel is om de overkoepelende vraag te beantwoorden:zal het opwarmende Noordpoolgebied veranderen in een veenrijk landschap, zoals de boreale zone nu is, of ontbreken er essentiële voorwaarden in een opwarmend noordpoolgebied die dit zullen voorkomen?

NSF financiert het project via de programma's MacroSystems Biology en Early NEON (National Ecological Observatory Network). Volgens NSF, deze prijzen zullen onderzoek ondersteunen dat helpt bij het begrijpen van biosfeerprocessen en hun complexe interacties met het klimaat, landgebruik, en invasieve soorten op regionale tot continentale schaal.

In zijn aankondiging, NSF merkt op dat het onderzoek de implicaties voor wereldwijde klimaatmodellen zal beoordelen en een van de "Tien grote ideeën" van NSF zal behandelen:Navigeren door het nieuwe noordpoolgebied.

Een doel van Navigating the New Arctic is het opzetten van een observatienetwerk van mobiele en vaste platforms en hulpmiddelen in het Arctische gebied om de snelle biologische, fysiek, chemisch, en sociale veranderingen.

Yu en het onderzoeksteam zijn van plan om nieuwe gegevensverzameling van meerdere toendra-locaties langs de meest noordelijke veenvormende grenzen van het Noord-Amerikaanse Noordpoolgebied te integreren. Ze zullen ook laboratorium-incubatie-experimenten uitvoeren, het synthetiseren van bestaande gegevens uit de toendra en boreale biomen, en simulaties van procesmodellen op ecosysteemschaal.

Hun onderzoek zal zich richten op twee belangrijke elementen van de Arctische veenvormende ecosystemen:veengebieden, en de rol van Sphagnum in de vorming, vasthoudendheid, en snelle koolstofvastlegging van deze potentieel beginnende veengebieden.

Het is waarschijnlijk dat hun werk over dit onderwerp een bredere impact zal hebben.

Yu voegt eraan toe:"Het hier voorgestelde onderzoek richt zich rechtstreeks op een urgente kwestie van mondiale verandering die te maken heeft met arctische terrestrische ecosystemen en hun relatie tot de wereldwijde koolstofcyclus en het wereldwijde klimaatsysteem."