Wetenschappers van TSU, Universiteit van Umeå (Zweden), en Midi-Pyrenees Observatorium (Frankrijk), in het kader van het internationale project SIWA (Siberian Inner Waters), hebben voor het eerst de uitstoot van broeikasgassen uit thermokarstmeren in de cryolithozone van West-Siberië op een breedtegradiënt bestudeerd. De wetenschappers hebben ontdekt dat watermassa's gevormd als gevolg van smeltende permafrost grote hoeveelheden broeikasgassen uitstoten, en de maximale uitstoot van kooldioxide en methaan is in het laagseizoen. De onderzoeksresultaten van de internationale groep zijn gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

De belangstelling voor thermokarstmeren is zeer groot, en ze zijn de afgelopen decennia actief onderzocht; echter, voorheen Russische en internationale wetenschappers werkten lokaal, slechts op enkele details letten. Als een regel, monsters genomen gedurende slechts één seizoen werden bestudeerd.

De eerste uitgebreide studies van meren in de Arctische zone van de Russische Federatie werden uitgevoerd door het TSU Bio-Geo-Clim Laboratory, onder leiding van Oleg Pokrovsky, een wetenschapper bij TSU en het Midi-Pyrenees Observatorium (Toulouse, Frankrijk).

"West-Siberië heeft 's werelds grootste bevroren veenmoeras, die enorme reserves aan organische koolstof bevat, " zegt Ivan Kritskov van het Bio-Geo-Clim laboratorium. "Tijdens het smelten van de permafrost, koolstof komt vrij en migreert gedeeltelijk naar aangrenzende wateren. Echter, een hoge concentratie opgeloste koolstof in het meerwater is geen garantie voor het vrijkomen van broeikasgassen in de atmosfeer. In de loop van het onderzoek, konden we de factoren bepalen die van invloed zijn op de activiteit van emissies, zoals de diepte van het meer, de lucht- en watertemperatuur, luchtdruk, luchtstroom, en de intensiteit van de uitstoot van broeikasgassen in de atmosfeer."

De bemonstering werd uitgevoerd op 76 meren in de autonome districten Khanty-Mansi en Yamal-Nenets. Gedurende de hele periode van open water zijn er drie keer onderzoek gedaan:in het voorjaar, zomer, en herfst. De wetenschappers maten de concentratie opgeloste koolstof in het water van het meer en bestudeerden de elementaire samenstelling en het volume van kooldioxide- en methaanemissies van het wateroppervlak. Zoals later bleek, de maximale uitstoot van broeikasgassen vindt plaats in het voorjaar, wanneer meren na de winter opengaan en de tijdens de winter opgebouwde reserves in de atmosfeer vrijgeven, en in de herfst tijdens de periode van langdurige regens, wanneer het met water bedekte gebied aanzienlijk toeneemt.

"We hebben geprobeerd te achterhalen hoe sterk natuurlijke factoren (grootte van meren en stroomgebieden, soort permafrost, en seizoensgebondenheid) van invloed zijn op de uitstoot van broeikasgassen, ", zegt Artem Lim van het Bio-Geo-Clim Laboratory. "De resultaten toonden aan dat breedtegraad en seizoensinvloeden de grootste waarde hebben voor emissies, dus de emissies groeien van zuid naar noord en bereiken hun maximum in de zone van continue permafrost, waar ze 2-5 keer meer zijn dan in het zuiden."

De uitgebreide onderzoeken die door deze internationale wetenschappelijke groep zijn uitgevoerd, hebben een groot aantal unieke gegevens opgeleverd over de bijdrage van thermokarstmeren in West-Siberië aan het broeikaseffect. Dit zal een beter begrip mogelijk maken van de milieutransformatieprocessen die plaatsvinden in de Arctische zone van de Russische Federatie en het maken van veel nauwkeurigere voorspellingen over wat er zal gebeuren met permafrost en welke klimaatveranderingen de mensheid in de toekomst mag verwachten.