Nieuw onderzoek van een team van de Northern Arizona University suggereert dat bodemdaling, geleidelijk dalend terrein veroorzaakt door het verlies van ijs en bodemmassa in permafrost, veroorzaakt diepere dooi dan eerder werd gedacht en maakt twee keer zoveel koolstof kwetsbaar als schattingen die geen rekening houden met deze verschuivende grond. Deze bevindingen, deze week gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research:Biogeowetenschappen , suggereren dat traditionele methoden voor het meten van permafrost-dooi de hoeveelheid eerder bevroren koolstof die is ontgrendeld door opwarmende permafrost met meer dan 100 procent onderschatten.

"Hoewel we al lang weten dat bodemdaling plaatsvindt in de permafrostzone, met dit fenomeen is niet systematisch rekening gehouden als we het hebben over dooi- en koolstofkwetsbaarheid, zei Heidi Rodenhizer, een onderzoeker bij het Center for Ecosystem Science and Society aan de Northern Arizona University en hoofdauteur van de studie, die mede is geschreven door een team van NAU, Woods Hole onderzoekscentrum, Instituto de Ciencias Agrarias, en Yale-universiteit. "We zagen dat in zowel opwarmings- als controleomgevingen, lichte temperatuurstijgingen zorgden voor een aanzienlijke dooi en ontsloten meer koolstof dan we zagen toen we niet naar bodemdaling keken."

traditioneel, permafrostdooi is berekend door de actieve laagdikte te meten. Om dat te doen, wetenschappers steken een metalen staaf in de grond tot hij permafrost raakt, en meet vanaf die diepte tot aan het grondoppervlak. Echter, bodemdaling kan daadwerkelijke dooi maskeren door het bodemoppervlak te verlagen en het referentiekader te veranderen; bijvoorbeeld, sommige langetermijnexperimenten die gebaseerd zijn op het meten van actieve laagdikte hebben geen significante veranderingen in de dooidiepte van jaar tot jaar geregistreerd, ondanks snelle temperatuurstijging.

Dus Rodenhizer en haar team combineerden bodemdaling met actieve laagmetingen om te ontdekken hoeveel de grond zakte, en hoeveel ontgrendelde koolstof werd gemist. Op hun opwarmende plek in de buurt van Healy, Alaska, het team gebruikte zeer nauwkeurige GPS om de hoogte van experimentele plots op zes tijdstippen gedurende negen jaar te meten. Op elk perceel, Rodenhizer en haar team ontdekten dat permafrost dieper ontdooide dan de aangegeven actieve laagdikte:19 procent in de controleplots, en 49 procent in de opwarmingspercelen. De hoeveelheid nieuw ontdooide koolstof in de actieve laag was tussen de 37 en 113 procent groter.

Terwijl het noordpoolgebied twee keer zo snel opwarmt als de rest van de planeet, deze bevindingen hebben potentieel enorme implicaties voor wereldwijde koolstoffluxen. Vanwege de wijdverbreide aard van bodemdaling - ongeveer 20 procent van de permafrostzone is zichtbaar verzakt, en bevat ongeveer 50 procent van alle koolstof die is opgeslagen in permafrost - als er geen rekening wordt gehouden met bodemdaling, kan dit leiden tot aanzienlijke onderschattingen van de toekomstige koolstofuitstoot in de wereldwijde projecties van klimaatverandering. Het team van Rodenhizer hoopt dat deze studie meer Arctische onderzoekers in het permafrost-monitoringnetwerk zal overtuigen om deze methode toe te passen en te helpen daar verandering in te brengen.

"We weten dat deze enorme koolstofvoorraden in permafrost gevaar lopen, en we hebben de tools om bodemdaling in rekening te brengen en te volgen waar de koolstof naartoe gaat, " zei permafrost-onderzoeker en senior auteur Ted Schuur. "We zouden alles in onze gereedschapskist moeten gebruiken om de meest nauwkeurige schattingen te maken, omdat zoveel afhangt van wat er met Arctische koolstof gebeurt."