science >> Wetenschap >  >> Natuur

Arctische stoofpot:begrijpen hoe meren op hoge breedtegraden reageren op en invloed hebben op klimaatverandering

Nunavut, een uitgestrekt gebied in het noorden van Canada, speelt een cruciale rol bij het begrijpen van de wereldwijde klimaatverandering. Nieuw onderzoek van Soren Brothers geeft aan hoe meren in de regio een grote impact kunnen hebben op het kooldioxidegehalte in de atmosfeer. Krediet:Paul Sibley

Om in Nunavut te komen, sla linksaf bij de Dakotas en ga naar het noorden. Je kunt het niet missen:het uitgestrekte toendragebied beslaat bijna een miljoen vierkante mijl van Noord-Canada. Relatief weinig mensen noemen dit door meren verspreide landschap hun thuis, maar de regio speelt een cruciale rol bij het begrijpen van de wereldwijde klimaatverandering. Nieuw onderzoek van Soren Brothers, assistent-professor bij de afdeling Watershed Sciences and Ecology Center, beschrijft hoe de meren in Nunavut een grote invloed kunnen hebben op het kooldioxidegehalte in de atmosfeer, en het is niet allemaal slecht nieuws - althans voorlopig. Brothers onderzochten 23 jaar aan gegevens van meren bij Rankin Inlet. Hij merkte een eigenaardigheid op:toen de meren opwarmden, hun kooldioxideconcentraties daalden. De meeste meren zijn natuurlijke bronnen van koolstofdioxide, maar deze meren waren nu grotendeels in evenwicht met de atmosfeer.

Dit was vreemd. Het verwachte patroon is dat warmere temperaturen zouden moeten leiden tot grotere uitstoot van broeikasgassen uit meren. In plaatsen als Alaska, eeuwen van opgehoopt plantaardig materiaal in de permafrost laten een schat aan koolstof vrij als ze ontdooien, en worden geconsumeerd door microben. Experimenten hebben ook aangetoond dat naarmate het water warmer wordt, de productie van kooldioxide door microben neemt sneller toe dan de opname van kooldioxide door planten, waardoor het systeem uit balans raakt. Samen, deze processen zouden de uitstoot van broeikasgassen in de lucht uit waterwegen moeten verhogen, in theorie toch. Dus waarom niet in Nunavut? Het lijdt geen twijfel dat de eerste stap in deze Rube Goldberg-machine is gezet ... het klimaat warmt op. Waarom dan, stoten de meren bij Rankin Inlet geen koolstof uit?

Goed aantrekken, dikke parka's, Brothers en zijn team bezochten de meren en kwamen met een paar ideeën waarom dit gebeurt. Eerst, ze merken op dat een groot deel van Nunavut zich op het Canadese schild bevindt - een oud granieten gesteente waar het onwaarschijnlijk is dat dunne bodems de enorme hoeveelheden organisch materiaal die elders in het noordpoolgebied binnenkomen, bevatten en dus vrijgeven. Tweede, langere ijsvrije seizoenen kunnen de waterchemie en biologie veranderen op manieren die de kooldioxideconcentraties daadwerkelijk verlagen, inclusief langere groeiseizoenen voor planten (die koolstofdioxide opnemen), en mogelijk betere groeiomstandigheden voor algen op de bodem van deze ondiepe, heldere meren.

Betekent dit dat de natuur te hulp is gekomen voor het klimaat? Waarschijnlijk niet - andere meren over de hele wereld kunnen de uitstoot van kooldioxide nog steeds verhogen door opwarming, en de meren in Nunavut zouden ze uiteindelijk ook kunnen inhalen. Waarschijnlijker, Brothers suggereert dat het verband tussen de duur van de ijsbedekking en de kooldioxideconcentratie ons wat tijd zou kunnen opleveren, voordat er sterkere positieve terugkoppelingen worden losgelaten tussen de opwarming van de aarde en haar ecosystemen. Het kan een ingewikkeld proces zijn, maar door deze complexiteit te begrijpen, kunnen wetenschappers variaties voorspellen in hoe meren reageren op - en beïnvloeden - klimaatverandering. Het is een blik onder de motorkap, waardoor planetaire terugkoppelingen en kantelpunten een beetje voorspelbaarder worden. Hoewel het langetermijntraject van de uitstoot van broeikasgassen door meren niet is vastgesteld, deze resultaten vormen een belangrijk stukje van de puzzel in de wetenschap over klimaatverandering.