Veengebieden zijn een belangrijk ecosysteem dat bijdraagt ​​aan de regulering van de atmosferische koolstofcyclus. Een multidisciplinaire groep onderzoekers, geleid door de Universiteit van Helsinki, onderzocht de klimaatreactie van een permafrost-veengebied in Rusland in de afgelopen 3, 000 jaar. Onverwacht, de groep ontdekte dat een koele klimaatperiode, wat resulteerde in de vorming van permafrost in noordelijke veengebieden, had een positieve, of opwarming, effect op het klimaat.

De bestudeerde periode, die begon 3, 000 jaar geleden, staat bekend als een klimaatperiode van afkoelingstemperaturen. Het klimaatgerelateerde effect van permafrostvorming door de afkoeling is met name onderzocht door analyse van de oeroude plantengemeenschappen van het veengebied, met behulp van vergelijkbare geanalyseerde veengebieden van elders in Rusland, Finland en Zweden ter vergelijking.

"Onze studies hebben aangetoond dat het effect van permafrost-veengebieden op het klimaat moeilijk te voorspellen kan zijn. Studies over langere perioden zijn waardevol, omdat ze ons helpen toekomstige veranderingen te begrijpen, " zegt onderzoeker Minna Väliranta van de Faculteit Biologische en Milieuwetenschappen, Universiteit van Helsinki.

De studie koppelde gegevens over oude plantengemeenschappen aan informatie over hoe snel hedendaagse noordelijke veengebieden koolstof binden en vastleggen, of hoe snel turf zich ophoopt. In aanvulling, gegevens over koolstofemissies naar de atmosfeer werden gebruikt. Deze factoren vormen de zogenaamde stralingsforcering van het veengebied, die ofwel een opwarmend effect heeft op het klimaat wanneer het veengebied meer koolstof in de atmosfeer uitstoot dan het eruit bindt, of een verkoelend effect wanneer het veengebied dienst doet als koolstofput en meer koolstof uit de atmosfeer bindt dan er in vrijkomt.

Eerder onverwacht, vonden de onderzoekers dat een koele klimaatperiode, wat resulteerde in de vorming van permafrost in noordelijke veengebieden, had een opwarmend effect op het klimaat. Dit werd veroorzaakt door het opdrogen van de leefgebieden van de plantengemeenschappen in de permafrost-veengebieden, waarna ze koolstof uit de atmosfeer niet meer zeer effectief bonden. In feite, er vond een omgekeerd proces plaats waarbij eerder gevormd veen, die vroeger koolstof opsloeg, kwam terug in de atmosfeer als gevolg van versnelde ontbinding en degradatie.

Bovendien, de permafrostprocessen creëerden zelfs kale veenoppervlakten die volledig verstoken waren van vegetatie in de veengebieden. Dergelijke oppervlakken stralen uit, naast kooldioxide, ook lachgas, een krachtig broeikasgas, in de lucht. Deze emissies hebben het opwarmende effect van het veengebied op de atmosfeer duidelijk vergroot.

Andere typische veengebieden stoten geen significante hoeveelheden lachgas uit in de atmosfeer, daarom worden dergelijke emissies als onbeduidend beschouwd. Uit het onderzoek bleek dat dergelijke kale veenoppervlakken vroeger veel vaker voorkwamen. Echter, het lijkt erop dat dit soort oppervlakken in de loop van de tijd hun begroeiing hebben herwonnen, waardoor de omvang van kale oppervlakken wordt verminderd.

Klimaatverandering kan de ontwikkeling van permafrost-veengebieden in onvoorziene richtingen sturen

“Dit was de eerste studie waarin de ontwikkeling op lange termijn van kale veengronden werd onderzocht. verder onderzoek is nodig om het lot van dergelijke oppervlakken die typisch zijn voor permafrost-veengebieden en de toekomstige ontwikkeling van permafrost-veengebieden in het algemeen beter te kunnen voorspellen, ", zegt Valiranta.

De klimaateffecten van de broeikasgasemissies van de onderzochte veengebieden waren geassocieerd met veranderingen in het plantenleven, die, beurtelings, worden bepaald door de hydrologische balans van het veengebied. De onderzoekers voorspellen dat het ontdooien van de permafrost kan leiden tot stijgende veenwaterstanden en, daarom, aanzienlijke methaanemissies die het klimaat verder zullen opwarmen. Tegelijkertijd, Aangenomen wordt dat de opwarming van de aarde de koolstofopname uit de atmosfeer versnelt als gevolg van de intensivering van de basisproductieprocessen van planten. Met andere woorden, fotosynthese bindt koolstofdioxide uit de lucht met toenemende efficiëntie.