Losy zmarzliny w tundrze

Na łamach czasopisma Nature 30 kwietnia 2019 roku kierownik katedry badań kanadyjskich na Wydziale Biologii Integracyjnej Uniwersytetu Guelph w Kanadzie, Meritt R. Turetsky wraz ze swoimi współpracownikami w artykule „Permafrost collapse is accelerating carbon release” [„ Zapadanie się wiecznej zmarzliny przyspiesza uwalnianie węgla”] dokonali głębszej analizy dotyczącej rozmrażającej się zmarzliny lądowej ostrzegając świat przed grożącym nam podwojeniem ocieplenia klimatu przez coraz szybciej uwalniające się z niej gazy cieplarniane.

—-
Fot.1. Krater Batagaika we wschodniej Rosji powstał, gdy w latach 60. XX wieku ziemia zaczęła tonąć z powodu topnienia wiecznej zmarzliny. Źródło: Yuri Kozyrev/NOOR/eyevine
—–
Na wstępie swojej pracy piszą tak:
Gdy temperatura gleby wzrasta powyżej zera, mikroorganizmy rozkładają materię organiczną w glebie. Gazy cieplarniane – w tym dwutlenek węgla, metan i podtlenek azotu – są uwalniane do atmosfery, przyspieszając globalne ocieplenie. Gleby w regionie wiecznej zmarzliny zawierają dwa razy więcej węgla niż atmosfera – prawie 1600 miliardów ton
W skład wiecznej zmarzliny wchodzą różnego rodzaju gleby, skały lub osady, często wymieszane z dużymi bryłami lodu. Na Ziemi, na półkuli północnej, jest około ¼ gleb w ten sposób zamarzniętych. Węgiel w nich gromadził się przez okresy długich tysiącleci, dlatego, że materia organiczna składająca się ze szczątków martwych roślin, zwierząt i mikroorganizmów nie uległa rozkładowi.
Naukowcy dalej piszą:
Modelarze próbują przewidzieć, ile tego węgla zostanie uwolnione, gdy topi się wieczna zmarzlina. Jest to skomplikowane: na przykład muszą zrozumieć, ile węgla w powietrzu zostanie pobrane przez rośliny i zwrócone do gleby, uzupełniając część utraconych. Prognozy sugerują, że powolne i stałe rozmrażanie spowoduje uwolnienie około 200 miliardów ton węgla w ciągu najbliższych 300 lat w ramach scenariusza emisji „biznes jak zwykle”. Odpowiada to około 15% całego węgla w glebie gromadzonego obecnie na zamarzniętej północy.
Zespół naukowy Meritta stwierdził, że powinno być wdrożone więcej badań dotyczących klimatu i gleby w nurtującej kwestii, ile i skąd będą pochodzić największe emisje gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla, metan i podtlenek azotu.
Nadal jest słabo poznana erozja rozmrożonych gleb na zboczach wzgórz. Gdyż zapadające się zbocza są trudne do wykrycia za pomocą satelitów i tylko przeprowadzono kilka badań tego typu na dużą skalę. Dlatego też, naukowcy muszą ustalić, ile węgla z wiecznej zmarzliny przemieszcza się po rozmrożeniu, no i co dzieje się dalej z tym węglem. Na przykład nadal nie wiadomo, ile pozostanie go w ziemi i zostanie w niej zakopane, a ile niestety dostanie się do atmosfery już jako gaz cieplarniany. W warunkach tlenowych jako dwutlenek węgla, a w warunkach beztlenowych jako metan. No i też badacze rozważają, co się stanie z tym węglem, jeśli dostanie się do naturalnych jezior, rzek czy estuariów?
—–
Fot.2. Jeziora termokrasowe wzdłuż wybrzeża Arktyki na Alasce, które tworzą się, gdy lód i wieczna zmarzlina topnieją. Źródło: Steven Kazlowski/NPL
——–
Dalej wspomniani naukowcy analizują, w jakim stopniu wzrost roślin mógłby zrównoważyć węgiel uwalniany przez wieczną zmarzlinę, która rozmarza i zapadając się tworzy specyficzne jeziora, tak zwane termokrasowe. Wiadomo już, że z biegiem czasu te jeziora są zarastane przez rośliny mokradłowe, które ostatecznie mają tendencje do osuszania i przekształcania tychże jezior z powrotem w tundrę. A obszary zerodowane są kolonizowane skutecznie przez rośliny, co pomaga stabilizować gleby i przyspieszać ich regenerację, tym bardziej, że wzrost poziomu CO2, wilgotności gleb oraz nutrientów w nich zawartych sprzyja rozwojowi roślinności i jej nasilonym procesom fotosyntezy. Dlatego też, modelarze będą musieli dokładnie szacować procesy biogeochemiczne pod względem przyszłych sprzężeń zwrotnych obiegu węgla pomiędzy gatunkami tundrowymi a przekształcaną geomorfologią w krajobrazie tundry.
Na koniec Meritt ze swoim zespołem naukowym stwierdzają fakt, że rozmieszczenie lodu w ziemi jest właśnie głównym czynnikiem wpływającym na losy węgla w wiecznej zmarzlinie. Jednak obserwacje ogólne lodu na ziemi są nieliczne. Bardziej rozpowszechnione są pomiary geofizyczne, które mogłyby stworzyć mapę zagłębień lodu pod powierzchnią, ujawniając, gdzie się koncentruje i jak szybko topi się.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *