Der arktische Kohlenstoffkreislauf beschleunigt sich, Studienberichte

Anonim

Wenn Leute an die Arktis denken, fallen Schnee, Eis und Eisbären ein. Bäume? Nicht so viel. Zumindest jetzt noch nicht.

Eine neue NASA-geführte Studie, die Daten aus dem Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) verwendet, zeigt, dass Kohlenstoff in Alaskas North Slope Tundra-Ökosystemen etwa 13 Prozent weniger Zeit in gefrorenem Boden ausgibt als vor 40 Jahren. Mit anderen Worten, der Kohlenstoffkreislauf dort beschleunigt sich - und ist jetzt in einem für einen nordamerikanischen borealen Wald charakteristischen Tempo als in der eisigen Arktis.

"Erwärmungstemperaturen bedeuten, dass wir im Wesentlichen ein Ökosystem haben - die Tundra -, die einige Merkmale eines anderen Ökosystems - eines borealen Waldes - entwickelt", sagte Co-Autor Anthony Bloom vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien. "Während verschiedene Faktoren regulieren, wie schnell diese Transformation weitergehen wird, haben Studien, die Landsat- und MODIS-Satellitenbilder mit Feldmessungen in den vergangenen Jahrzehnten verwendet haben, eine Wanderung von Sträuchern und Bäumen nach Norden beobachtet."

Und es geht nicht nur um die Bäume. Der arktische Kohlenstoffkreislauf ist ein empfindliches Gleichgewicht zwischen Kohlenstoff, der in die Atmosphäre freigesetzt wird, und Kohlenstoff, der aus der Atmosphäre entfernt wird. Störungen dieses Gleichgewichts haben Auswirkungen weit über die Arktis hinaus.

Während des arktischen Sommers tauen wärmere Temperaturen die obersten Schichten des Permafrosts auf, so dass Mikroben zuvor gefrorenes organisches Material abbauen können. Dieser Prozess setzt Kohlendioxid in die Atmosphäre frei. Das Pflanzenwachstum nimmt in dieser Zeit ebenfalls zu - und Pflanzen entfernen durch Photosynthese Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Mit steigender Temperatur nimmt jedoch die Zeit, in der Kohlenstoff im arktischen Boden gespeichert wird, ab.

"Das Gleichgewicht zwischen diesen beiden Dynamiken wird entscheidend dafür sein, ob die Ökosysteme der Arktis in der Zukunft atmosphärisches Kohlendioxid entfernen oder hinzufügen. Unsere Studie zeigt, dass letzteres wahrscheinlicher ist", sagte der Hauptautor und ehemalige JPL-Postdoktorand Sujong Jeong von der Seoul National University. "Wir gehen davon aus, dass die Verweildauer des arktischen Kohlenstoffs zu schnelleren und ausgeprägteren saisonalen und langfristigen Veränderungen des globalen atmosphärischen Kohlendioxids führen wird."

Das Team kombinierte Daten aus mehr als 40 Jahren Kohlendioxid-Oberflächenmessungen vom NOAA-Barrow, Alaska Observatory mit einem Standard-Ökosystem-Kohlenstoffbilanzmodell, um die Geschwindigkeit zu bestimmen, mit der Kohlenstoff in Alaskas North Slope eindringt. Modelle allein zeigten zuvor eine Zunahme der Geschwindigkeit des Kohlenstoffkreislaufs, aber die Hinzufügung von Langzeit-Satelliten-, Luft- und Oberflächendaten zu der Gleichung zeigt, dass diese Modelle unterschätzten, wie signifikant der Anstieg war.

Die Studie mit dem Titel "Accelerating Rates of Arctic Carbon Cycling Revealed durch langfristige atmosphärische CO2-Messungen" wurde kürzlich in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht .

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