Tinande permafrost i Arktis behöver inte alltid leda till ökade utsläpp av växthusgasen metan. När tinad jord torkar upp kan i stället utsläppen minska.
Varmare klimat tinar permafrosten i de arktiska områdena. Det kan skapa mycket stora utsläpp av kol, bland annat i form av metangas.
Men i en ny studie har forskare kommit fram till att upptining inte alltid behöver leda till stora utsläpp av denna gas som bidrar till att förstärka växthuseffekten.
– Mycket av vår kunskap om metanutsläppen när permafrosten tinar kommer från kolrika områden i Arktis som genererar stora utsläpp av växthusgaser. Vår studie är däremot gjord i mineraljordar nära Abisko och där såg vi en tiofaldig minskning av metanutsläppen när vi jämförde områden där upptiningen skedde för 15 till 25 år sedan, säger Mats Björkman som forskar om arktiska ekosystem vid Göteborgs universitet.
Jorden blir torrare
Forskarna såg att när permafrosten försvunnit blev ytskiktet av jorden torrare. Därmed försämrades förutsättningarna för produktion av metan.
– Det blir som att tappa ur ett badkar när permafrostens islock i marken försvinner. Markvattnet sjunker och de ytligaste jordlagren torkar upp, säger Mats Björkman.
Vegetationen påverkar metanutsläppen
Mängden metan som släpps ut från marken är beroende av två mikrobiella processer. Den ena rör produktionen av metan som kräver syrefattiga och gärna våta miljöer. Den andra processen rör konsumtionen av metan i syrerika miljöer, till exempel nära markytan.
En relativt liten förändring i markfuktighet i de översta centimetrarna kan därmed påverka utsläppen, och till och med ändra utsläpp till upptag av metan från atmosfären.
Studien visar också att vegetationen förändras efter några år utan permafrost i marken, och det spelar roll för metanutsläppen.
Växter som hjälper metangas minskade
Växter anpassade för blöta marker, som exempelvis tuvull, minskade och antalet buskar blev fler och större. Tuvullen, liksom många andravåtmarksväxter, är näst intill ihålig med en tvättsvampsliknande struktur så att syre kan komma ner till växtens rötter. Denna vävnad fungerar även som skorsten för metangas som kan smita förbi metankonsumenterna i markens syrerika ytskikt. När mängden tuvull minskade, minskade även utsläppen.
Metangas i Arktis
Från Arktis beräknas klimatförändringarna medföra utsläpp av upp till 250 gigaton kol fram till år 2100 på grund av den tinande permafrosten.
Mycket av kunskapen om de processer som frigör kolväten kommer från kolrika områden i Arktis. Få studier är tidigare gjorda på hur dessa processer påverkar Arktis mineraljordar. De utgör omkring 87 procent av hela landmassan i norr.
För att förstå hur vegetationen, marken och mikroorganismerna påverkats efter permafrostens försvinnande använde sig forskarlaget av två platser med mineraljord i Abiskofjällen, där permafrosten upphörde under 1980- och 1990-talet.
Heltäckande bild av Arktis behövs
De flesta studier om kolutsläppen i Arktis har gjorts på ställen med extremt djup permafrost. Det ger ett annat resultat än när isen smälter i tunnare jordlager och helt försvinner, som i exempelvis de svenska fjällen som dessutom innehåller mindre kol.
– Vår forskning visar att utsläppen från områden där permafrosten tinar bort inte ser likadana ut överallt. Rönen är en viktig del i att få en mer heltäckande bild av klimatpåverkan i Arktis, säger Mats Björkman.
–Våra resultat visar också att det är viktigt att inkludera hydrologiska, vegetations- och mikrobiella förändringar när man studerar långsiktiga effekter av att permafrosten tinat och är borta.
Människors utsläpp avgörande
Framöver vill Mats Björkman kartlägga vilka områden som antingen blir blötare eller torrare och se hur de påverkas när permafrosten tinar. Han påpekar också att hans rön inte förändrar människans inverkan på klimatförändringarna.
– Det bästa sättet att bromsa växthuseffekten är fortfarande att mänskligheten minskar sina utsläpp av växthusgaser.
Kontakt:
Mats Björkman, institutionen för geovetenskaper, Göteborgs universitet, mats.bjorkman@gu.se
Vetenskaplig studie:
Reduced methane emissions in former permafrost soils driven by vegetation and microbial changes following drainage , Global Change Biology
