Tinande permafrost höjde koldioxid-halten efter förra istiden
Koldioxidhalten i atmosfären varierar naturligt mellan istid och mellanistid. En ny studie med forskare från Göteborgs universitet visar att en oväntat stor andel av koldioxidutsläppen efter istiden kan ha kommit från tinande permafrost.
Länge var det skiften mellan istid och mellanistid som styrde hur mycket koldioxid som fanns i atmosfären. Under istiderna gick CO2-halten ner, för att sedan stiga med cirka 100 ppm (miljondelar) under mellanistiderna. Tidigare har huvudorsaken tillskrivits att ett varmare och mer omblandat hav inte kan lagra lika mycket kol och därför släpper ut det till atmosfären mellan istiderna.
Men ny forskning från Göteborgs universitet visar att tinande permafrost kan ha stått för en betydande del av koldioxidutsläppen.
– Vi har kommit fram till att marker norr om vändkretsen, 23,5 grader norr, avgav mycket kol när medeltemperaturen steg på norra halvklotet efter vår senast istid. Vi bedömer att det kolutbytet kan ha stått för nästan hälften av den stigande halten koldioxid i atmosfären, säger Amelie Lindgren, forskare i ekosystemvetenskap vid Göteborgs universitet.
Kolet frös in i marken
Forskarna tror att stora mängder kol lagrats in under istiden genom att gräs och andra växter helt enkelt frös in i marken där vindburet stendamm landat ovanpå. Sådana deponier, ”löss”, skapas under istiderna, och kan nå tiotals meter i tjocklek. De finns över stora områden i Europa och Asien, men även i Nordamerika.
Att materialet fryser in kräver permafrost, även vanlig mark med permafrost innehåller mer organiskt kol jämfört med icke-frusen mark eftersom kylan gör att nedbrytningen stannar av.
Pollenanalyser
Genom att kombinera analyser av pollen från de senaste 21 000 åren med klimatdata från modeller har forskarna kunnat uppskatta vilka vegetationstyper som fanns på olika platser genom historien.
– Vi har valt att göra ett nedslag vart tusende år. När vi vet vilken vegetationstyp som rådde kan vi uppskatta hur mycket kol som lagrats in i marken. På vis kan vi göra en modell på hur kolutbytet mellan mark och atmosfär sett ut sedan den senaste istiden, säger Amelie Lindgren.
För cirka 21 000 år sedan hade inlandsisen sin maximala utbredning på norra halvklotet. Hela Skandinavien och nuvarande Kanada låg under is då och det rådde permafrost i stora delar av Sibirien, Kina och delar av mellersta Europa. Under perioden 17 000–11 000 år sedan blev det varmare. Detta ledde till en upptining av permafrosten vilket gav ökade utsläpp av CO2 från marken till atmosfären.
Naturlig variation
Tidigare analyser av isborrkärnor visar att halten koldioxid i atmosfären steg enligt följande:
- 180 ppm (miljondelar) CO2 för 21 000 år sedan, när istiden nådde sitt max.
- 270 ppm CO2 för 11 000 år sedan, vid vanlig mellanistid.
Detta är en naturlig variation mellan istid och mellanistid, enligt forskarna. Men trots allt mindre inlandsis och fortsatt upptining av nya områden med permafrost steg ändå inte koldioxidhalten så mycket mer efter det.
– Vi ser att torvbildningen i myrar lagrade in stora mängder kol under Holocen. Över tid har upptaget i myrar faktiskt kompenserat för utsläppen som skedde från permafrosten, säger Amelie Lindgren.
Människan sätter kolcykeln ur spel
Men de senaste 250 åren har människan satt den naturliga kolcykeln ur spel genom att förbränna stora mängder fossilt inlagrat kol, främst kol och olja. Sedan den industriella revolutionen på 1800-talet har koldioxidhalten i atmosfären ökat från 280 ppm till dagens 420 ppm.
– Det är ett extremt höga halter av koldioxid i atmosfären just nu, och permafrosten tinar med ökande temperaturer. Det som hjälpte oss förra gången permafrosten minskade var en ökad inlagring i myrar och att nya landytor blev tillgängliga när inlandsisarna drog sig tillbaka. I framtiden kommer vi ha mindre land i och med havshöjningen, och det är svårt att se var vi ska lagra in det kol som kommer släppas ut, säger Amelie Lindgren.
Fotnot: Holocen är den nu pågående geologiska epoken vilken inleddes för cirka 11 700 år sedan, efter den senaste istiden.
Vetenskaplig artikel i Science Advances: Massive losses and gains of northern land carbon stocks since the Last Glacial Maximum
Kontakt: Amelie Lindgren, forskare i ekosystemvetenskap på Institutionen för geovetenskaper vid Göteborgs universitet, telefon: 0766-18 31 91, e-post: amelie.lindgren@gu.se