Jordbunden i Arktis er en tikkende klimabombe

Den arktiske jordbund er en tikkende tidsindstillet bombe, der kan afgive store mængder ekstra kuldioxid, CO₂ så tidligt som midt i ​​dette århundrede.

Det første globale studie af jordbundens carbonafgivelse forårsaget af opvarmning har fundet, at der er risiko for, at yderligere 55 milliarder ton carbon vil blive afgivet i atmosfæren fra nu til år 2050. Det svarer til hele 12-17 procent af alle drivhusgasemissionerne i løbet af den samme tidsperiode.

Størstedelen vil komme fra den arktiske og den subarktiske jordbund, og det vil kunne forstærke og accelerere klimaforandringerne.

»Det er skræmmende,« siger hovedforfatteren på et nyt studie, Thomas Crowther, postdoc ved Nederlands Instituut voor Ecologie.

»Områderne, der har mest CO₂ i jordbunden, er også de områder, der oplever den største opvarmning. Hvis vi tager i betragtning, at kloden ikke er ensartet i denne henseende, så er det en enorm feedback (se faktaboks, red.).«

»Det er afgørende, at vi tager estimaterne med i modelprojekteringerne for de fremtidige klimaforhold. Det er det første skridt på vejen til at generere meningsfulde målsætninger i forsøget på at dæmpe klimaforandringerne,« forklarer Thomas Crowther.

Resultaterne er publiceret i det videnskabelige tidsskrift Nature.

Vigtigt indblik i jordbundens rolle for klimaændringer

Studiets medforfatter Bo Elberling, professor i miljøgeokemi og leder ved Center for Permafrost (CENPERM), Københavns Universitet, advarer dog om at læse alt for meget ind i de nye data.

»Afgivelsen af CO₂ fra jordbunden nær jordoverfladen er større end hidtil antaget. Men vi ved endnu ikke, om opvarmningen vil øge nettobidraget af CO₂ til atmosfæren,« forklarer Bo Elberling. Han tilføjer:

»Vi ved stadig ikke, hvor meget planterne vil optage som respons, hvilket er særligt vigtigt, den arktiske regions stigende rod-biomasse taget i betragtning. Her er tale om en manglende viden i forhold til, at Arktis bliver grønnere.«

Bo Elberling fortæller, at de nye resultater er et vigtigt skridt mod en mere detaljeret forståelse af, hvordan jordbundens enorme carbonlager vil reagere på og bidrage til fremtidige klimaændringer.

LÆS OGSÅ: Arktiske planter kan påvirke klimaet

Mikrober fremskynder planternes forrådnelse i en varmere verden

Spørgsmålet om, hvordan jordbunden vil reagere på klimaændringerne, er ikke nyt, men tidligere forsøg på at forstå det har fokuseret på særskilte steder rundt om i verden - og med blandede resultater.

Planterne optager både CO₂ i løbet af fotosyntesen og direkte fra jorden.

Størstedelen af carbonmængden bliver efterfølgende afgivet gennem jordbundsmikrobernes respiration, i takt med at de hjælper til at nedbryde og forrådne vegetationen.

Forskerne forventer, at alle disse processer bliver endnu mere aktive i en varmere verden, hvilket betyder, at mere og mere carbon vil blive afgivet i atmosfæren som CO₂ og metan.

Det bliver dog også udlignet i visse områder gennem øget plantevækst.

Afhængigt af forholdet mellem disse to processer, vil jordbunden nogle steder optage mere CO₂, end den afgiver, mens jordbunden andre steder vil afgive mere CO₂, end den optager.

Forskerne har brug for at vide, hvad balancen mellem processerne er rundt omkring i verden.

LÆS OGSÅ: Tundraen i Arktis afkøler Jorden

»Det er som at have endnu et USA, der udleder CO2«

Thomas Crowther ønskede at udfærdige en global oversigt over carbon i jordbunden for at se, hvor meget carbon der er tilbage, i takt med at Jorden bliver varmere.

»De fleste af de tidligere studier har gransket bevægelsen af CO₂ ind og ud af jordbunden. De så på planternes afgivelse og optagelse af CO₂ , og CO₂ optaget direkte i jordbunden. Men vi ville gerne holde det helt enkelt. Jeg ville bare gerne vide, hvor meget carbon der var tilbage i jorden efter, at det var blevet varmere,« fortæller Thomas Crowther.

»Ved hver lokation målte vi ganske enkelt, hvor stor forskel der var i mængden af carbon i jordbunden ved opvarmede jordlodder i forhold til kontrol-jordlodder, der ikke var blevet varmet op,« forklarer Thomas Crowther.

Thomas Crowther samarbejdede med forskere fra hele verden. Han indsamlede data fra 49 forskellige lokationer for at afdække, jordbundens reaktion i løbet af de seneste år.

Ved hjælp af et globalt jordbundskort, ekstrapolerede han tendenserne ind i fremtiden for at afdække, hvordan jordbunden rundt omkring i verden vil reagere på 2 graders opvarmning, når vi når frem til år 2050.

Resultaterne var alarmerende.

»Det svarer til at have endnu et USA, der udleder CO₂,« siger Thomas Crowther.

LÆS OGSÅ: Arktis’ største helt: Her er fluernes herre

Nye data skal inkorporeres i klimaprojekteringerne

Drivhusgasser fra jordbundens CO₂ bliver i øjeblikket ignoreret i de fleste klimamodeller, fordi der er så store afvigelser fra den ene lokation til den næste.

Selv den seneste IPCC-rapport undlod at medregne denne drivhusgaskilde.

»De klimaprojekteringer, der viser de mest ødelæggende resultater, medregner den, men adskillige andre modeller gør ikke,« fortæller Thomas Crowther.

Det er derfor af afgørende betydning, at estimaterne bliver medregnet i de globale klimamodeller.

Eric Davidson professor ved University of Maryland skriver i Nature, at det nye studie er en kærkommen tilføjelse til fremtidige klimasimulationer.

»Klimamodellerne er kun lige begyndt at medregne klimaændringernes effekt på jordbundens CO₂-eksponering over for mikrobiel nedbrydning,« skriver Eric Davidson.

Han tilføjer, at det er foruroligende, at de nye fund indikerer, at jordbundens carbon bliver en kilde til en stor biotisk feedback, som vil accelerere klimaforandringerne.

LÆS OGSÅ: Havisen i Arktis er tæt på 8.000 år gammel bundrekord

Brug for mere forskning

Der er stadig et stykke vej at gå, før vi med sikkerhed kan konkludere, at den arktiske og subarktiske carbonrige jordbund vil blive en fremtidig CO₂-kilde, fortæller medforfatter Bo Elberling.

»17 procent af carbonemissionerne er en meget stor andel, og jordbundsrespirationen og jordbundens carbon er en vigtig CO₂-kilde. Det bliver tildels opvejet af fotosyntese, og det gælder især i Arktis,« forklarer han.

Men hvis den dybe permafrost i jordbunden begynder at tø, vil den måske afgive endnu mere CO₂ til atmosfæren.

Første og vigtigt skridt

Thomas Crowther giver ham medhold.

»Vi skal inkorporere tallene i en jordsystem-model. Det er lidt vanskeligt, og vi skal arbejde med modellerne for at kunne inkludere den spatiale foranderlighed,« fortæller Thomas Crowther.

Han vil også gerne indsamle flere data fra den sydlige halvkugle og troperne samt den dybere jordbund, der ikke blev dækket i forbindelse med det nye studie.

»Vi vil gerne håndtere den negative feedback; altså hvordan planterne hæmmer CO₂. Det handler i virkeligheden om at forstå processerne nu og så regne den korrekte tilgang til problemet ud. Det her er et første og vigtigt skridt,« slutter Thomas Crowther.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos ScienceNordic. Oversat af Stephanie Lammers-Clark