En joker i klimakampen. Og en tikkende klimabombe.
Kært barn har mange navne, men en ting er efterhånden velkendt: Den tøende permafrost giver forskere panderynker - og med god grund.
Et nyt studie udgivet i Nature Climate Change viser nu, at frosne vådområder i det nordlige Europa og det vestlige Sibirien kan være tættere på et kritisk tippepunkt, end man tidligere har troet.
Her har forskerne anvendt den seneste generation af klimamodeller til at give et bud på, hvordan fremtidens temperaturstigninger vil påvirke områderne med permafrost og tørv.
Studiet tager udgangspunkt i fire scenarier for fremtidens klima, som forskerne kalder SSP’er - det står for ‘Shared Socioeconomic Pathways’ og bruges af IPCC. Det inkluderer både scenarier, hvor vi bliver ved med at udlede, som vi gør nu, og nogle, hvor vi følger Paris-aftalen.
Selv i et 'moderat' opvarmningsscenarie, hvor vi gør en stor indsats for at begrænse temperaturstigningen frem mod 2100, vil 75 procent af regionen med frossen tørvejord være enten for varm eller for fugtig for permafrost allerede i 2060, konkluderer forskerne.
»Vores modellering viser, at disse skrøbelige økosystemer er på en afgrund, og selv moderat afbødning fører til udbredt tab af egnede klimaer for tørvepermafrost i slutningen af århundredet,« advarer førsteforfatter Richard Fewster, der er i gang med sin ph.d. ved School of Geography i Leeds, i forbindelse med studiet.
»Men det betyder ikke, at vi skal kaste håndklædet i ringen. Hastigheden og omfanget, hvormed passende klima går tabt, kan begrænses - og endda delvist vendes - af stærke politikker til afbødning af klimaændringer,« opfordrer han.
Binder enorme mængder af CO2
De områder, forskerne har set på, spænder over mere end 1,4 millioner kvadratkilometer og indeholder omkring 40 milliarder ton kulstof.
Det stadig er et åbent spørgsmål, hvor meget CO2 der vil blive udledt, og hvor hurtigt det vil gå, understreger forskerne bag studiet.
\ Ser på to landformer
Det nye studie fokuserer på to landformer, som findes i regioner med permafrost: palsas (lille bakker med en kerne af frossen tørv) og en speciel slags mose, der kaldes polygone mires. Palsas er isfyldte tørvehøje med en permanent frossen tørve- og mineraljordskerne. De findes typisk i subarktiske områder i det nordlige Canada og Alaska, Sibirien, det nordlige Fennoskandia og Island. De er næsten udelukkende forbundet med tilstedeværelsen af tørv, og man ser dem typisk i områder, hvor vintrene er lange, og snedækket har tendens til at være tyndt.
Kilde: Martin Stendel, DMI.
Men problemet opstår, når permafrosten - jord eller klippe, som er konstant frosset i mindst to år - lige pludselig ikke er så permanent længere.
»Når denne permafrost tør, kan store mængder af drivhusgasser fra organiske materialer slippe ud i atmosfæren. Indtil nu holder permafrosten disse organiske materialer fast,« siger Martin Stendel, der er klimaforsker ved Danmarks Meteorologiske Institut, til Videnskab.dk.
»Men der er bekymring om, at hvis permafrosten forsvinder, så kan et ‘tipping point’ nås, og tørveområder vil ikke længere binde drivhusgasserne, men bliver en kilde til udledning af klimagasser, og de kan på den måde yderlige øge opvarmningen,« fortsætter han og tilføjer:
»Hvis opvarmningen fortsætter, er bekymringen, at disse ændringer kan foregå meget hurtigt, fordi isen ikke er særlig tyk.«
Klodens opvarmning kan altså, ligesom som man ser tendenser til i andre økosystemer, skubbe til det naturlige system og sætte gang i en ond cirkel, hvor naturen selv kommer til at forstærke opvarmningen af kloden.
Carsten Müller, der forsker i permafrostens betydning, kalder det et solidt studie og et »vigtigt bidrag« til vores viden om klodens kummefryser.
»Det, der slår mig, er, at selvom vi virkelig får banket udledninger i bund og holder os på ‘best case’-scenarier, så kan vi stadig miste en stor del af de her tørveområder med permafrost. Det viser, hvor følsomme de her økosystemer er, og hvor vigtigt det er at handle nu,« siger Carsten Müller, der er lektor ved Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet.
Det betyder ikke, at områder vil være forandret i dag eller i morgen. Men hvis processen er sat i gang, kan det være umådelig svært at stoppe, medmindre klimaet bliver koldere, og netop derfor er det så vigtigt af få begrænset udledningen af klimaskadelige gasser.
Af den grund taler forskerne om et potentielt ‘tipping point’ i de områder.
\ Læs mere
Har arbejdet med en række scenarier
Studiet er endnu en brik i det store puslespil om permafrosten, og hvor stor en klimabombe det kan være.
Når forskere laver den her type mulige scenarier for fremtiden, handler det i høj grad om at fodre en computermodel med data, så det er muligt at lave en fremskrivning af, hvordan de samme områder ser ud med en ændring i nedbør, varme og en række andre forhold.
Martin Stendal kalder det nye bidrag for »vigtigt«, fordi forskerne ser på tørveområder i Arktis, som har en stor betydning for at forstå klimaændringer, og fordi flere klimaændringsscenarier bliver bragt i spil.
\ Et CO2-lager
Permafrost dækker omtrent 20 procent af Jordens overflade. Mængden af organiske materialer lagret i permafrosten er fire gange større end den mængde CO2, som er udledt af mennesker i moderne tid. Forskere har i længere tid været klar over, at mikroorganismer spiller en central rolle i frigivelsen af CO2, når permafrosten smelter, fordi mikroorganismerne så bliver aktive og omsætter døde planter og andre organiske materialer i jorden til drivhusgasser, blandt andet metan, lattergas og kuldioxid.
Carsten Müller hæfter sig særligt ved, at forskerne kun har udvalgt de områder, hvor vi faktisk har stærk nok data til at kunne sige noget mere præcist.
Forskerne fokuserer i studiet på det vestlige Sibirien og Fennoskandia - regionen, der omfatter Norge, Sverige, Finland og dele af Rusland.
»Det er en god tilgang, og her bruger de data i et specifikt område, der ikke har været kigget på så meget før, og det gør det også til et vigtigt bidrag, fordi de også sammensætter det med en række klimascenarier,« tilføjer Carsten Müller.
Forskerne bag har kørt en række mulige klimascenarier, som i de store IPCC-rapporter går under navne som SSP1-1.9 (det laveste scenarie) til de høje scenarier SSP5-8.5 - du kan læse mere om dem i bunden af artiklen.
Scenarier er fremskrivelser for, hvor varm kloden i gennemsnit kan blive i 2100. Det er vigtigt at tilføje, at ‘worst case’-scenariet beror på antagelse om, at der ikke bliver gjort noget for at afbøde verdens udledninger og derfor ikke regnes som den sti, vi er på lige nu.
En FN-rapport peger på en stigning i gennemsnitstemperaturen på omtrent 2,7 grader i 2100 med den nuværende kurs.
Men det scenarie kan være slemt nok, blandt andet fordi regioner som Arktis, Canada og Sibrien oplever hurtigere temperaturstigninger i gennemsnit end andre dele af verden.

Ifølge forskernes modeller vil permafrost i tørveområder i Europa og det vestlige Sibirien blive ramt af et klimatisk tippepunkt i scenarier med moderat til høj opvarmning. Det er dem, der går fra SSP2-4.5, SSP3-7.0 og SSP5-8.5 i figuren herover.
I 2060'erne vil 75 procent af landskabet være tabt under scenariet SSP2-4.5; det moderate scenarie. Under det højeste emissionsscenarie er tallet op til 93 procent.
En stærk og hurtig indsats for at reducere verdens samlede udledninger - det mest optimistiske scenarie SSP1-2.6 - vil til gengæld kunne afbøde den værste optøning af permafrosten tørveområder.
Her vil dele af det vestlige Sibirien bevare et passende klima ind i 2090'erne, viser studiet.
Med andre ord kan vi stadig godt nå at afmontere bomben eller i hvert fald minimere skaden, hvis vi stopper med at fylde atmosfæren med klimagasser.
Stadig meget, vi ikke ved
Til trods for de nye resultater er endnu en brik i det store puslespil, er der store huller i vores viden om permafrosten.
Området med permafrost er nemlig enormt, og det er ikke alle steder, der bare sådan lige er til at tilgå for forskere. Derudover er der områder, hvor data ikke går så langt tilbage, og forskerne har ikke regnet på, hvor meget CO2 der bliver sendt ud i atmosfæren, hvis store dele af områderne tør op.
»Fjernmåling og feltkampagner kan hjælpe med at forbedre kort over den moderne tørvepermafrost-udbredelse i regioner, hvor observationsdata mangler. Dette ville gøre det muligt for fremtidige modelleringsstudier at lave fremskrivninger i halvkugleskala,« lyder det fra medforfatter Chris Smith, der er tilknyttet School of Earth and Environment på Leeds University.
Derudover er der stadig usikkerhed omkring, hvad en stigende mængde planter og tørv, der vil vokse frem i smeltende permafrostområder som følge af temperaturstigningerne, vil betyde for at optaget af CO2.
Og forskernes model siger intet om, hvor meget kulstof der vil blive frigivet fra disse områder, eller hvor hurtigt det vil gå, forklarer Martin Stendel.
»Permafrosten begynder ikke at tø med det samme, fordi det organiske materiale har en isolerende effekt. Men det er ikke klart, hvor stor denne forsinkelse er. Desuden kan der vokse vegetation i områder, som i dag er for kolde og dermed udligner en del af opvarmningen. Dette er endnu ikke blevet taget i betragtning i modellerne,« uddyber klimaforskeren og fortsætter:
»Men hvis vi følger ‘best case’-scenariet, kan vi undgå det værste. Alle andre scenarier ender med, at permafrosten fra palsas og mires forsvinder. Med andre ord: Hvad vi foretager os nu, har en effekt i fremtiden.«
Samme usikkerheder fremhæver Carsten Müller.
Men det til trods finder han stadig de nye resultater »bekymrende« og understreger, at vi skal handle nu.
\ Læs mere
\ De fem IPCC-scenarier - kort fortalt
Forskerne arbejder helt overordnet med 5 forskellige scenarier for fremtidens klima - fra ‘best case’ til ‘worst case’ - og alt derimellem. På Videnskab.dk har vi tidligere beskrevet, hvorfor du ikke skal stirre dig blind på ét scenarie.
SSP1-1.9: ‘Best case’-scenariet, der (som det eneste) beskriver, hvordan klimaet vil se ud, hvis Paris-aftalens mål om at holde den globale temperaturstigning på 1,5 grader nås. Scenariet bygger på, at vi når nul-emissionsmålet i 2050.
Samtidig bygger scenariet i grove træk på, at verdens samfund bliver mere bæredygtige frem for økonomisk vækst. Investeringer i uddannelse og sundhed vokser, og uligheden bliver mindre på verdensplan.
SSP1-2.6: Det næstbedste scenarie. Bygger på samme optimistiske socioøkonomiske forudsigelser som ‘best case’, men med et lidt langsommere fald af verdens CO2-udledning, hvor der ikke regnes med, at nul-emissionsmålet nås i 2050.
SSP2-4.5: Det midterste scenarie (som dog ikke er mest sandsynligt, blot fordi det ligger i midten). Her vil CO2-udledningen blive på samme niveau som nu og først vende omkring 2050. Nul-emissionsmålet vil ikke nås før 2100.
Den socioøkonomiske udvikling vil ikke ændre sig nævneværdigt. Udviklingen mod mere bæredygtige samfund er langsom, og udviklingen og indkomsten i verdens lande vil stadig være præget af stor ulighed.
SSP3-7.0: Det næstværste scenarie. Her vil verdens CO2-udledning ikke vende, men være fordoblet mod 2100. Verdens lande er i højere grad drevet af konkurrence og isolation med større politisk fokus på at sikre national sikkerhed og egen madforsyning.
SSP5-8.5: ‘Worst case’-scenariet - også kaldet ‘business as usual’, fordi det bygger på, hvordan verden har udviklet sig siden industrialiseringen. Verdens udledning af CO2 vil være fordoblet i 2050. Den globale økonomi vokser hurtigt og drevet af fossile brændstoffer og en livsstil, der bygger på et enormt energiforbrug.
Kilder: IPCC-rapporten / Reuters

































