Resultaten från forskningen kommer att öka vår förståelse för den finskaliga variationen i termiska förhållanden i marken på norra halvklotet. MAGT=medelårlig marktemperatur. Kredit:Juha Aalto
Att förstå de termiska förhållandena i marken i Arktis är av yttersta vikt för att bedöma effekterna av klimatförändringar på förekomsten av permafrost, om ekosystemen och samhällena i Arctis, och det globala klimatsystemet. Juha Aalto och Miska Luoto, forskare i naturgeografi vid Helsingfors universitet, deltog i denna studie. Resultaten av studien har publicerats i den internationella tidskriften Geofysiska forskningsbrev .
Forskningen har utförts av Juha Aalto och Miska Luoto (Institutionen för geovetenskap och geografi, Helsingfors universitet / Meteorologiska institutet), och Olli Karjalainen och Jan Hjort (Geografiforskningsenheten, Uleåborgs universitet).
Stöd från statistiska metoder
Forskningen modellerade temperaturerna på marken och tjockleken på det aktiva lagret, dvs lagret ovanför permafrosten, som tinar på sommaren. Studien täckte större delen av norra halvklotet.
Modelleringen baserades på en databas som kombinerar omfattande fältmätningar och digital miljödata. Studien använde statistiska ensemblemetoder med en rumslig upplösning på en kvadratkilometer, den högsta noggrannheten som någonsin uppnåtts.
"Detta är ett viktigt steg framåt, eftersom tidigare studier endast har kunnat ge en mycket allmän översikt över de termiska förhållandena på arktisk mark och deras förändringar, säger postdoktor Juha Aalto.
Stora förändringar i förekomsten av permafrost förväntas
Enligt forskningsresultaten, ett område på cirka 15 miljoner kvadratkilometer innehåller gynnsamma förhållanden för permafrost för närvarande, med hänsyn till osäkerhet i modelleringen.
Den modellerade förekomsten av permafrost på norra halvklotet i nuvarande och framtida klimatförhållanden (tidsperioden 2041-2060 enligt det optimistiska RCP2. 6 och det pessimistiska RCP8. 5 växthusgasscenariot). Kredit:Juha Aalto
"Dock, detta område kommer att krympa mycket i framtiden till följd av klimatförändringarna, säger Aalto.
Baserat på det bästa scenariot för klimatförändringar (RCP2. 6), till exempel, förhållanden som är gynnsamma för permafrost på norra halvklotet kommer att minska med över en tredjedel till år 2050 när temperatur- och regnförhållandena förändras.
Enligt det värsta scenariot (RCP8. 5), områden som är gynnsamma för permafrost skulle redan ha minskat med 47 procent vid den tidpunkten.
Det är också anmärkningsvärt att våra modeller visar att de relativt sett största förändringarna kommer att ske i områden där nuvarande marktemperaturer är låga, men de förutspådda klimatförändringarna omfattande. Sådana områden är t.ex. de stora permafrostområdena i mitten av Sibirien, säger Juha Aalto.
"De nya data som produceras genom forskningen kommer att ge oss nya möjligheter att bedöma t.ex. kolcykelprocesser och riskerna för infrastrukturen som permafrostsmältningen utgör, säger Miska Luoto, professor i naturgeografi. Forskningen pågår fortfarande och mer exakta uppskattningar av hur den smältande frosten kommer att påverka sådant som byggnader och vägar kommer att göras.
Forskningen är ett samarbete mellan Helsingfors universitet, meteorologiska institutet, och Uleåborgs universitet, och är en del av INFRAHAZARD-projektet som finansieras av Finlands Akademi. Projektet studerar arktiska markytprocesser under klimatförändringar, och bedömer de risker det utgör för mänskliga aktiviteter.
