Vänster:Smula block av permafrost längs Beaufortkusten, Alaska (Foto med tillstånd av USGS). Till höger:Metanbubblor fångade i termokarstsjöis. När isrik permafrost tinar, före detta tundra och skog förvandlas till en termokarstsjö när marken sjunker. Kolet som lagras i den tidigare frusna marken konsumeras av mikrobiella samhället, som släpper ut metangas. När sjöis bildas på vintern, metangasbubblor är fångade i isen (Foto med tillstånd av Miriam Jones, USGS). Kredit:Miriam Jones och USGS
Alaskas landmassa är lika med storleken på en femtedel av det kontinentala USA, lagrar ändå ungefär hälften av landets land – både högland och våtmark – kolförråd och flöden. Kolet lagras inte bara i växtlighet och jord, men också i vitala sötvattenekosystem även om sjöar och dammar, floder, strömmar, och fjädrar täcker bara en liten mängd landmassa i Alaska.
Alarmerande, färska studier visar att Alaska värms upp mer än dubbelt så snabbt som resten av landet. Ödet för den stora statens rikliga kol, och hur koldioxidhanteringspolicyn är uppbyggd där, har konsekvenser för nationella, och till och med internationellt, vågar.
En samling artiklar i tidskriften Ecological Society of America Ekologiska tillämpningar ger en syntes av Alaskas terrestra och akvatiska kolcykel. "Sammantaget, uppsättningen av papper i den inbjudna funktionen ger en heltäckande bild av en kritisk region, och en som kan vara en modell för andra regioner i USA och globalt, ", skriver USGS-forskaren David McGuire i inledningen av funktionen.
Det uppvärmande klimatet i nordliga ekosystem som Alaskas kan frigöra koldioxid (CO 2 ) och andra gaser till atmosfären genom många vägar, inklusive men inte begränsat till upptining av metanladdad permafrost och ökade koldioxidutsläpp från mer frekventa skogsbränder.
Dock, andra aspekter av kolets kretslopp skulle kunna motverka det ökade kolutsläppet. Varmare, längre växtsäsonger och mer tillgängliga näringsämnen kan resultera i mer grön tillväxt för att ta upp mer atmosfärisk koldioxid 2 , tillhandahålla ett handfat. De typer av skogar som växer på höga breddgrader kan skifta från mer brandfarlig barrskog till mindre brandfarlig lövskog, vilket innebär färre skogsbränder.
USGS-forskare forskar på en båt på Yukonfloden, mellan Eagle och Circle, Alaska. Foto med tillstånd av Mark Dornblaser, USGS. Kredit:Mark Dornblaser, USGS
Tillsammans, tidningarna ger nya synteser av Alaskas kollager och flussmedel, branddynamik, vegetationsförändring, skogsvård, permafrost jord tinar, och många andra aspekter av historisk (1950-2009) och prognostiserad (2010-2100) kolbalans i dessa känsliga ekosystem.
Dessa papper härrör från ansträngningar från U.S. Geological Survey, U.S. Forest Service, och universitetsforskare för att bedöma tidigare och framtida kolflöden enligt mandat av Energy Independence and Security Act från 2007. Den ursprungliga rapporten, en första utvärdering i sitt slag som publicerades 2016, avslöjade sårbarheten för kol som lagras i ekosystem på hög latitud och hur koldioxidförluster i Alaska förstärks av skogsbränder med det värmande arktiska klimatet.
McGuire förklarar hur framtida bedömningar kan bli ännu mer omfattande, som att modellera framtida metanutsläpp från sjöar och inkludera effekterna som brandstörningar har på insekter och abrupt upptining. Dessutom, han rekommenderar att framtida bedömningar sträcker sig till 2300 med tanke på att många effekter av permafrost tinar och förhöjd atmosfärisk koldioxid 2 ännu inte helt manifesterat, och dessa bedömningar bör inkludera samhälleliga effekter av klimatförändringar i Alaska.
Som framgår av 2016 års rapport, och ytterligare betonas av dessa nya publikationer, det är absolut nödvändigt att eftersträva en fältbaserad förståelse av jordens kolcykel i olika miljöer för att bättre förstå både de naturliga och de mänskligt påverkade mekanismerna för klimatförändringar.
