Arktis värms upp dubbelt så snabbt som resten av planeten. En konsekvens av denna trend är upptining av permafrost, ett jordlager som har legat fruset i tusentals år i vissa områden. Denna frusna jord och växtlighet innehåller för närvarande mer än dubbelt så mycket kol som finns i atmosfären.

Som permafrost över norra Alaska, Kanada, Sibirien och andra högbreddsregioner tinar, mikrober i jorden förbrukar organiska material, frigör koldioxid eller metan, en ännu mer potent växthusgas, in i sjöar och atmosfären.

Men en varmare, blötare klimat kan också göra att mer kol från växter på land flyttar ut i sjöar. Större flöde av kol från växter och jordar till arktiska sjöar stimulerar till större utsläpp av växthusgaser från vattendrag. Och i en i stort sett ostuderad region med miljontals sjöar, det är fortfarande ett mysterium hur mycket kol som flyttar från landet till sjöar, och slutligen in i atmosfären.

Ny forskning från University of Washington och U.S. Geological Survey tyder på att många sjöar utgör ett litet hot mot globala kolnivåer, åtminstone för stunden. I Arktis lägenhet, torra områden med tusentals sjöar – ett landskap som utgör ungefär en fjärdedel av hela den arktiska regionen – många sjöar fungerar som fristående enheter, släpper inte ut mycket koldioxid.

"Vi fann att inte alla sjöar på hög latitud är stora skorstenar av kol till atmosfären, och att sjöar i regionen inte aktivt bearbetar mycket permafrost eller växtkol från land, " sa huvudförfattaren Matthew Bogard, en postdoktor vid UW School of Environmental and Forest Sciences. "Dokumenterar den heterogena naturen hos norra sjöar, som vi har gjort här, kommer att bättre definiera arktiska sjöars roll i den globala kolcykeln."

Forskningen kommer att publiceras online den 11 februari i tidskriften Naturgeovetenskap .

Forskarna besökte 20 sjöar flera gånger under ett år i Yukon Flats-regionen i nordöstra Alaska:en stor, torrt landskap spräckligt med tusentals sjöar och hem till Yukonfloden, Nordamerikas sista största odämmade flod. Deras mål var att spåra flödet av kol genom näringsväven och testa vattenkemin i varje sjö för tecken på kol från permafrost över en region som inte har studerats tidigare på detta sätt. Nästan all relaterad forskning har ägt rum i en handfull isolerade områden i Arktis som inte nödvändigtvis representerar egenskaperna hos sjöar i regionen, sa forskarna.

"Problemet som vi övervann i den här studien är att ta oss till några logistiskt mycket svåra platser för att få en bättre bild av vad som händer över Arktis, som bokstavligen har miljontals sjöar, " sa seniorförfattaren David Butman, biträdande professor vid UW School of Environmental and Forest Sciences. "Dessa resultat visar behovet av att bättre förstå mångfalden av ekosystemen i denna region."

Under var och en av fältarbetsresorna, forskargruppen flög med sjöflygplan från Fairbanks, Alaska, till en avlägsen plats i Yukon Flats National Wildlife Refuge, ett område som varje sommar myllrar av flyttande änder och andra sjöfåglar. Deras boende var blygsamt:en gammal jaktstuga som nu underhålls av U.S. Fish and Wildlife Service för fältforskning gav en säker plats att sova, laga mat, ladda utrustning och filtrera vatten efter långa dagar i fält. Svartbjörnar och älgar är vanliga i detta område, bevisas av stora spikar på hyttens dörrar och fönster för att hålla djur ute.

Varje dag flög forskarna från sjö till sjö, samla in vattenprover medan du knäböjer på planets pontoner och släpper sonder i vattnet för att mäta temperaturen, löst syre och andra sjöegenskaper. På en bra dag, två forskare och en pilot kunde träffa åtta olika sjöar, ibland att behöva lämna en person bakom en del av dagen om sjöarna var för grunda för att lyfta med ett fullt vägt plan.

I sina analyser har the researchers found that nearly every lake they tested showed no sign of ancient carbon from permafrost, and much less production of carbon dioxide than expected.

Lakes emit carbon dioxide when it enters from outside sources in the landscape, such as rivers and groundwater. Också, bacteria and animals produce it while digesting their food, and carbon dioxide can build up if they generate it faster than plants and algae can suck it up during photosynthesis.

But here, the research team saw evidence that many of the lakes were more balanced in production and uptake of carbon dioxide than lakes in other regions. Följaktligen, the lakes were a smaller source of carbon dioxide to the atmosphere than is observed in other parts of the world.

"The implications are that not all lakes are hot spots for releasing carbon from land, " Butman said. "But we don't yet know how these particular landscapes will change in a warmer climate, since this is the first time they've been studied."

As the climate warms, large wildfires are expected to sweep across the Yukon Flats, potentially delivering an enormous load of land carbon to the lakes in this landscape that could stimulate more carbon dioxide emissions. The research team's current and future work will help benchmark what's happening now to better understand future changes.