Att tina permafrost i bergsekosystem på hög höjd kan vara en smyg, oexplorerad bidragsgivare till koldioxidutsläpp i atmosfären, ny forskning från University of Colorado Boulder visar.

De nya fynden, publiceras idag i tidningen Naturkommunikation , visa att alpintundra i Colorado's Front Range släpper ut mer CO2 än den fångar årligen, möjligen skapa en återkopplingsslinga som kan öka klimatuppvärmningen och leda till ännu mer CO2 -utsläpp i framtiden.

Ett liknande fenomen finns i Arktis, där forskning under de senaste decennierna har visat att smältande permafrost gräver upp långfryst tundrajord och släpper ut CO2-reserver som begravts i århundraden.

"Vi undrade om samma sak kunde hända i alpint terräng, "sa John Knowles, huvudförfattare till den nya studien och en tidigare doktorand vid CU Boulders institution för geografi och en forskare vid Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR). "Denna studie är en stark indikation på att så verkligen är fallet."

Skogar har länge ansetts vara viktiga kolsänkor, 'avlägsnar mer kol än de producerar och hjälper till att minska de globala koldioxidnivåerna. Som en del av jordens kolcykel, träd och annan växtlighet absorberar koldioxid via fotosyntes medan mikrober (som bryter ner näringsämnen och organiskt material) avger det tillbaka till atmosfären via andning, precis som människor släpper ut CO2 med varje andetag.

Smältande permafrost, dock, ändrar den ekvationen. När tidigare frusen tundrajord tinar och blir utsatt för första gången på år, dess näringsämnen blir ny tillgängliga för mikrober att konsumera. Och till skillnad från växter, som går vilande på vintern, mikroskopiska organismer kan frossa året om om miljöförhållandena är de rätta.

För att studera denna effekt i alpina förhållanden, forskare mätte CO2-överföringen från luft till luft under sju år i rad (2008-2014) vid Niwot Ridge Long Term Ecological Research (LTER) -platsen i Colorado, ett forskningsprojekt på hög höjd finansierat av National Science Foundation som har varit i kontinuerlig drift i över 35 år. Teamet samlade också in prover av mark -CO2 och använde radiokolldatering för att uppskatta hur länge kolformningen som CO2 hade funnits i landskapet.

Studien visade, lite överraskande, den karga, vindskurade tundralandskap över 11, 000 fot släppte ut mer CO2 än de fångade varje år, och att en bråkdel av den CO2 var relativt gammal under vintern, det första fyndet i sitt slag på tempererade breddgrader. Resultaten tyder på att mikrobiell aktivitet året runt är högre än väntat, även i avsaknad av ett djupt isolerande snösäck.

"Mikrober behöver inte vara för kallt och inte för torrt, de behöver flytande vatten, sa Knowles, nu forskare vid University of Arizona. "Överraskningen här är att vi visar vintermikrobiell aktivitet kvarstår i permafrostområden som inte samlar mycket isolerande snösäck på grund av att vinden tar bort det."

Medan alpintundras netto -koldioxidbidrag är små jämfört med en skogs kapacitet för bindning, den nyligen dokumenterade effekten kan fungera som något av en motvikt, hämmar atmosfäriska CO2 -minskningar från bergens ekosystem i allmänhet. Resultaten måste beaktas i framtida prognoser av global uppvärmning, Sa Knowles.

"Tills nu, lite var känt om hur alpintundran betedde sig med avseende på denna balans, och särskilt hur det skulle kunna fortsätta släppa ut CO2 år efter år "sa Knowles." Men nu, vi har bevis för att klimatförändringar eller annan störning kan befria decennier till århundraden gammalt kol från detta landskap. "