• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Inlandsisar påverkar kärnelementen i jordens kolcykel

    Leverett Glacier - SW Greenland Ice Sheet - stora mängder smältvatten och tillhörande kol och näringsämnen exporteras från isark varje år under smältning. Upphovsman:Dr Stefan Hofer

    Jordens kolcykel är avgörande för att kontrollera växthusgasinnehållet i vår atmosfär, och i slutändan vårt klimat.

    Istäckningar som täcker cirka 10 procent av vår jordens markyta för närvarande, trodde för 20 år sedan vara frusna ödemarker, saknar liv och med undertryckt kemisk vittring - irrelevanta delar av kolcykeln.

    Nu ett världsledande internationellt team, ledd av professor Jemma Wadham från University of Bristol 'School of Geographical Sciences och Cabot Institute for the Environment, har dragit ihop en mängd bevis som publicerats under de senaste 20 åren för att visa att inlandsisar inte längre kan betraktas som frysta och passiva delar av jordens kolcykel.

    Deras resultat publiceras idag i tidskriften Naturkommunikation .

    Professor Wadham sa; "En unik uppsättning förhållanden som finns under isark gör dem till viktiga reaktorer i jordens kolkrets.

    "Här, slipning av sten genom att flytta is är hög, flytande vatten är rikligt och mikrober trivs i smältzoner trots ogästvänliga förhållanden - isskikten urholkar deras berggrund, kallanpassade mikrober bearbetar markstenen och ökar näringsutsläppet och glaciala smältvatten exporterar detta näringsämne till haven, stimulerar också uppväxten av ytterligare näringsämnen från djupet vid glaciärmarginalerna.

    "Allt detta näringsämne stöder fiske och stimulerar nedbrytning av koldioxid (CO2) från atmosfären."

    Medförfattaren professor Rob Spencer från Florida State University tillade:"Inlandsisar är också mycket effektiva vid lagring av stora mängder kol när de växer över marina sediment, jord och växtlighet.

    "Antarktis isark ensam kan lagra upp till 20, 000 miljarder ton organiskt kol - tio gånger mer än det som beräknas för norra halvklotets permafrost.

    "En del av detta kol frigörs i smältvatten och bränslen i marina livsmedelsbanor. Kolet som lämnas kvar i djupa delar av isark omvandlas till metangas genom mikrobiell och/eller geotermisk aktivitet, som har potential att lagras som fast metanhydrat under låga temperaturer och högtrycksförhållanden.

    "Vi har ingen aning om hur stabilt potentiellt metanhydrat kommer att vara i ett uppvärmningsklimat om istorken är tunna. Det finns bevis från tidigare faser av isskrotavfall i Europa om att metanhydrat har funnits och kan frigöras snabbt om isförtunna . "

    Studien tar också en promenad tillbaka i tiden till den senaste övergången från glaciala (kalla) till interglaciala (varma) förhållanden i dag, analysera havskärnor runt Antarktis för ledtrådar som kan koppla in isnäringsexport (järn) via isberg från Antarktis till södra havets produktivitet - en viktig global sänkning för kol.

    Medförfattare, Dr Jon Hawkings från Florida State University/GFZ-Potsdam, sade:"Ett viktigt sätt att södra oceanen tar ut kol från atmosfären är genom tillväxt av växtplankton i dess ytvatten.

    "Dock, dessa små havsboende växter är begränsade av tillgången på järn. Vi har länge trott att atmosfäriskt damm var viktigt som leverantör av järn till dessa vatten, men vi vet nu att isberg är värd för järnrika sediment som också gödslar havets vatten när bergen smälter. "

    Professor Karen Kohfeld, en paleo-oceanograf och medförfattare från Simon Fraser University, tillade:"Det du ser i havskärnor från sub-Antarktis är att när klimatet värmdes i slutet av den sista istiden, isbergssediment (och därför järn) tillförsel till sub-Antarktis i södra oceanen, liksom marin produktivitet medan CO2 stiger.

    "Även om det finns många möjliga orsaker till CO2 -ökningen, Uppgifterna tyder på att tappande järnförsörjning till södra oceanen via isberg kunde ha varit en bidragande faktor. "

    Det som är viktigt med denna studie är att det samlar arbetet med hundratals forskare från hela världen publicerade över tre decennier för att visa, via ett landmärkespapper, att vi inte längre kan ignorera isar i modeller av kolcykeln och under scenarier av klimatförändringar.

    Professor Wadham tillade:"Inlandsisen är mycket känsliga delar av vår planet - vi ändrar temperaturer i luften och havets vatten runt dem och gallring och reträtt är oundvikligt.

    "De bevis vi presenterar här tyder på att inlandsisar kan ha viktiga återkopplingar till koldioxidcykeln som kräver ytterligare studier eftersom osäkerheten fortfarande är stor.

    "Få tillgång till några av de mest otillgängliga och utmanande delarna av isbäddar, till exempel via djupborrning, tillsammans med att bygga numeriska modeller som kan representera biogeokemiska processer i isark kommer att vara nyckeln till framtida framsteg inom detta område. "


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com