En termokarstdamm i Sibirien. Massiva markislager är synliga under vegetationen. När de smälter, ytan kan kollapsa till fördjupningar. Enligt den nya studien, sådana processer kan dominera landskapet i framtiden. Upphovsman:Jan Nitzbon
Smältning av is i permafrostmark leder till förändringsprocesser i landskapet - termokarst. Detta kan orsaka snabbare upptining av permafrosten.
Några av de kallaste permafrostarna på jorden kan vara mer sårbara för upptining än man tidigare trott. I PERMANOR -projektet som leds av universitetet i Oslo i Norge, ett internationellt forskargrupp har undersökt så kallade termokarstprocesser som avsevärt kan påskynda upptining av permafrost. Studien har nyligen publicerats i Naturkommunikation .
Förstärker uppvärmningen
Lufttemperaturerna ökar på höga breddgrader och i höga bergsområden som domineras av permafrost i marken. När denna permafrost tinar, stora mängder växthusgaser kan släppas ut i atmosfären, som potentiellt kan intensifiera den globala uppvärmningen.
En annan konsekvens är att islager i marken börjar smälta, så att marken sänker sig och fördjupningar med dammar och sjöar bildas. Denna landskapsförändring, som kallas "termokarst", kan återigen påskynda upptining av permafrost i en positiv återkoppling till den globala uppvärmningen.
Förändrar landskapet
Forskargruppen från Tyskland och Norge har utvecklat datormodeller för att undersöka hur termokarstprocesser påverkar permafrostens framtid i nordöstra Sibirien. Idag domineras denna region av mycket kall och förment stabil permafrost.
Än så länge, termokarstprocesser har inte inkluderats i modeller som simulerar permafrostutvecklingen i ett värmande klimat. "Vi fann att när vi inkluderade termokarstprocesser i våra simuleringar, även kall permafrost i norra Sibirien kan tina i slutet av detta århundrade, även om marken för närvarande fortfarande har temperaturer på minus tio grader, säger huvudförfattaren Jan Nitzbon från Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research i Tyskland.
Tining av permafrost och termokarstprocesser har gjort dammar i detta torvlandskap i norra Norge. I PERMANOR -projektet kartläggs dessa processer systematiskt med en drönare under flera år. Den lilla dammen i förgrunden är bara några månader gammal, medan den andra har växt betydligt under de senaste fyra åren. Upphovsman:Sebastian Westermann
Bland forskare, det allmänna antagandet är att termokarstprocesser lokalt leder till snabbare upptining av permafrost.
"Dock, med vår modell, Vi har också övervägt att stabilisera processer som kan bromsa upptining. Vi blev förvånade över att under ett måttligt uppvärmningsscenario, termokarstprocesser kan till och med begränsa upptining av permafrost ", säger han till Titan.uio.no.
Under ett starkare uppvärmningsscenario, dock, självförstärkande processer dominerade, vilket drastiskt skulle förändra dessa landskap på grund av snabbare tining av permafrost.
Gäller även permafrost i norra Norge
Sebastian Westermann, Docent från universitetet i Oslo som har lett PERMANOR -projektet, lägger till:
"Thermokarst påverkar inte bara permafrostregionerna i Sibirien, vi ser samma processer i Norge, särskilt i torvmarker i Finnmark. Inom bara några år, nya dammar har bildats i våra studieområden, minska permafrostområdet. I Norge, permafrosten är redan nära fryspunkten, och vi observerar många av de landskapsförändringar som kan inträffa i Sibirien i framtiden. "
Förbättrar den globala klimatmodellen
Forskarna har nu börjat implementera de nya simuleringsverktygen i jordsystemmodeller, som den norska klimatmodellen NorESM. Med detta, det kommer att vara möjligt att förbättra framtida simuleringar av permafrost tina inte bara i Sibirien, men i global skala.
Resultaten av denna studie tyder starkt på att begränsning av den globala uppvärmningen kan hjälpa till att skydda arktiska ekosystem och landskap från drastiska förändringar på grund av upptining av isrik permafrost.
