Vad kväve får fram i permafrostjordar kan vara mycket mer intressant än forskare länge har trott – med potentiellt betydande konsekvenser för vår hantering av klimatförändringarna.

Kväve är en beståndsdel av dikväveoxid (N ₂ O)—en ofta förbisedd växthusgas, och det finns en stor mängd kväve lagrat i permafrostjordar.

Men lite är känt om N ₂ O-utsläpp från permafrostjordar och fram till nyligen, det antogs att utsläppen måste vara ganska minimala på grund av det kalla klimatet.

Nedbrytningen av organiskt material går långsamt vid låga temperaturer. Förvärrar detta, det måste vara hög konkurrens mellan organismer om det lilla kväve som finns i en form som de kan använda. Så det kunde inte finnas mycket kväve över för att bidra till N ₂ O släpper.

På senare år har dock ett växande antal tidningar har börjat antyda att det kan vara mycket högt N ₂ O utsläpp från sådana jordar, kanske lika mycket som de från tropiska skogar eller åkermarker, vilket tyder på att det finns en lucka i vår förståelse av vad som händer med kväve i permafrostjordar.

För att gå till botten med frågan, Dr Michael Dannenmann från Karlsruhe Institute of Technology och Dr Chunyan Liu från Institute of Atmospheric Physics vid den kinesiska vetenskapsakademin har tillsammans med sina kollegor etablerat "NIFROCLIM"-projektet i en permafrostregion på hög latitud i nordöstra Kina som är en del av det eurasiska permafrostkomplexet – världens största permafrostområde.

Profilen för "NIFROCLIM" publicerades den 23 maj i Framsteg inom atmosfärsvetenskap .

"I motsats till de enorma forskningsvolymerna om klimatåterkopplingar från permafrost, forskning om klimatåterkopplingar av permafrostkväve släpar efter fruktansvärt, sa Elisabeth Ramm, den första författaren till artikeln News &Views. "Vi behöver snarast bättre förstå vad som händer med kvävet i dessa jordar, speciellt när världen värms upp och permafrosten tinar."

Forskarna tar högupplösta jord- och gasprover ner till de övre skikten av permafrosten över flera platser med olika landskapsegenskaper, från höglandsskogar till låglandsmyrar, samt delta i experiment som simulerar varierande nivåer av uppvärmning.

Att bygga en vetenskaplig utpost på den södra kanten av denna region är idealisk för att studera effekterna av klimatförändringar på permafrost, eftersom i synnerhet Arktis och subarktis redan drabbas hårt av den globala uppvärmningen.

Temperaturökningar sker här i mer än dubbelt så hög takt som det globala genomsnittet, accelererande permafrostnedbrytning och N-transformationer.

"Om någonstans ska berätta för oss om vi har räknat fel på kväve, det är här." sa Liu.