Ny forskning från ett team vid Northern Arizona University tyder på att gradvis sjunkande terräng orsakad av förlust av is och jordmassa i permafrost, orsakar djupare upptining än tidigare trott och gör sårbart dubbelt så mycket kol som uppskattningar som inte tar hänsyn till denna skiftande mark. Dessa fynd, publiceras denna vecka i Journal of Geophysical Research:Biogeosciences , föreslår att traditionella metoder för upptining av permafrost underskattar mängden tidigare fruset kol som frigjorts från värmande permafrost med över 100 procent.

"Även om vi har vetat länge att sättningar sker över permafrostzonen, detta fenomen har inte systematiskt redovisats när vi pratar om tö och kolsårbarhet, "sa Heidi Rodenhizer, en forskare vid Center for Ecosystem Science and Society vid Northern Arizona University och huvudförfattare till studien, som var medförfattare av ett team från NAU, Woods Hole Research Center, Instituto de Ciencias Agrarias, och Yale University. "Vi såg att i både uppvärmnings- och kontrollmiljöer, Små temperaturökningar drev på betydande upptining och låste upp mer kol än vi såg när vi inte tittade på sättningar."

Traditionellt, upptining av permafrost har beräknats genom att mäta den aktiva skikttjockleken. Att göra det, forskare för in en metallstav i marken tills den träffar permafrosten, och mät från det djupet till jordytan. Dock, sättningar kan maskera faktisk upptining genom att sänka jordytan och ändra referensramen; till exempel, några långsiktiga experiment som bygger på mätning av aktiv skikttjocklek har inte registrerat signifikanta förändringar i tödjupet från år till år, trots snabb temperaturuppvärmning.

Så Rodenhizer och hennes team kombinerade sättningar med aktiva lagermätningar för att upptäcka hur mycket marken sjönk, och hur mycket olåst kol som saknades. På deras uppvärmningsplats nära Healy, Alaska, laget använde GPS med hög noggrannhet för att mäta höjden av experimentella tomter vid sex tidpunkter under nio år. Vid varje tomt, Rodenhizer och hennes team fann att permafrost tinade djupare än vad den aktiva skikttjockleken visade:19 procent i kontrollplotterna, och 49 procent i uppvärmningsområdena. Mängden nytinat kol i det aktiva skiktet var mellan 37 procent och 113 procent större.

När Arktis värms dubbelt så snabbt som resten av planeten, dessa fynd har potentiellt stora konsekvenser för globala kolflöden. På grund av sjunkande utbredning - cirka 20 procent av permafrostzonen är synligt avtagna, och innehåller cirka 50 procent av allt kol som lagras i permafrost - att inte ta hänsyn till sjunkningar kan leda till betydande underskattningar av framtida koldioxidutsläpp i globala klimatförändringar. Rodenhizers team hoppas att denna studie kommer att övertyga fler arktiska forskare i nätverket för övervakning av permafrost att tillämpa denna metod och hjälpa till att ändra det.

"Vi vet att dessa stora kolförråd i permafrost är i riskzonen, och vi har verktygen för att redogöra för sättningar och spåra vart kolet tar vägen, "sa permafrostforskaren och seniorförfattaren Ted Schuur." Vi borde använda allt i vår verktygslåda för att göra de mest exakta uppskattningarna, eftersom så mycket beror på vad som händer med arktiskt kol."