En viktig osäkerhet i klimatprognoser är mängden kol som släpps ut av tinande permafrost i Arktis. Växtrötter i jord stimulerar mikrobiell nedbrytning, en mekanism som kallas priming -effekten. En internationell forskargrupp ledd av Frida Keuper från INRAE ​​och Umeå universitet och Birgit Wild från Stockholms universitet visar att enbart primingeffekten kan orsaka utsläpp av 40 miljarder ton kol från permafrost år 2100. Studien publicerades idag i Naturgeovetenskap .

Permafrost är permanent frusen mark som lagrar lika mycket kol som det finns i alla växter på jorden och i atmosfären tillsammans. Ytan på permafrosten tinar på sommaren, låta växt- och jordliv frodas. När mikroorganismer andas, de släpper ut växthusgaser. Forskare har tidigare förutsett att snabbt stigande temperaturer kommer att driva på utsläppet av 50-100 miljarder ton permafrostkol till år 2100. Utöver det, växtrötter matar socker till mikroorganismerna i jorden, som mikroberna kan använda för att bryta ner mer organiskt material i marken – primingeffekten – vilket resulterar i ännu högre utsläpp av växthusgaser.

"Vi har känt till primingeffekten sedan 1950-talet, men vi visste inte om denna småskaliga ekologiska interaktion hade en betydande inverkan på den globala kolcykeln, " säger forskaren Frida Keuper vid det franska nationella forskningsinstitutet för jordbruk, Mat och miljö, INRAE, och med Umeå universitet, Sverige.

Forskarna kombinerade kartor över växtaktivitet och data om markens kolhalt från Northern Circumpolar Soil Carbon Database med en omfattande litteraturundersökning om priming och växtrotsegenskaper, att uppskatta primingeffekten i permafrostens ekosystem och dess inverkan på utsläppen av växthusgaser.

De visar att primingeffekten ökar markens mikrobiell andning med 12 procent, vilket orsakar ytterligare förlust av 40 miljarder ton kol år 2100 jämfört med nuvarande förutsägelser för permafrost. Detta motsvarar nästan en fjärdedel av den återstående "kolbudgeten" för mänskliga aktiviteter för att begränsa den globala uppvärmningen till max 1,5°C.

"Dessa nya fynd visar hur viktigt det är att överväga småskaliga ekologiska interaktioner, som primingeffekten, i globala modeller för utsläpp av växthusgaser, säger Birgit Wild, biträdande professor vid Stockholms universitet.