Arktis värms upp snabbare än nästan någon annan region på jorden som ett resultat av klimatförändringarna. En av de mer kända:den ständigt krympande sommarhavsisen i Arktis. Men den globala uppvärmningen sätter också sina spår på permafrosten på land. För några år, permafrostregioner har tinat mer och mer intensivt i Nordamerika, Skandinavien och Sibirien — t.ex. i extrem nordväst om Alaska. Permafrost är jord som har förblivit permanent frusen till djup på upp till flera hundra meter, ofta sedan den senaste istiden, ungefär 20, 000 år sedan, eller i vissa fall ännu längre.

Permafrostregionerna nära staden Kotzebue, Alaska, är prickade med hundratals tö sjöar. Dessa bildas när permafrostjordarna börjar tina och avta. Smältvatten från marken eller från vinterns snöfall och sommarregn samlas i hålorna. Vissa är flera tusen år gamla och har bildats sedan slutet av den senaste istiden. Men de senaste åren, sjölandskapet har förändrats på grund av tätare relativt milda vintrar där. I sommar, permafrostjordarna tinar mycket och de fryser inte helt om på vintern, vilket gör att sjöarnas stränder blir instabila och kollapsar, vilket gör att vatten rinner ur sjöarna. Forskare från Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) observerade ett särskilt extremt exempel på detta under säsongerna 2017 och 2018:inom ett år, fler sjöar dränerade än någonsin tidigare – totalt cirka 190. "Vågen chockade oss, " säger AWI geograf Ingmar Nitze. "Vintern 2017/2018 var extremt blöt och varm. Förhållandena liknade de som våra klimatmodeller förutspår kommer att vara normala i slutet av detta århundrade. På ett sätt, vi fick en glimt av framtiden. Då, utbredd sjödränering kommer att ha nått en katastrofal skala."

Som Nitze och hans medförfattare rapporterar i tidskriften The Kryosfär , medeltemperaturen under säsongen 2017/2018 var cirka fem grader Celsius över det långsiktiga genomsnittet. I Kotzebue, vintertemperaturen brukar vara omkring minus 20 grader — men det året var temperaturen 10 till 20 grader högre på flera dagar. Vidare, som ett resultat av den fuktiga luften, det var en betydande mängd snö. Eftersom snö isolerar jorden mot den kalla luften på vintern, det aktiva lagret och den övre permafrosten som delvis hade tinat på sommaren frös inte igen tillräckligt under denna relativt milda vinter. En kedja av faktorer ledde sannolikt till att sjöarna dränerades, en av dem var det faktum att permafrosten runt stränderna hade försämrats, underlätta sidodränering. Dessutom, den stora mängden smältvatten från de tinande snömassorna ökade sjövattennivåerna. Att göra saken värre, vattnet kunde rinna av lätt, skära veritabla översvämningskanaler genom det tinade jordytskiktet.

"Med ett djup på en till tre meter, sjöarna är relativt grunda och dränerar därför snabbt, " förklarar Ingmar Nitze. Lyckligtvis eftersom regionen är glest befolkad, ingen större skada skedde. Men det är inte meningen, tillägger forskaren. "Denna dräneringshändelse visar helt enkelt den extrema omfattningen av uppvärmning och effekter på tundra- och permafrostlandskap som vi kommer att se i Arktis under de kommande decennierna. Men framför allt, det visar att extrema händelser inte kommer att inträffa först i slutet av århundradet, men pågår redan och kommer att göra det under de kommande åren." Detta är en anledning till oro, eftersom det betyder att de gamla växtrester som lagrats i permafrostjordarna kan exponeras och brytas ned av mikrober. Kolet som finns i växterna frigörs sedan som koldioxid eller metan, vilket förvärrar växthuseffekten — en ond cirkel.

För sina studier, Nitze och hans kollegor utvärderade satellitbilder av regionen kring Kotzebue och nordvästra Alaska. På bilderna, de fulla och dränerade sjöarna kan lätt urskiljas. Det är också tydligt när sjöarna börjar rinna av. Vintern 2017/2018 var den varmaste i regionen sedan kontinuerliga registreringar började vid Kotzebue-stationen 1949. Följaktligen, experterna hade förväntat sig att flera sjöar skulle dräneras. Men de hade inte förväntat sig att det skulle hända i den här omfattningen. "Under de milda åren 2005 och 2006, flera sjöar dränerade — men den här gången var det dubbelt så många." Och det är oroande, experterna varnar, eftersom det samtidigt innebär att permafrostens potential att bevara stora mängder kol krymper i en alarmerande takt.