Den här animationen visar utbredningen av permafrosten från 1997-2018. Frusen arktisk jord kommer att släppa ut enorma mängder växthusgaser till atmosfären när de fortsätter att tina under de kommande decennierna. Trots oro över att detta kommer att ge upphov till framtida global uppvärmning, omfattningen och hastigheten på denna viktiga klimatprocess är fortfarande osäker. För att hjälpa till att ta itu med denna kunskapslucka, ESA-finansierade forskare har utvecklat och släppt en ny permafrostdataset-den längsta, satellithärledd permafrostpost tillgänglig för närvarande. Kredit:ESA (datakälla:Permafrost CCI, Obu, J. et al. 2020)
Frysta arktiska jordar kommer att släppa ut stora mängder växthusgaser till atmosfären när de fortsätter att tina under de kommande decennierna. Trots oro för att detta kommer att underblåsa den framtida globala uppvärmningen, omfattningen och hastigheten på denna viktiga klimatprocess är fortfarande osäker. För att hantera detta kunskapslucka, ESA-finansierade forskare har utvecklat och släppt en ny permafrostdatauppsättning – den längsta, satellithärledd permafrostpost tillgänglig för närvarande.
Täcker 18 miljoner kvadratkilometer, permafrostområdena på norra halvklotet har värmts upp sedan 1980-talet, enligt Intergovernmental Panel on Climate Changes senaste rapport om hav och kryosfär. Det totala koldioxidutsläpp varje år kan konkurrera med dagens utsläpp från alla EU-länder i slutet av seklet-och förväntas förstärka framtida klimatförändringar.
Den nya 21-åriga satellitbaserade posten beskriver de årliga förändringarna av permafrostjorden på norra halvklotet från 1997–2018. Detta är den längsta satellitpermafrostposten som finns tillgänglig för närvarande, och förlänger tidsserien med sju år.
Långsiktiga satellitbaserade rekord som dessa är ett nyckelverktyg för att utvärdera och förbättra globala klimatmodeller och förtroende för förutsägelser om både framtida utsläpp och förändringar.
Permafrost kan inte direkt observeras från rymden. Istället, forskargruppen, ledd av Annett Bartsch från B.geos, kombinera globala satellitdataprodukter för markytans temperatur och marktäcke med in situ-mätningar och ERA5 klimatomanalys för att generera en bild av permafrostens markförhållanden.
Denna animation visar de genomsnittliga underjordstemperaturerna från 1997-2018. Frusen arktisk jord kommer att släppa ut enorma mängder växthusgaser till atmosfären när de fortsätter att tina under de kommande decennierna. Trots oro för att detta kommer att ge upphov till framtida global uppvärmning, omfattningen och hastigheten på denna viktiga klimatprocess är fortfarande osäker. För att hjälpa till att ta itu med denna kunskapslucka, ESA-finansierade forskare har utvecklat och släppt en ny permafrostdataset-den längsta, satellithärledd permafrostpost tillgänglig för närvarande. Kredit:ESA (datakälla:Permafrost CCI, Obu, J. et al. 2020)
Den resulterande datakilometerupplösningen ger permafrost marktemperaturer vid 1m, 2m, 5m, 10m och det "aktiva skiktet" - djupet till vilket det översta lagret av jord tinar under sommaren och fryser igen under hösten. Teamet tar också fram och tillhandahåller permafrostdata, en standardparameter som används för en mängd relaterade applikationer.
Även om det för närvarande är mindre än det tre decennium som krävs för att identifiera en klimatsignal, det 21-åriga rekordet visar intressanta trender, enligt Dr Bartsch som pekar på stigande marktemperaturer, och större variation längs kustområden och vid höga arktiska breddgrader.
"Genomsnittliga marktemperaturerna stiger med en hastighet av en grad Celsius per decennium i rekordet, " förklarar Dr Bartsch, lägger till att "En större temperaturökning kan observeras längs kusterna i östra Ryssland och nordvästra Kanada som gränsar till Beauforthavskusten - där nivåerna av kusterosion är några av de högsta i världen, och är, till viss del, förvärras av permafrostens tining. "
En ovanligt varm sommar 2020 i norra Ryssland, ledde till att markförhållandena blev instabila, bidrar till ett stort dieseloljeläckage vid en anläggning nära staden Norilsk. Incidenten hotade att förorena Ishavet och belyser några av konsekvenserna av att förändra permafrosten.
Genomsnittlig årlig marktemperatur på 2m djup för 2003-2017 vid kustarktiska platser i Kanada och Ryssland. Vertikala streckade linjer indikerar år med PALSAR-förvärv. Kredit:Obu et al., 2019a
"Även om marktemperaturerna förblev nära noll grader, pågående långsam säsongsbunden issmältning och en fördjupning av det aktiva lagret kan observeras i data, " förklarar, Dr Bartschs kollega, Prof Westermann vid universitetet i Oslo och utvecklaren av satellitåtervinningssystemet.
Datauppsättningen av forskningskvalitet är fritt tillgänglig från ESA:s Climate Change Initiative Open Data Portal tillsammans med en uppsättning globala forskningskvaliteter, satellitdatauppsättningar för väsentliga klimatvariabler.
Går framåt, Permafrostprojektgruppen arbetar med att integrera observationer av snöutbredning i sin modell för att komplettera eller ersätta modellerad snödata, och utveckla Arktis-specifika landtäckningskartor som till exempel kommer att bidra till att ytterligare förbättra representera mark och marktemperatur ytterligare.
