Stigande globala temperaturer får frusen arktisk mark – permafrost – på norra halvklotet att tina och släppa ut koldioxid ₂ som har lagrats i den i tusentals år. Mängden kol som lagras i permafrost uppskattas vara fyra gånger större än den sammanlagda mängden CO ₂ släpps ut av moderna människor.

Forskningsresultat från ett internationellt team, som inkluderar en forskare från bland annat Köpenhamns universitet, tyder på att det nyupptäckta fenomenet kommer att frigöra ännu större mängder CO ₂ än en gång antogs från organiskt material i permafrost – en kolpöl som tidigare ansågs vara bunden tätt och säkert av järn.

Mängden lagrat kol som är bundet till järn och omvandlas till CO ₂ när det släpps ut uppskattas det vara någonstans mellan två och fem gånger den mängd kol som släpps ut årligen genom antropogena fossila bränslen.

Järn binder trots allt inte organiskt kol

Forskare har länge varit medvetna om att mikroorganismer spelar en nyckelroll i frisättningen av CO ₂ när permafrosten smälter. Mikroorganismer som aktiveras när jorden tinar omvandlar döda växter och annat organiskt material till växthusgaser som metan, lustgas och koldioxid.

Vad är nytt, är att mineralet järn troddes binda kol även när permafrosten tinades. Det nya resultatet visar att bakterier hindrar järns förmåga att fånga kol, vilket resulterar i utsläpp av stora mängder CO ₂ . Detta är en helt ny upptäckt.

"Vad vi ser är att bakterier helt enkelt använder järnmineraler som matkälla. När de äter, bindningarna som hade fångat kol förstörs och det släpps ut i atmosfären som växthusgas, " förklarar docent Carsten W. Müller vid Köpenhamns universitets avdelning för geovetenskap och naturresursförvaltning. Han utarbetar:

"Frysen jord har en hög syrehalt, som håller järnmineralerna stabila och låter kol binda till dem. Men så fort isen smälter och förvandlas till vatten, syrenivåerna sjunker och järnet blir instabilt. På samma gång, den smälta isen ger tillgång till bakterier. Som helhet, det är detta som frigör lagrat kol som CO ₂ , " förklarar Müller.

Studien har precis publicerats i Naturkommunikation .

Frånvarande från klimatmodeller

Även om forskarna bara har studerat ett enda myrområde i Abisko, norra Sverige, de har jämfört sina resultat med data från andra delar av norra halvklotet och förväntar sig att deras nya resultat även gäller i andra områden med permafrost i världen.

"Detta betyder att vi har en stor ny källa till CO ₂ utsläpp som behöver ingå i klimatmodeller och undersökas närmare, säger Carsten W. Müller.

Även om kol som lagras i permafrost har stor inverkan på vårt klimat, forskarna vet väldigt lite om de mekanismer som avgör om kol i marken omvandlas till växthusgaser.

"Majoriteten av klimatforskningen i Arktis fokuserar på mängden lagrat kol och hur känsligt det är för klimatförändringar. Det är mycket mindre fokus på de djupare mekanismerna som fångar kol i marken, säger Carsten W. Müller.

Forskare är fortfarande osäkra på hur mycket extra kol från mark som potentiellt skulle kunna frigöras genom denna nyupptäckta mekanism. Det behövs närmare utredning.