Precis som din frys hindrar maten från att bli dålig, Arktisk permafrost skyddar fruset organiskt material från sönderfall. När klimatet värms upp, dock, tidigare frusna landskap som torvmarker börjar tina. Men hur mycket färskt kol kommer att släppas ut i atmosfären när torv lämnar permafrostens djupfrysning?

I en ny studie, Treat et al. använda en processbaserad modell för att utforska hur olika faktorer kan påverka kolbalansen i torvmarker i slutet av detta århundrade. Forskarna simulerade mer än 8, 000 år med torvmarkhistoria för att säkerställa noggrannhet, och de undersökte sex torvmarker i Kanada för att täcka en lutning från fläckigare södra permafrostzoner till kontinuerliga permafrostplatser norr om den arktiska trädgränsen.

Deras resultat avslöjar stor variation, beroende på varje webbplats historia. Enligt simuleringarna vissa områden kommer att släppa ut kol när permafrosten tinar eller försvinner helt. Andra kommer att ackumulera och lagra kol i högre takt när vegetationen svarar på varmare temperaturer och längre växtsäsonger. Övergripande, lite kol - mindre än 5% - kommer att fly från 2100 jämfört med hur mycket som kommer att lagras.

Innan torv bevaras stabilt i permafrost, det tillbringar tid i ett "aktivt lager, "som fryser och tinar säsongsmässigt. Ofryst torv fortsätter att förfalla, så när det är permanent fruset, torv kan vara starkt nedbruten. När sådan frusen torv slutligen tinar, begränsad ytterligare sönderdelning är möjlig, så kolförlusten är mycket långsammare än man kan förvänta sig. Därför, det mesta av kolet som torven kommer att släppa ut flyr innan det någonsin kommer in i permafrosten. Följaktligen, i simuleringar av kommande år, det övre aktiva skiktet, inte djupare eller nyupptinad torv, fortsatte att släppa ut mest kol.

Tidigare fältstudier visade en rad kolbalansresultat när permafrost tinar, från utsläpp av stora mängder kol till lagring av ytterligare kol. Denna simulering hjälper till att förklara den variationen, koppla kolbalansresultat till specifika variabler som platshistorik och aktivt lagerdjup. Framtida modeller kan fortsätta att förfina bilden genom att införliva nya variabler, såsom issmältning och vegetationsproduktivitet.

Denna berättelse publiceras på nytt med tillstånd av Eos, värd för American Geophysical Union. Läs den ursprungliga historien här.