Kolförlusten i kanadensisk torvmark förväntas öka med 103 procent under ett scenario med höga utsläpp, enligt ny forskning ledd av forskare från University of Waterloo.

Resultaten av studien, som publicerades idag i Nature's Kommunikation Jord &Miljö tidning, förstärker det akuta behovet av en omfattande förståelse av torvmarker som utvecklande källor till atmosfärisk koldioxid ₂ i en värmande värld.

Torvmarker, som är en typ av våtmark, är några av de mest värdefulla ekosystemen globalt. Förutom deras roll i att bevara den biologiska mångfalden och minimera översvämningsrisken, de lagrar ungefär en tredjedel av världens markbundna organiska kol, trots att de bara täcker uppskattningsvis tre procent av kontinenterna.

Forskarna tror att studien, som hade fakultetsstudenten Arash Rafat som huvudförfattare, har konsekvenser för framtidens klimatpolitik. Även under det lägsta strålningskraftsscenariot, torvmarker kommer att fungera som en källa till CO ₂ under icke-växtsäsongen (NGS) under resten av 2000-talet. Detta förstärker hypotesen att klimatuppvärmningen har potential att öka torvmarkens CO ₂ utsläpp under NGS över olika nordliga regioner från hela världen.

"Vår forskning ger viktiga insikter om hur Kanadas nordliga torvmarker kommer att reagera på klimatuppvärmningen, särskilt under den icke-växtsäsongen, sa Fereidoun Rezanezhad, professor vid Waterloos institution för geo- och miljövetenskap. "När klimatet värms upp, det är viktigt att förstå i vilken grad detta kommer att påverka torvmarkens ekosystem och deras utsläpp av CO ₂ utsläpp – särskilt i områden med störst uppvärmning, som inkluderar torvmarker i nordliga regioner och under NGS."

För att förbättra vår förmåga att förutsäga NGS CO ₂ utsläpp från norra torvmarker under nuvarande och framtida klimatförändringar, ett team av Waterloo's Water Institute-forskare ledda av Ecohydrology Research Group-professorerna Rezanezhad och Philippe Van Cappellen arbetade med professor William Quinton från Wilfrid Laurier University, professor Elyn Humphreys vid Carleton University, och forskaren Dr. Kara Webster från Canadian Forest Service Great Lakes Forestry Centre.

Teamet utvecklade en maskininlärningsmodell för att fastställa att förändringar i marktemperatur och fotosyntes är de primära drivkrafterna för förändringar i nettokolflödet. För att förutsäga framtida NGS CO ₂ utsläpp, teamet utvecklade modellen med hjälp av en kontinuerlig 13-årig datauppsättning av virvelkovariansflödesmätningar från en torvmarksplats i Ottawa, Kanada kallade Mer Bleue Bog.

"Den beräknade ökningen på 103 procent av kolförlusten från torvmarker till 2100 under ett scenario med hög strålningskraft kommer att utgöra en stark positiv klimatåterkopplingsslinga, sa Rafat, som engagerade sig i forskningen under sin samarbetsperiod vid Waterloo's Faculty of Science. "I denna klimatåterkopplingsslinga när klimatet värms, torvmarker släpper ut växthusgaser, vilket i sin tur bidrar till ytterligare klimatuppvärmning."