Torvmarker är ett viktigt ekosystem som bidrar till regleringen av atmosfärens kolcykel. En multidisciplinär grupp av forskare, leds av Helsingfors universitet, undersökt klimatresponsen från en permafrosttorvmark belägen i Ryssland under de senaste 3, 000 år. Oväntat, gruppen fann att en period med svalt klimat, vilket resulterade i bildandet av permafrost i norra torvmarker, hade en positiv, eller uppvärmning, effekt på klimatet.

Den studerade perioden, som började 3, 000 år sedan, är känd som en klimatperiod av kylande temperaturer. Den klimatrelaterade effekten av permafrostbildningen till följd av nedkylningen undersöktes särskilt genom att analysera de gamla växtsamhällena i torvmarken, använda liknande analyserade torvmarksdata från andra håll i Ryssland, Finland och Sverige som jämförelse.

"Våra studier visade att effekten av permafrosttorvmarker på klimatet kan vara svår att förutsäga. Studier som omfattar längre tidsperioder är värdefulla, eftersom de hjälper oss att förstå framtida förändringar, säger forskaren Minna Väliranta från fakulteten för biologi och miljö, Helsingfors universitet.

Studien kopplade data om forntida växtsamhällen med information om hur snabbt samtida nordliga torvmarker binder och binder kol, eller hur snabbt torv ackumuleras. Dessutom, data om koldioxidutsläpp till atmosfären användes. Dessa faktorer utgör vad som kallas torvmarkens strålningskraft, som antingen har en värmande effekt på klimatet när torvmarken släpper ut mer kol till atmosfären än vad den binder från den, eller en kylande effekt när torvmarken fungerar som en kolsänka och binder mer kol från atmosfären än den släpper ut i den.

Ganska oväntat, forskarna fann att en period med svalt klimat, vilket resulterade i bildandet av permafrost i norra torvmarker, hade en värmande effekt på klimatet. Detta orsakades av att livsmiljöerna för växtsamhällena som lever i permafrostens torvmarker torkade ut, varefter de inte längre binder kol från atmosfären särskilt effektivt. Faktiskt, en omvänd process ägde rum där tidigare bildad torv, som brukade lagra kol, släpptes tillbaka till atmosfären som ett resultat av accelererad nedbrytning och nedbrytning.

Dessutom, permafrostprocesserna skapade till och med kala torvytor helt utan växtlighet i torvmarkerna. Sådana ytor avger, förutom koldioxid, även lustgas, en stark växthusgas, i luften. Dessa utsläpp ökade tydligt torvmarkens värmande effekt på atmosfären.

Andra typiska torvmarksytor släpper inte ut betydande mängder dikväveoxid till atmosfären, varför sådana utsläpp har ansetts vara obetydliga. Studien visade att sådana kala torvytor tidigare har varit mycket vanligare. Dock, det verkar som om denna typ av ytor har återfått sitt växttäcke över tiden, vilket minskar omfattningen av kala ytor.

Klimatförändringar kan driva utvecklingen av permafrosttorvmarker i oförutsedda riktningar

"Detta var den första studien där den långsiktiga utvecklingen av kala torvytor undersöktes. Följaktligen, ytterligare forskning behövs för att bättre kunna förutse ödet för sådana ytor som är typiska för permafrosttorvmarker och den framtida utvecklingen av permafrosttorvmarker i allmänhet. säger Väliranta.

Klimateffekterna av växthusgasutsläppen från de studerade torvmarkerna var förknippade med förändringar i växtlivet, som, i tur och ordning, bestäms av torvmarkens hydrologiska balans. Forskarna förutspår att upptining av permafrosten kan leda till stigande torvmarksvattennivåer och, därför, betydande metanutsläpp som kommer att värma upp klimatet ytterligare. På samma gång, Den globala uppvärmningen tros påskynda kolintaget från atmosfären på grund av intensifieringen av växternas grundläggande produktionsprocesser. Med andra ord, fotosyntes binder koldioxid från luften med ökande effektivitet.