I permafrosten under bakken i Arktis ligger store lagre av karbon.

Der ligger det trygt og godt så lenge tundraen er frosset. Men temperaturen stiger hurtig i nordområdene, og nå tiner jord som har vært hardfrosset i tusenvis av år.

Skrekkscenarioet er at dette store karbonlageret kan bli omdannet til klimagasser som i sin tur øker farten i klimaendringene. Det er imidlertid stor vitenskapelig usikkerhet om hvordan tundraen reagerer på stigende temperatur.

Livsvilkårene for små, karbonspisende bakterier som lever i jordsmonnet vil være avgjørende, viser ny studie. Mikroorganismene spiser karbon og produserer karbondioksid.

Avgjør

Som oss trenger også bakteriene tilgang på oksygen. Dersom det er for mye vann i jordsmonnet fortrenges oksygenet og bakteriene greier ikke å omsette karbonet.

• Les mer: Fant mumifisert skog i Arktis

Dermed vil jordsmonnet holde på karbonet også med et varmere klima. Det kan være godt nytt fra et klimaperspektiv.

- Lengre reaksjonstid

- I noen tilfeller vil det være en lengre reaksjonstid enn man trodde, sier professor Hanne H. Christiansen ved Universitetssenteret på Svalbard (UNIS) og Københavns Universitet.

Hun er av forskerne bak den nye studien, som er publisert i tidsskriftet Nature Climate Change. Øvrige forskere er tilknyttet Center for permafrost (CENPERM) ved Københavns Universitet, UNIS, Aarhus University og University of Florida i USA.

Studien bekrefter at permafrosten er på vikende front. Man må dypere ned i bakken for å finne jordsmonn som aldri tiner.

I et område ved Zackenberg på det nordøstlige Grønland er endringen på minst en centimeter i året.

Dermed blir mer karbon tilgjengelig for de karbonspisende bakteriene. Målet med forskningen er å beregne hvor mye ekstra CO2 som slippes ut i atmosfæren som følge av dette.

I hellinger

Resultatene viser at tilgang på vann er vel så viktig som temperatur alene.

Vann som bremser produksjonen av CO2 kan komme fra snø som smelter på overflaten, forklarer Christiansen.

I gresskledde hellinger, der snøen blir liggende lenge på våren og sommeren, vil bakken være gjennomtrukket av vann utover høsten.

• Les mer: Fjellreven rasket over isen

På flat mark kan det være tørrere.

Ulike landskapstyper vil dermed reagere ulikt på temperaturøkningen.

Vann kan også komme når det er stort innslag av is nede i permafrosten og denne tiner. Hvor mye is som lagres nede i permafrosten er et av spørsmålene som må løses.

- På UNIS forsker vi særlig på is i bakken, sier Christiansen til forskning.no.

Dyrket fram

I den nye studien er det undersøkt jordsmonn fra to landskapstyper ved Zackenberg i det nordøstlige Grønland. En av landskapstypene er hellende med gress, mens en annen er flat, lyngbevokst mark.

I tillegg er andre deler av Grønland, Canada og Adventdalen på Svalbard undersøkt.

Prøver av jordsmonn er dyrket fram i laboratorium for å finne ut hva som skjer under forhold som ligner det man kan forvente over en lang periode.

De viser at om jorda tilføres mye vann, kan den holde på karbonet i lange perioder over flere hundre år.

Studien har ikke behandlet spørsmålet om tundraen vil slippe ut mer av en annen klimagass, nemlig metan. Også dette knytter det seg stor usikkerhet til.

Stort potensial

- Dette viser at det er et stort potensial i permafrosten til å påvirke den framtidige CO2-utviklingen, men at det er stor usikkerhet, sier professor og forskningsdirektør ved Bjerknessenteret for klimaforskning, Eystein Jansen.

Han har ikke vært involvert i arbeidet med den nye studien.

Temperaturen i Arktis stiger nå dobbelt så fort som andre steder på kloden, påpeker Jansen. Han sier at slike studier som denne må til for å forstå hvilke konsekvenser det kan få.

Etter istida

Foreløpig mangler de detaljerte undersøkelsene, og ifølge forskningsdirektøren gir heller ikke historien klare svar.

- For 8000-6000 år siden var det betydelig varmere i Arktis enn det er nå, sier han til forskning.no.

• Les mer: 30 000 år gammel blomst

Likevel var det ikke økt innhold av CO2 og andre klimagasser i atmosfæren.

Det kan gå annerledes denne gang, men eksempelet viser at det kan tenkes at Arktis kan tine uten at atmosfæren fylles av ekstra CO2.

Referanse:
Bo Elberling, Anders Michelsen, Christina Schädel, Edward A. G. Schuur, Hanne H. Christiansen, Louise Berg, Mikkel P. Tamstorf og Charlotte Sigsgaard: ”Long-term CO2 production following permafrost thaw,” Nature Climate Change, 28. juli 2013. Se sammendrag.