Jordfortøning

De færreste af os vil nogensinde lægge fod på den frosne jordtilstand kendt som permafrost, der dækker en fjerdedel af verdens landmasse, men alligevel lover den at påvirke os alle, når klimaændringer sender den til tilbagetog. Det er vanskeligt at forudsige hastigheden og størrelsen af ​​optøningen - ligesom dens vejafgift på de nordlige samfund og det globale kulstofbudget. Et scenario forudsiger, at de enorme mængder kulstof, der er frosset inde i dens dybder, vil nedbrydes og komme ind i atmosfæren, når det tiner.

Relateret indhold

• EcoCenter: Landet

Christopher Burn, en geograf ved Carleton University i Ottawa, har holdt et godt øje med jordtemperaturer i hele Canadas Yukon og det vestlige Arktis siden 1983. Til det formål våger han sig til det nordlige nord 3-4 gange hvert år for at overvåge permafrostens død på tværs nogle ulige 50 steder. Hans feltarbejde giver detaljeret dokumentation af de miljømæssige og økologiske ændringer, der følger af klimaforandringer i de nordlige jordarter, oplysninger, han håber, vil hjælpe de nordlige samfund med at tilpasse sig ændringerne under fødderne.

Hvad står på spil, da permafrost tiner?
Der er to hovedpåvirkninger af optøning af permafrost. Lokalt, når is i jorden smelter, mister jorden sin styrke, og infrastruktur, der er bygget på overfladen, kan slå sig ned i jorden, hvilket for eksempel skaber de bølgende vejflader, der er så almindelige i nord.

Globalt kan en katastrofal konsekvens af optøning af permafrost være nedbrydning og frigivelse til atmosfæren af ​​de store mængder kulstof, der nu opbevares som frosset tørv. Overvejelser som dette er en del af grunden til, at nogle forskere har advaret om, at vi muligvis er tæt på et klimatisk "vippepunkt."

Du har holdt styr på jordtemperaturerne i det nordvestlige Canada og opretholdt en lang fortegnelse over aktivt lags udvikling i tundraen. Hvad har du fundet?
Mackenzie deltaområdet er den hurtigst opvarmende del af det nordvestlige Nordamerika eller har været i de sidste 35 år. Lufttemperaturerne er steget med over 2, 5 ° C siden 1970. I det ydre Mackenzie delta ser det ud til, at jordtemperaturerne er steget med 1, 5 til 2 ° C i samme periode - og opvarmningen strækker sig til over 50 meter i dybden.

Så hvad betyder det?
Med opvarmningen af ​​jordtemperaturerne bliver det overfladelag af jorden over permafrost, der tøes om sommeren, tykkere. Vi kalder dette lag for det aktive lag. Det er den zone, hvor planter har deres rødder og tager deres næringsstoffer.

I de sidste fem år i det vestlige Arktis har vi set en betydelig spredning af buskvegetationen, da det aktive lag er steget i dybden. Disse buske fælder mere sne om vinteren, og det holder igen jorden varmere. Når jorden bliver varmere, bliver det aktive lag dybere, hvilket betyder, at buskene kan blive højere.

Der er en positiv feedbacksløjfe, der fører til ændring af arten af ​​jordoverfladen. Så der forekommer meget mere udfald nu, end jeg ville have forventet for et par år siden, fordi uddybningen af ​​det aktive lag fører til smeltning af jorden tæt på overfladen.

Stammer dette alt sammen fra klimaændringer?
Ingen vil stikke halsen ud og sige med 100 procent sikkerhed det er dette eller det.

I midten af ​​70'erne begyndte vi at udvikle computermodeller, der antydede, at efterhånden som drivhusgaskoncentrationerne i atmosfæren steg, ville det have konsekvenser for opførslen af ​​klimaet. Og vi ser nu, at disse forudsigelser når modenhed og bliver tydelige.

Som almindelig person er du nødt til at tænke over, om de fik denne ret ved en slags fluke, eller om vi faktisk har en vis grundlæggende forståelse, der er indeholdt i de videnskabelige modeller, der bliver verificeret eller retfærdiggjort.

Jeg forstår, at de tidlige optegnelser over permafrost fra dine studieområder stammer fra data fra regeringen og industrien indsamlet i 60'erne og 70'erne. Var klimaændringer på disse folks sind da?
Generelt, da disse målinger blev foretaget i det vestlige Arktis i slutningen af ​​60'erne og begyndelsen af ​​70'erne, var formålet at karakterisere permafrostforholdene, fordi folk borede brønde for at forberede sig på olie- og gasudvikling. Så det var årsagen snarere end en forståelse af klimaændringerne og dens miljømæssige konsekvenser. Jeg tror i slutningen af ​​60'erne på mit felt var klimaændringer ikke på radarskærmen, bortset fra overvejelser relateret til istid og andre globale klimaændringer over geologisk tid.

Så på hvis radarskærm dukkede den først op?
En af bedsteforældrene til videnskaben om klimaforandringer var en mand ved navn Hubert H. Lamb. Han var en britisk fyr. Og jeg kan huske en af ​​de ting, han gjorde, var at læse skibsstammer fra elisabethansk tid. Han ville forsøge at rekonstruere vejret og klimaet omkring kysterne på de britiske øer for næsten 500 år siden og vise, at det ikke var det samme, som folk oplever i dag.

Ville du have forudsagt den ændring, du har været vidne til i det arktiske landskab?
Den eneste kommentar, jeg vil fremsætte, er, at jeg er blevet overrasket, især i de sidste fem år, med ændringshastigheden i landskabet.

Hvad har de seneste 24 års arbejde lært dig at forvente fra de næste 24?
Når vores store klimaændringseksperiment fortsætter, er jeg sikker på, at vi vil lære meget om adfærden i nordlige økosystemer. Desværre kunne vi ønske, at vi havde vidst nogle ting tidligere og havde været i stand til at forhindre visse begivenheder, der er sket.

En videnskabelig udfordring er at forudse fremtiden og foreslå en sandsynlig række fremtidige forhold, for jorden er for kompliceret til at tillade en endelig forudsigelse over lang tid.