Ny viden om frossen jord forbedrer klimamodeller

Dansk forskning påviser ny sammenhæng mellem vandindhold og CO2-produktion fra permafrost.

Permafrost vil sige jord, der har været frosset i mere end to år. Og hvor den øverste del af jorden tør op hver sommer. Permafrosten indeholder store mængder af organisk stof. Når permafrosten tør, omsættes kulstoffet i det organiske materiale til drivhusgasserne kuldioxid og metan. (Foto: Gunnar Jensen)

Når temperaturen på jordkloden stiger, og områder med permanent frost i jorden (permafrost) begynder at tø, omsættes kulstoffet i det organiske materiale til drivhusgasser, blandt andet kuldioxid.

Men hvor hurtigt sker det?

Nye forskningsresultater fra blandt andre forskningsstationen Zackenberg i Nordøstgrønland giver første bud på tempoet.

Og det kan forbedre klimamodellerne, der forudsiger, hvordan klimaet bliver på Jorden i fremtiden.

Mere og mindre CO2

Forskerne fra Center for Permafrost på Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning (CENPERM) på Københavns Universitet har fundet ud af, at når permafrost tør op, så kan det frigive mere kuldioxid (CO2) til atmosfæren, end man hidtil har troet.

Men også mindre end hidtil antaget, hvis permafrosten forbliver vandmættet.

Det afhænger helt af, hvor fugtig jorden er i området. For mængden af CO2 og hastigheden for frigivelsen er tæt forbundet med, hvor meget vand der er i jorden. Og hvor fugtigt vejret er.

Permafrost og vandbalance

Permafrost vil sige jord, der har været frosset i mere end to år. Og hvor den øverste del af jorden tør op hver sommer.

Permafrosten indeholder store mængder af organisk stof, planterester. Når permafrosten tør, omsættes kulstoffet i det organiske materiale til drivhusgasserne kuldioxid og metan.

Vandbalance vil kort fortalt sige, at der er en konstant mængde vand til stede på jordkloden. Når vand fordamper, kommer det tilbage igen som regn.

Årelange studier af permafrost

Professor og leder af CENPERM Bo Elberling står i spidsen for forskningsresultaterne.

Han forklarer, at de hidtidige klimamodeller har været baseret på målinger af frigivelsen af kuldioxid i korte forsøg af op til fire måneders varighed.

- Det her er det første studie, hvor man over en lang periode - 12 år - har kigget på kulstoffrigivelsen. Det viser sig, at de hidtidige korttidsstudier ikke er repræsentative for den langsigtede frigivelse af kuldioxid (CO2), siger Bo Elberling til dr.dk/viden.

Forskel på drænet jord og våd jord

Forskningen viser, at vandindholdet i permafrosten - altså hvor meget is materialet indeholder - og hvor hurtigt vandet kan forsvinde, er afgørende for, hvor hurtigt CO2 frigives til atmosfæren.

Hvis et område drænes, frigives kulstoffet hurtigere, end hvis området fx er vådt. Det vil være forskelligt fra område til område. En anden vigtig del i vandbalancen er nedbøren og fordampning via planter.

- Det vil sige, at der er stor forskel på, om det er vandmættet jord, der tør op og forbliver vandmættet, eller om det er jord, der drænes hurtigt for vand. Vandindholdet har betydning for, om kulstoffrigivelsen foregår over årtier eller århundreder, siger Bo Elberling.

Mere varmt og mere tø

- Vi taler ikke kun om global opvarmning. Meget tyder på, at det bliver varmere, og at mere af den øverste del af permafrosten vil tø, siger Bo Elberling.

- Men den fremtidige vandbalance bliver en mindst lige så vigtig del af fremtidens klimaændringer for andelen af drivhusgasser, der kan produceres og frigives til atmosfæren ved en optøning af permafrosten, siger han.

Handler om fugtigheden i området

De nye langtidsforsøg kan bruges i fremtidens klimamodeller som et link mellem viden om, hvor meget kulstof der findes i jorden, og så frigivelsen af CO2 til atmosfæren.

Nu kan man arbejde ud fra forskellige scenarier for, hvad det betyder, hvis fugtigheden i et område øges eller formindskes.

Forskerne forventer, at dele af landskabet bliver mere vådt og andre dele mere tørt. Og på den måde bliver der tale om en mosaik af respons.

Intet nettoresultat

Forskerne kan bruge den nye forskning om vandbalancens betydning i klimamodellerne.

- Det giver en nuancering - et mosaikagtigt bud på CO2-frigivelsen. Vi har ikke noget nettoresultat, siger Bo Elberling

- Men vi har nu et sæt ligninger, der udtrykker en følsomhed for, hvor vigtigt vandindholdet er og dermed bedre kan forudsige en kulstoffrigivelse koblet til en permafrost optøning end hidtil, siger han.

Forskningsresultaterne fra Københavns Universitet er netop blevet offentliggjort i det internationalt anerkendte tidsskrift Nature Climate Change.

Nyhedsbrev TAG DR.DK VIDEN MED DIG

Få seneste nyt om tech og videnskabens verden hver fredag

Vis alle nyhedsbreve