Wielki zwrot na Arktyce. Skąd się biorą emisje wiecznej zmarzliny?

Pierwsze badanie emisji trzech głównych gazów cieplarnianych w całej Arktyce przyniosło niepokojące wnioski. Badacze uznali, że wieczna zmarzlina, obszar stale zamarzniętego gruntu na dalekiej Północy emituje obecnie do atmosfery więcej węgla, niż go z niej wychwytuje.

Wieczna zmarzlina, czyli zamarznięta ziemia, która pokrywa 15 procent półkuli północnej, zawiera w sobie aż dwa razy więcej węgla niż znajduje się obecnie w atmosferze. Wraz ze wzrostem globalnych temperatur jej powierzchnia zaczyna się jednak kurczyć. W ciągu ostatnich 50 lat rozmrożeniu uległo około 7 proc. jej pierwotnej powierzchni.

Czarna przyszłość białej północy

Najnowsze badania sugerują, że ta odwilż spowolni, ale nie zatrzyma się całkowicie nawet jeśli skutecznie ograniczymy globalne ocieplenie do 1,5°C powyżej poziomu przedindustrialnego.

Naukowcy nie byli jednak pewni, czy region wiecznej zmarzliny stał się emitentem netto gazów cieplarnianych. Zjawiska zachodzące w Arktyce są bowiem złożone. Z jednej strony topnienie gleby uwalnia więcej związków węgla z niegdyś zamrożonej materii biologicznej w glebie. Z drugiej – wzmożony wzrost roślin w okresie letnim pochłania więcej CO2 z atmosfery. Dotychczasowe badania nie przyniosły jednoznacznej odpowiedzi. Badanie z 2019 r. wykazało, że Arktyka emituje więcej CO2, niż pochłania, ale badania przeprowadzone w 2021 i 2023 r. stwierdzały, że region nadal jest pochłaniaczem netto CO2.

Największe jak dotąd badanie stawia sprawę jasno. Justine Ramage z instytutu badawczego Nordregio w Sztokholmie odkryła właśnie, że obszar wiecznej zmarzliny z pochłaniacza gazów cieplarnianych stał się ich emitentem. W latach 2000-2020 wieczna zmarzlina uwolniła do atmosfery 144 miliony ton węgla. Badaczka w pomiarze uwzględniła także emisje metanu i podtlenku azotu – gazów cieplarnianych nieuwzględnionych w trzech poprzednich badaniach. Wieczna zmarzlina emituje do atmosfery 3 mln ton azotu rocznie. 

Podczas gdy poprzednie badania często opierały się na danych satelitarnych lub uczeniu maszynowym, Ramage i jej współpracownicy zestawili obserwacje emisji na poziomie gruntu z 200 miejsc w Skandynawii, Rosji, na Alasce i Kanadzie i ekstrapolowali je na obszary o podobnej roślinności i wilgotności. Obszary roślinne były w większości pochłaniaczami dwutlenku węgla, ale zostało to zrekompensowane przez emisje z szybko powiększających się jezior, a także pożary, których nie uwzględniono we wcześniejszych badaniach.

Zamrażarka zawodzi, zaczyna się gnicie

„Włóż trochę żywności do zamrażarki, wszystko jest w porządku. Ale gdy tylko ją wyjmiesz, wszystko zaczyna bardzo szybko gnić” mówi magazynowi “New Scientist” Ramage. „Aktywność mikrobiologiczna zaczyna wzrastać, co będzie miało bardzo silny wpływ na klimat”.

Emisje wiecznej zmarzliny biorą się właśnie z procesów gnilnych, które rozpoczynają się, kiedy gleba rozmarza. Zmarzlina zawiera w sobie ogromne ilości materii organicznej – głównie roślin ze starożytnych torfowisk – która może pozostawać w zamrożeniu nawet przez tysiące lat, ale po rozmrożeniu szybko rozkłada się, uwalniając zmagazynowane w sobie gazy cieplarniane.

Szczególnie dużym problemem są “nagłe odwilże” związane np. z zawaleniem się gruntu czy lawinami błota. Badanie Ramage wykazało, że takie zjawiska powodują w Arktyce  uwolnienie około 31 milionów ton CO2 i 31 milionów ton metanu rocznie. Są jednak trudne do precyzyjnego zmierzenia i obserwacji ze względu na swój nieprzewidywalny charakter.