Erozja przybrzeżna w Arktyce nasila globalne ocieplenie

Anonim

Utrata pokładów wiecznej zmarzliny arktycznej przez erozję wybrzeża może wzmocnić ocieplenie klimatu poprzez efekt cieplarniany. Badanie wykorzystujące próbki osadów z Morza Ochockiego na wschodnim wybrzeżu Rosji prowadzone przez naukowców z AWI wykazało, że utrata wiecznej zmarzliny arktycznej pod koniec ostatniego zlodowacenia doprowadziła do powtarzających się nagłych wzrostów stężenia dwutlenku węgla w atmosferze.

Obecnie dokładny rozmiar przyszłego wzrostu stężenia gazów cieplarnianych pozostaje nieznany. Wynika to częściowo z faktu, że dwutlenek węgla jest wytwarzany nie tylko przez ludzi spalających gaz, węgiel i ropę naftową; może również przedostać się do atmosfery w wyniku naturalnych procesów środowiskowych. Pozytywnym sprzężeniem między ociepleniem a uwalnianiem coraz większych ilości dwutlenku węgla ze źródeł naturalnych jest szczególne zagrożenie. Aby umożliwić lepszą ocenę tego, czy i jak takie zmiany są możliwe, badacze klimatu analizują zapisy z przeszłości, aby znaleźć dowody na te zdarzenia.

Naukowcy z Instytutu im. Alfreda Wegenera Ośrodek Badań nad Polarami i Morzem Helmholtz (AWI) wraz z kolegami z Kopenhagi i Zurychu znaleźli teraz dowody na istnienie tego zjawiska w regionach arktycznej zmarzliny. Jak informują autorzy w czasopiśmie Nature Communications, poprzez badania prowadzone wzdłuż wybrzeża Morza Ochockiego we wschodniej Rosji, byli oni w stanie pokazać, że kilka tysięcy lat temu duże ilości dwutlenku węgla zostały uwolnione z wiecznej zmarzliny Arktyki z powodu szybkiego wzrost poziomu morza. Wieczna zmarzlina to ziemia, która pozostaje zamarznięta przez cały rok, aż do głębokości nawet kilkuset metrów. Niektóre obszary zostały zamrożone od ostatniego zlodowacenia 20 000 lat temu lub nawet dłużej. Podobnie jak gigantyczna zamrażarka, gleby wiecznej zmarzliny zachowują ogromne ilości martwej biomasy, głównie resztki roślinne. Kiedy topnieje wieczna zmarzlina, bakterie zaczynają degradować starą biomasę, a ich metabolizm uwalnia gazy cieplarniane, dwutlenek węgla i metan.

Teraz wiemy, że około 11 500, 14 600 i 16 500 lat temu nastąpił znaczny i nagły wzrost poziomu dwutlenku węgla w atmosferze, ale przyczyny tych trzech gwałtownych wahań pozostają słabo poznane. Aby zbadać przyczyny, grupa naukowców pod kierownictwem geologów AWI, dr Marii Winterfeld i prof. Dr Gesine Mollenhauer wyruszyła w podróż do Morza Ochockiego. "Początkowo zakładaliśmy, że w tamtym czasie rozległa rzeka Amur przewoziła ogromne ilości materiału roślinnego z głębi lądu, a mikroorganizmy w wodzie rozpadały się na dwutlenek węgla, więc pobraliśmy próbki osadów z dna morskiego, które następnie przeanalizowaliśmy.. " Odkrycia były zaskakujące: głęboko w osadzie naukowcy znaleźli dowody pozostałości roślin, które zostały zdeponowane na dnie morza. Były kilka tysięcy lat starsze niż otaczające je osady, co dało do zrozumienia, że ​​musiały pochodzić z bardzo starej wieloletniej zmarzliny, która z jakiegoś powodu nagle się rozmroziła. Szczególnie duże ilości tych resztek roślin zostały wypłukane do morza 11, 500, 14 600 i 16 500 lat temu. Ale stopień rozładowania Amura nie był w tamtych czasach znacząco wyższy.

Gesine Mollenhauer i jej zespół znaleźli rozwiązanie tej zagadki, gdy spojrzeli na zmiany poziomu morza od ostatniego zlodowacenia. Około 11, 500 i 14 600 lat temu szczególnie intensywne topnienie lodowców doprowadziło do tzw. Pulsów meltwater - za każdym razem poziom morza wzrósł nawet o 20 metrów w ciągu kilku wieków. "Zakładamy, że doprowadziło to do poważnej erozji wybrzeża wiecznej zmarzliny w Morzu Ochockim i północnym Pacyfiku - zjawiska, które dziś możemy obserwować w Arktyce." Pozwoliło to na przedostanie się dużych ilości roślin liczących kilka tysięcy lat do oceanu, z których część została rozbita na dwutlenek węgla przez bakterie lub osadzona w dnie oceanu.

Aby ustalić, czy erozja wiecznej zmarzliny mogłaby rzeczywiście być kluczowym czynnikiem wzrostu globalnego stężenia dwutlenku węgla, kolega AWI, dr Peter Köhler, użył modelu komputerowego do symulacji globalnego obiegu węgla. Oceniając obszar zmarzliny zmarnowanej do morza w tym czasie, uzyskał dane na temat prawdopodobnej ilości uwolnionego dwutlenku węgla. Rezultatem jest otwarcie oczu - 11 500 i 14 600 lat temu, erozja wiecznej zmarzliny arktycznej prawdopodobnie przyczyniła się do około 50 procent wzrostu dwutlenku węgla i 16 500 lat temu do około jednej czwartej.

Zespół AWI ​​ujawnił w ten sposób proces, który może stać się rzeczywistością w przyszłości. Dziś wybrzeże wiecznej zmarzliny Arktyki mocno eroduje, ponieważ region szybko się ociepla - w niektórych miejscach wybrzeże cofa się z prędkością 20 metrów rocznie. Gesine Mollenhauer mówi: "Nasze odkrycia pokazują, że erozja brzegów jest ważnym procesem, ale jak dotąd nie została wystarczająco uwzględniona w modelach klimatycznych, takie efekty należy uwzględnić w przyszłych modelach."

menu
menu