Arctische permafrost kan zo snel ontdooien dat het aardverschuivingen veroorzaakt, bossen verdrinkt en gapende zinkgaten opent. Deze snelle smelt, beschreven in een nieuwe studie, kan het arctische landschap in slechts enkele maanden dramatisch hervormen.
Snel smeltende permafrost is ook meer verspreid dan ooit werd gedacht. Ongeveer 20% van de permafrost van het noordpoolgebied - een mengsel van bevroren zand, grond en rotsen - heeft ook een hoog volume grondijs, waardoor het kwetsbaar is voor snel ontdooien. Wanneer het ijs dat het rotsachtige materiaal bindt wegsmelt, laat het een moerassig, geërodeerd landoppervlak achter dat bekend staat als thermokarst.
Eerdere klimaatmodellen hebben dit soort oppervlak over het hoofd gezien bij het schatten van Arctisch permafrostverlies, rapporteerden onderzoekers. Dat overzicht veroorzaakte waarschijnlijk een scheef voorspelling van hoeveel afgezonderde koolstof zou kunnen vrijkomen door permafrost te smelten, en nieuwe schattingen suggereren dat permafrost tweemaal zoveel koolstof in de atmosfeer zou kunnen pompen als wetenschappers eerder schatten, zo bleek uit de studie.
Bevroren water neemt meer ruimte in dan vloeibaar water, dus wanneer ijsrijke permafrost snel ontdooit - "als gevolg van klimaatverandering of natuurbrand of andere verstoring" - transformeert het een voorheen bevroren arctisch ecosysteem in een overstroomde, "soepachtige puinhoop", vatbaar voor overstromingen en instorting van de bodem, zei hoofdonderzoeksauteur Merritt Turetsky, directeur van het Institute of Arctic and Alpine Research (INSTAAR) van de University of Colorado Boulder.
"Dit kan heel snel gebeuren, waardoor relatief droge en solide ecosystemen (zoals bossen) in maanden tot jaren in meren veranderen", en de effecten kunnen zich tot in de grond uitstrekken tot een diepte van enkele meters, vertelde Turetsky aan WordsSideKick.com in een e-mail.
Ter vergelijking: "geleidelijke ontdooiing heeft de bodem gedurende tientallen jaren langzaam met centimeters aangetast", zei Turetsky.
Feedback creëren
Langs het noordpoolgebied smelt de langgevroren permafrost omdat de klimaatverandering de wereldwijde temperatuur opdrijft. Permafrost vertegenwoordigt ongeveer 15% van de bodem van de aarde, maar het bevat ongeveer 60% van de in de aarde opgeslagen koolstof op de aarde: ongeveer 1,5 biljoen ton (1,4 biljoen ton) koolstof, volgens het National Snow and Ice Data Center.
Wanneer permafrost ontdooit, komt er opgeslagen koolstof vrij in de atmosfeer. Deze release kan dan de opwarming van de aarde versnellen; deze cyclus staat bekend als klimaatfeedback, schreven de wetenschappers in het onderzoek.
In feite zouden koolstofemissies van ongeveer 965.000 vierkante mijl (2,5 miljoen vierkante kilometer) snel ontdooide thermokarst klimaatfeedback kunnen geven die vergelijkbaar is met emissies die worden geproduceerd door bijna 7 miljoen vierkante mijl (18 miljoen vierkante kilometer) permafrost die geleidelijk ontdooide, rapporteerden de onderzoekers. .
En toch is snelle ontdooiing door permafrost "niet vertegenwoordigd in een bestaand mondiaal model", zei co-auteur David Lawrence, een senior wetenschapper bij het National Center for Atmospheric Research, in een verklaring.
Abrupte permafrost-dooi was waarschijnlijk uitgesloten van eerdere emissiemodellen omdat het zo'n klein percentage van het landoppervlak van de Noordpool vertegenwoordigt, legde Turetsky uit.
"Onze studie bewijst dat modellen rekening moeten houden met beide soorten permafrost-dooi - zowel langzame en gestage veranderingen als abrupte thermokarst - als het doel is om klimaatfeedbacks in het noordpoolgebied te kwantificeren," voegde Turetsky toe.
De bevindingen werden op 3 februari online gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience.
