In het Canadese Noordpoolgebied zijn de lagen permafrost, waarvan wetenschappers verwachtten dat ze ze minstens 70 jaar bevroren zouden houden, al begonnen met ontdooien. Het ooit bevroren oppervlak zinkt nu en is bezaaid met smeltvijvers en lijkt van bovenaf een beetje op Zwitserse kaas, onthullen satellietbeelden.
"We waren verbaasd dat dit systeem zo snel reageerde op de hogere luchttemperaturen", zegt Louise Farquharson, co-auteur van de studie en postdoctoraal onderzoeker aan het Permafrost Laboratory van de University of Alaska Fairbanks.
Permafrost is een grond die minimaal twee jaar bevroren blijft. Het ligt ten grondslag aan ongeveer 15% van het niet-verglaasde noordelijk halfrond en speelt een cruciale rol bij de overdracht van koolstof van levende wezens naar de atmosfeer, zei Farquharson.
De onderzoekers registreerden permafrost-ontdooiing tot diepten die niet werden verwacht totdat de luchttemperaturen het niveau bereikten waarvan het intergouvernementele panel voor klimaatverandering voorspelde dat het na 2090 zou plaatsvinden, volgens een van zijn "gematigde" modellen voor klimaatverandering. Het IPCC, een orgaan van de Verenigde Naties, biedt wetenschappelijke informatie om het klimaatbeleid van landen te begeleiden.
De onderzoekers geloven dat hogere zomertemperaturen, lage isolerende vegetatie en de aanwezigheid van grondijs nabij het oppervlak hebben bijgedragen tot de uitzonderlijk snelle en diepe ontdooiing.
Het meest opvallende bewijs is zichtbaar voor het blote oog. Terwijl de bovenste lagen permafrost ontdooien en ijs smelten, bezinkt het land ongelijkmatig en vormt het wat bekend staat als thermokarst-topografie. Landschappen in het Canadese noordpoolgebied die waren bepaald door zacht glooiende heuvels, zijn nu bezaaid met sloten en kleine vijvers. De grond op de meest noordelijke studieplaats zakte in de loop van het onderzoek met ongeveer 35 inch (90 centimeter).
"We hadden dit vlakke terrein toen we begonnen met monitoren", vertelde Farquharson aan WordsSideKick.com. 'In een jaar of tien zagen we het landschap veranderen.'
Met hun gegevens konden de onderzoekers de topografische veranderingen voor hun ogen interpreteren.
"Met de vorming van dit thermokarst-terrein konden we de luchttemperatuur en de bodemtemperatuur aan elkaar koppelen", zei Farquharson.
Wereldwijde implicaties
De ontdooiing heeft klimatologische gevolgen voor de hele wereld en onmiddellijke ecologische gevolgen voor de regio. Ontdooien veroorzaakt door hogere luchttemperaturen dreigt de wereldwijde klimaatverandering te verergeren.
"Permafrost is als een gigantische vriezer die veel echt heerlijk plantaardig materiaal en organische stoffen bevat die niet worden afgebroken door microben," zei Farquharson. "Ontdooien opent de vriezerdeur" en laat de microben beginnen met het omzetten van dat organische materiaal in CO2.
Bij het veranderen van de fysieke samenstelling van het landschap, beïnvloedt thermokarst ook lokale ecosystemen en waterwegen door nieuwe plantengroei uit te nodigen, stabiele nutriëntenkringlopen te verstoren en de sedimentatie van beken en mogelijk kustsystemen mogelijk te maken.
Het bepalen van de omvang van nieuwe thermokarst-ontwikkeling is moeilijk, maar het lijdt geen twijfel dat het probleem wijdverbreid is. Farquharson en haar team vermoeden dat ongeveer 231.000 vierkante mijl (600.000 vierkante kilometer) permafrost, of ongeveer 5,5% van de zone die het hele jaar door permafrost is, kwetsbaar is voor snel ontdooien van het oppervlak.
