Hiilidioksidin vapautuminen on merkittävin ilmastoa lämmittävä tekijä arktisen ikiroudan sulaessa

Ilmaston lämmetessä arktinen ikirouta sulaa mikä kiihdyttää arkisten alueiden maaperään varastoituneen orgaanisen aineksen hajoamista. Arktisessa ikiroudassa olevan orgaanisen aineksen hiilivarasto on suuri, kaksinkertainen ilmakehän hiilivarastoon nähden.
Ikirouta sulaa. Kuva: Awing88/Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0)

Orgaanisen aineksen hajoamisessa syntyy kahta tärkeää kasvihuonekaasua, hiilidioksidia ja metaania. Riskinä on, että ikiroudan sulaminen kiihdyttää ilmaston lämpenemistä, kun kiihtynyt orgaanisen aineksen hajoaminen tuottaa yhä enemmän kasvihuonekaasuja ilmakehään. Tärkeä kysymys ilmaston kehittymiselle on missä suhteessa hiilidioksidia ja metaania ilmakehään vapautuu. Metaani on 35 kertaa hiilidioksidia tehokkaampi kasvihuonekaasu.

Tuore Nature Climate Change -lehdessä julkaistu tutkimus tuo uutta tietoa hiilidioksidin ja metaanin merkityksestä ilmastonmuutoksessa. Tutkimuksessa kansainvälinen tutkijajoukko, johtajanaan yliopistotutkija Christina Schädel, Northern Arizona University (USA), teki synteesin (niin sanotun meta-analyysin) maailmalla tehdyistä laboratoriokokeista, joissa on tutkittu lämpenemisen vaikutusta hiilidioksidin ja metaanin tuottoon ikirouta-alueiden maaperässä. Tutkimusjohtaja Christina Biasi ja emeritusprofessori Pertti Martikainen Itä-Suomen yliopistosta (Biogeokemian tutkimusryhmä, Ympäristö- ja biotieteiden laitos) osallistuivat Suomesta tähän synteesiin.

Enimmillään pohjoisten alueiden on arveltu lämpiävän noin 10 º C. Nyt julkaistun tutkimuksen mukaan tämä kaksinkertaistasi kasvihuonekaasuina vapautuvan hiilen päästöt ilmakehään sekä hapellisista että hapettomista (vedellä kyllästetyt, suot) maaperistä. Hapellisesta maaperästä vapautuu hiiltä kaasuina kuitenkin kolme kertaa enemmän kuin hapettomasta maaperästä. Hapettomassa maaperässä orgaanista ainesta hajottavat mikrobit tuottavat sekä hiilidioksidia että metaania, mutta hapellisessa maaperässä muodostuu pääosin vain hiilidioksidia.

Vaikka kasvihuonekaasuja vapautuu enemmän hapellisesta maaperästä, tärkeä kysymys on, voiko hapettomassa maaperässä muodostuva metaani tehokkaana kasvihuonekaasuna johtaa siihen, että hapettomat maaperät lämmittävät ilmastoa enemmän? Metaanin osuus muodostuneissa kaasuissa (hiilidioksidi + metaani) on kuitenkin vain 5 prosenttia, joten vaikka metaani on tehokas kasvihuonekaasu, hapettomien maaperien merkitys ilmastonlämpenemiselle ei ole niin suuri kuin hapellisten maiden.

Ilmaston lämpeneminen ja siihen liittyvä ikiroudan sulaminen nostaa arktisilla alueilla maaperän lämpötilaa ja johtaa maaperän kosteusolojen muutoksiin. Lämpötilan nouseminen lisää aina mikrobien hajotustoimintaa ja kasvihuonekaasujen tuottoa. Kuten edellä esitettiin maaperän kosteudella, mikä vaikuttaa hapen määrään maaperässä, on ratkaiseva merkitys sille miten paljon ja missä suhteessa hiilidioksidia ja metaania syntyy. Arktisella alueella ilmaston lämpeneminen voi joko lisätä tai vähentää maaperän kosteutta. Mikäli maaperän vesimäärä vähenee, ilmakehän happi tunkeutuu maaperään paremmin, jolloin hajoaminen ja hiilidioksidin tuotto kiihtyvät, mikä lisää ilmaston lämpenemistä.

Tämän hetken tietämys ei anna mahdollisuutta arvioida kuinka laajat arktiset alueet kuivuvat, ja miten paljon tulee uusia kosteita alueita, kuten soita ja järviä, ilmaston lämmetessä. Tutkimus osoittaa tämän tiedon hankkimisen tärkeyden, jotta pystytään ennusmaan arktisen alueen merkitys ilmastonmuutoksessa.

Tutkimusartikkeli:

Shädel et al. Potential carbon emissions dominated by carbon dioxide from thawed permafrost soils. Nature Climate Change 6 (2016), DOI: 10.1038/nclimate3054

Lähde: UEF
Julkaissut: Kalle

0 kommenttia:

Lähetä kommentti