9. februar 2021

Den arktiske permafrost udleder mere CO2 end vi troede

Klima

Der kan være større CO2-udledning forbundet med den smeltende permafrost i Arktis end hidtil antaget. Et internationalt forskerhold med en forsker fra Københavns Universitet har opdaget, at bakterier i jorden frigiver CO2, som man tidligere troede var bundet til mineralet jern. Det er en stor ny CO2-belastning, som der ikke tages højde for i de nuværende klimamodeller.

Arktisk hedeland
Forskerne kender endnu ikke det nøjagtige omfang af den ekstra mængde kulstof i jorden, som potentielt kan frigives via den nyopdagede mekanisme. Det skal nu undersøges nærmere. Foto: Getty

Stigende globale temperaturer får den frosne jord, permafrosten, på den nordlige halvkugle til at tø og frigive CO2, der gennem tusinder af år er lagret i jorden. Man anslår at mængden af kulstof lagret i permafrosten er fire gange større end den samlede mængde CO2, som er udledt af mennesker i moderne tid.

Nu peger et forskningsresultat fra internationale forskere fra bl.a. Københavns Universitet på, at et nyopdaget fænomen vil frigive endnu større mængder CO2 end hidtil antaget fra organisk stof i permafrosten - en pulje, som man hidtil har troet var bundet trygt og godt af mineralet jern.

Mængden af lagret kulstof, som er bundet til jern, og som omdannes til CO2, når det frigives, anslås at svare til et sted mellem to og fem gange den mængde kulstof, som udløses årligt gennem udledninger fra menneskeskabte fossile brændstoffer.

Jern binder alligevel ikke organisk kulstof

Forskere har i længere tid været klar over, at mikroorganismer spiller en central rolle i frigivelsen af CO2, når permafrosten smelter, fordi mikroorganismerne derved bliver aktive og omsætter døde planter og andre organiske materialer i jorden til drivhusgasser, bl.a. metan, lattergas og kuldioxid.

Mineralet jern har dog været kendt for at binde kulstof, også når permafrosten smelter. Men det nye resultat viser, at bakterier ødelægger jernets evne til at holde på kulstoffet, som dermed omsættes til CO2. En opdagelse som ikke har været kendt før nu.

"Vi kan se, at bakterier simpelthen bruger jernmineralerne som fødekilde, hvilket ødelægger de bindinger, der holder på kulstoffet, som derfor frigives til atmosfæren som drivhusgasser," siger lektor Carsten W. Müller fra Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet. Han uddyber:

"Frossen jord har et højt iltindhold, hvilket holder jernmineralerne stabile og binder kulstoffet til dem. Men så snart isen smelter og bliver til vand, falder iltniveauet og jernet bliver ustabilt. Samtidig giver den smeltede is adgang for bakterier og tilsammen frigiver det den lagrede kulstof som CO2," forklarer Carsten W. Müller.

Ikke med i klimamodeller

Selvom forskerne kun har undersøgt ét moseområde i Abisko i det nordlige Sverige, har de sammenlignet deres resultater med tilgængelig data fra andre steder på den nordlige halvkugle og de forventer, at de nye resultater også gør sig gældende i andre områder med permafrost verden over.

"Det betyder altså, at vi står med en stor, ny kilde til CO2-udledning, som skal medregnes i forudsigelserne af klimaet og undersøges nærmere," siger Carsten W. Müller.

For selvom kulstoffet, der er lagret i permafrosten, har stor betydning for vores klima, ved verdens forskere kun meget lidt om de mekanismer, der afgør hvorvidt den lagrede kulstof i jorden omsættes til drivhusgasser.

"Størstedelen af klimaforskningen i Arktis fokuserer på mængden af lagret kulstof, og hvor sårbar den er over for klimaforandringer. Men der er ikke så meget fokus på, hvad det egentlig er for dybereliggende mekanismer, der fastholder kulstoffet i jorden," siger Carsten W. Müller.

Forskerne kender endnu ikke det nøjagtige omfang af den ekstra mængde kulstof i jorden, som potentielt kan frigives via den nyopdagede mekanisme. Det skal nu undersøges nærmere.

Forskningen er udgivet i Nature Communications

Grøn forskning og grønne løsninger
Københavns Universitet har fokus på forskning og uddannelse, der bidrager til løsninger på bæredygtighed og globale udfordringer. Læs mere her.