Arktickou tundru pokrývají miliony kilometrů čtverečních zmrzlé půdy. Ta tvoří celou čtvrtinu souše na severní polokouli. Půda a vegetace v této oblasti v minulosti uchovávala velké zásoby uhlíku, metanu a dusíku, které jsou součástí skleníkových plynů. Teď ale taje a část těchto prvků se vrátí do atmosféry. Problém je, že věda neví, jak velká část to bude. V novém výzkumu se to vědci pokusili spočítat.
Tání permafrostu skrývá nejasné důsledky, vědci je zkusili vypočítat
Největší výzvou a zdrojem obav současně je podle autorů metan. Sice se rozkládá rychleji než oxid uhličitý, ale je zase silnějším skleníkovým plynem. Tání ledu ve zmrzlé půdě způsobuje, že je stále více půdy vlhké a s nízkým obsahem kyslíku, takže se uvolňuje více metanu. Rozkládající se organická hmota v půdě obsahuje také dusík, což způsobuje emise oxidu dusného, dalšího silného skleníkového plynu.
Proces oteplování vede k vyšším emisím skleníkových plynů. A ty zase způsobují další. Tomuto složitému procesu se říká „pozitivní“ zpětná vazba mezi uhlíkem a klimatem. Druhým typem zpětné vazby je „negativní“ uhlíkově-klimatická zpětná vazba, která snižuje celkové množství emisí, které zůstávají v atmosféře. Třeba tím, že v teplejším klimatu roste na severu více zeleně.
„V naší studii jsme našli důkazy o negativní zpětné vazbě mezi uhlíkem a klimatem, která snižuje celkové množství emisí zůstávajících v atmosféře. Delší vegetační období v důsledku globálního oteplování, zvýšení množství dostupného dusíku v půdě a vyšší koncentrace CO2 v atmosféře pomáhají rostlinám růst déle a akumulovat tak více uhlíku,“ konstatovali autoři. Není to ale tak jednoduché, jak by se mohlo zdát.
Nový výzkum vedl Gustaf Hugelius ze Stockholmské univerzity. Jeho tým shromáždil a porovnal rozsáhlý soubor dat, který se na situaci v Arktidě podíval dvěma způsoby současně. Jednak „zespoda nahoru“, tedy podle naměřeného přesunu uhlíku a dusíku v půdě a vegetaci. A současně pohledem shora dolů, což znamená na základě měření skleníkových plynů v atmosféře. Podle těchto dat se pokusili co nejpřesněji předpovědět, co tání permafrostu udělá s planetou.
Výpočty ukázaly, že „věčně zmrzlá oblast“ na severu naší planety bude v příštích dvaceti letech zdrojem skleníkových plynů. Ale pak se situace dramaticky změní: pokud bude oteplování postupovat, jak předpovídají klimatologové, pak by se měl tento region stát v dalších sto letech neutrálním, co se skleníkových plynů týče. Problém je, že obě metody poskytovaly velmi odlišné výsledky.
Nejistota v datech
Největší nejistotu přinášejí údaje z půdy. Ty naznačují, že sever vypouští CO2 podobně silně, jako tohoto plynu přijímá. Platí přitom, že oxid uhličitý pohlcuje především díky mokřadům a takzvaným boreálním lesům, naopak nejvíc ho o něj připravují požáry a vodní plochy. Dynamika metanu je také nejistá, ale práce naznačuje, že každý rok se v regionu uvolní asi 38 teragramů uhlíku ve formě metanu, hlavně z mokřadů a vnitrozemských vod.
Degradace permafrostu na pobřeží Aljašky
Přístup shora dolů byl optimističtější a naznačoval, že severní permafrostová oblast každoročně přijme ve formě CO2 o 312 až 862 teragramů uhlíku více, než uvolní. Tato analýza však ale také ukázala, že tato oblast je čistým zdrojem metanu, protože ročně uvolní přibližně o patnáct teragramů uhlíku ve formě metanu více, než přijme.
Teragram je jednotka hmotnosti v soustavě SI rovnající se 1012 gramům. Odpovídá tedy milionu tun.
Daleko na severu se nachází více než dvakrát tolik uhlíku, než kolik se ho dnes nachází v atmosféře, takže tání věčně zmrzlé půdy by mohlo drasticky ovlivnit klima. Odlehlost a složitý terén ale ztěžují práci v této oblasti, což vede k nejistotě, jakou popsali vědci. Dodávají, že pro lepší pochopení a poznání situace je důležité získat mnohem detailnější data.
