Viten

Hva skjer når permafrosten forsvinner?

Hva skjer med klimaet, plantene og dyrene når permafrosten forsvinner?

Temperaturloggere leses av i fjellsida utenfor Ny-Ålesund. Temperaturmålinger er viktig data for klimaforskningen.
  • Håvard Kristiansen
    Stipendiat, Institutt for geofag, Universitetet i Oslo.
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Våren er her! Snø og kulde viker plass for tørr asfalt og nyutsprunget løv. Men i mer enn 20 prosent av landområdene på den nordlige halvkule vil bakken forbli frossen helt til neste vinter.

Slik permanent tele kalles permafrost. I Norge finner vi permafrost i fjellene, samt helt nede ved havnivå enkelte steder i Finnmark.

Håvard Kristiansen, stipendiat, Institutt for geofag, Universitetet i Oslo.

En fryseboks for karbon

Permafrost er svært interessant for klimaforskere, blant annet fordi det er en naturlig fryseboks for karbon. Når planter og dyr dør, brytes de ned av mikroorganismer som produserer CO₂ og metan.

I områder med permafrost går nedbrytningen saktere fordi bakken er frossen, akkurat slik maten holder seg lenger når du putter den i fryseren.

Selv om det øverste sjiktet av permafrost tiner om sommeren, bevares ofte det organiske materialet, fordi smeltevann og nedbør blir liggende oppå den underliggende frosten, slik at mikrobene ikke får tilgang til luft.

Naturen selv kan forsterke endringer

I løpet av tusener av år har denne opphopningen ført til at permafrost inneholder dobbelt så mye karbon som atmosfæren. Frykten er at klimaforandringene skal gjøre at permafrosten tiner, slik at nedbrytingen kan gå raskere.

Det vil i så fall føre til store utslipp av drivhusgasser som CO₂ og metan, hvilket igjen vil føre til ytterligere klimaforandringer.

Denne onde sirkelen er et eksempel på hvordan naturen selv kan forsterke menneskeskapte klimaendringer.

På den annen side kan lengre vekstsesong, høyere temperaturer og mer CO₂ føre til at planter vokser seg større, slik at de tar opp mer CO₂ fra atmosfæren og dermed motvirker oppvarmingen.

Les også

Uten soppen når ikke skogen toppen

I Norge ser vi dette tydelig ved at bjørk og kratt kryper stadig høyere til fjells, og i global skala viser satellittbilder at nordområdene er blitt grønnere i løpet av de siste tiårene.

Slik motvirker økosystemet påvirkningen fra menneskelige CO₂-utslipp. Men et varmere klima gir også bedre levekår også for parasitter som fjellbjørkemålerlarver, som kan spise bladene av enorme områder med bjørkeskog. Dette er en av grunnene til at enkelte forskere nå advarer om at Arktis kan stå i fare for å bli brunere, snarere enn grønnere.

Utbredelse av permafrost på den nordlige halvkule.

Småkryp og reinsdyr

Andre småkryp som maur og meitemarker vil muligens også tjene på at det blir mindre frost. Insekter bidrar til å begrave dødt plantevev og spiller derfor en viktig, men lite kjent rolle for hvordan karbon lagres i bakken.

Større dyr som reinsdyr påvirker permafrosten ved å beite ned vegetasjonen, slik at bakken blir mindre isolert fra vinterkulden og dermed kaldere.

Permafrost består av jord, stein og is. Når isen smelter, synker bakken sammen. Dersom landskapet er flatt, vil smeltevann og nedbør fylle forsenkningen slik at en dam dannes. Derfor kan man si at reinsdyr enkelte steder bidrar til å vedlikeholde sine egne beiteområder.

Les også

Norske fjellområder er i rask endring

Smeltedammer med viktig egenskap

Dammene har minst to viktige effekter på klima. Den ene er at de gir gode levekår for mikroorganismer som produserer metan fra organisk materiale i bakken og i vannet. Metan er en mer enn 20 ganger så sterk drivhusgass som CO₂, så dette vil føre til ytterligere oppvarming.

Den andre viktige egenskapen til smeltedammene er at de har en mørkere overflate enn det omkringliggende landskapet. De tar derfor opp mer varme fra solen. Når en ny dam oppstår, vil det ekstra varmeopptaket føre det til at enda mer permafrost tiner, slik at dammen vokser og derfor kan ta opp mer varme fra solen, inntil dammen blir så stor at den for eksempel smelter sammen med en bekk slik at vannet renner ut.

Smeltedammene er ekstra interessante fordi at når de først har oppstått, så vil de ikke nødvendigvis forsvinne selv om klimaet blir kaldere igjen. Den mørke overflaten kan hindre dannelsen av ny permafrost.

Slik sett er dammene et eksempel på at jorden ikke er det man kan kalle et lineært eller reversibelt system, og at jo tidligere vi klarer å begrense klimaendringene, jo bedre.

Les også

Vinteren 2017–18 er den varmeste noensinne registrert i Arktis

Nye forskningsmiljøer

Sammenhengene mellom klima og permafrost er kompliserte. Det er mange forskjellige prosesser som skjer samtidig, og disse effektene kan ofte ha motsatt effekt av hverandre.

Det hjelper heller ikke at naturvitenskapelig forskning tradisjonelt sett er blitt utført innen stadig snevrere fagfelt. Mens for å forstå permafrostens rolle i økosystemet trenger vi kunnskap om blant annet geologi, hydrologi, mikrobiologi, økologi, klimatologi og biokjemi.

Dette er en påminnelse om at de ulike fagfeltene er menneskelige påfunn. De er ikke gitt av naturen. Det kan godt hende at dersom et intelligent romvesen ankom jorden i dag, så ville det ikke sett de samme skillelinjene som mange etablerte forskere i dag tar for gitt.

Permafrostforskning involverer blant annet økologi, geologi og klimaforskning. Her tas prøver fra mose i Ny-Ålesund.

De ulike fagfeltene kommuniserer ikke alltid like godt med hverandre. For eksempel så er de nevnte fagfeltene på så godt som alle universiteter organisert i ulike seksjoner og institutter, og ofte fordelt på ulike bygninger.

Men fordi blant annet klimaproblemet og teknologiutvikling synliggjør de tverrfaglige mulighetene og utfordringene, kan det hende at flere skillelinjer snart vil viskes ut.

For eksempel er Universitetet i Oslo i ferd med å bygge et nytt livsvitenskapsbygg, hvor flere fagfelt skal samlokaliseres. Det blir landets største universitetsbygg når det ferdigstilles i 2024. I tillegg er universitetet i ferd med å etablere et senter for biogeokjemi.

Dette gir håp om at man kan skape ny kunnskap i grensesnittet mellom tradisjonelt sett adskilte forskningsmiljøer.

  • Følg Aftenposten Viten på Facebook og Twitter!

Les mer om

  1. Klima
  2. Geologi
  3. Økologi
  4. Viten
  5. Klimaendringer