Et bål brenner utenfor Fairbanks, Alaska, etter et lynnedslag. (Catherine Dieleman), Forfatter gitt

Polarsirkelen ble utrolig varm 20. juni 2020. I det russiske samfunnet Verkhoyansk toppet temperaturen 38C (over 100F), som markerer den høyeste lufttemperaturen som noensinne er registrert i Arktis.

Temperaturene ved Verkhoyansk var en del av en større trend over hele Vest-Russland i sommer, med små samfunn i hele regionen som rapporterte temperaturer som var knuse lokale poster som har stått i flere tiår. I løpet av siste halvdel av juni var overflatetemperaturen i hele det vestlige Sibir like mye som 10C over historisk normer, og markerte en av de hotteste juniene på rekord til tross for relativt kule temperaturer i begynnelsen av måneden.

For forskere er disse rekordtempererende temperaturene alarmklokker verden over, og viser hva slags ekstreme værhendelser vi kan regner med å se oftere hvis klimaendringene fortsetter ukontrollert. Imidlertid er det det langsiktige nedfallet fra moderne hetebølger som har mange nordlige forskere dypt bekymret, ettersom de vil påvirke planeten vår i flere tiår framover.

Brannene som følger

Under hetebølger stiger overflatetemperaturen, og utløser ofte en kjede av brannfremmende værforhold, inkludert ekstreme tordenvær. Disse tordenværene har hundrevis av lynnedslag som kan antenne de tørre jordene og vegetasjon som fungerer som drivstoff for ild.

I nordlige regioner som det boreale biomet kan disse brannfremmende forholdene forårsake store branner som brenner millioner av hektar skog på en enkelt sommer.

Historisk sett har menneskeheten betraktet ildkamp som en sann katastrofe og brukt store ressurser på å undertrykke dem. Vi forstår nå at til tross for det opprinnelige tapet av etablerte trær og jord, er skogbranner en naturlig og integrert del av det boreale biomet.

Moderne skogbranner har imidlertid forekommet med økende frekvens og intensitet og dekker et større område på grunn av værhendelser som alvorlige hetebølger. I ekstreme brannår, disse moderne skogbranner kan brenne dypt i organiske jordarter som kjennetegner boreale skoger. Disse karbonrike jordene er bygd opp i tusenvis av år og har omtrent 30 prosent av verdens terrestriske karbonlagre.

Når branner brenner dypt i jord eller kommer for raskt tilbake til en skog, mister de sine "Eldgamle karbon" aksjer. I stedet for å bli holdt i bakken forbrennes disse gamle karbonreservene og slippes tilbake i atmosfæren, og øker karbonnivået. Jo høyere karbondioksidnivåer som genereres av brann, forsterker klimaendringseffektene som varmebølger, noe som kan føre til ytterligere brann, og danner en kraftig “positiv tilbakemelding” -løkke med klimaendringene.

Mens disse trendene alene er alarmerende, advarer nordlige forskere om at nedfallet fra hetebølger ikke vil stoppe når brannene brenner ut. I nordlige regioner der jorda historisk holder seg frossen året rundt, helt nytt sett med endringer begynner å ta form.

Når permafrost går fort

Permafrost dannes på landskapet når jordmaterialer forblir under frysepunktet i to eller flere år på rad. I noen områder dannes permafrost i direkte respons på et kaldt klima.

Når man beveger seg lenger sør, permafrost blir stadig mer avhengig av tilstedeværelsen av tykke organiske jordarter, overflatevegetasjon og et skyggefullt overhus for å overleve de varme sommermånedene. I disse tilfellene fungerer økosystemet som et gigantisk beskyttende teppe, og begrenser solvarmen som er i stand til å nå de frosne permafrostmaterialene nedenfor.

Karbonrik torv brenner lett, noe som gjør det til et bra drivstoff for lyn-forårsaket branner. (US National Parks Service, Western Arctic National Parklands)

Når økosystemer med permafrost brenner, forbruker brannen disse beskyttende lagene, ofte utløser permafrost-tining. Dette kan skje gradvis, med det tine laget som utvider seg sakte over flere tiår, eller brått, med det tine laget utvidet seg dramatisk over år. Landet kan hule seg i eller synke, plantesamfunn kan endres fullstendig og lokale vannstrømmer kan omdirigeres.

I begge tilfeller gjør tap av permafrost de enorme arktiske karbonreservene mer utsatt for tap. Med gradvis tining er mikrober i stand til å bryte ned og frigjøre det tidligere frosne karbonet til atmosfæren som karbondioksid. I motsetning til dette forekommer plutselig tining ofte i isrik permafrost, noe som resulterer i varmere, men også våtere jordarter. Under disse forholdene oppstår fremdeles nedbrytning, men karbon blir ofte returnert til atmosfæren som metan, omtrent en drivhusgass 30 ganger kraftigere ved fangst av varme enn karbondioksid.

Alt dette tapte karbonet kan gjøre at positive tilbakemeldinger med klimaendringer enda sterkere. Mens forskere jobber med å forstå om vegetasjonen som vokser etter permafrost-tining, er i stand til å kompensere for alt karbon som frigjøres under spaltning, indikerer de fleste nåværende modeller at permafrost-tining vil til slutt være en kilde til atmosfærisk karbon.

Forskere kommer til å forstå hvor tett sammenkoblet disse forstyrrelsene forårsaket av klimaendringer egentlig er. Det som ser ut som en individuell begivenhet - hetebølge, skogbrann eller permafrost-tining - har kaskaderende forgreninger gjennom tid og rom i Arktis, og kan potensielt tjene som frø krystall for neste forstyrrelse i de kommende månedene, årene eller tiårene som følger.

Varmebølger, brann og permafrost-tining representerer en miljø-trifekta som iboende er knyttet sammen og driver forandring i forekomst og intensitet av hverandre.

om forfatteren

Catherine Dieleman, forskningsassistent, Institutt for integrativ biologi, University of Guelph

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.

Relaterte bøker

Livet etter karbon: Den neste globale transformasjonen av byer

by Peter Plastrik, John Cleveland
Fremtiden for våre byer er ikke hva det pleide å være. Den moderne bymodellen som tok hold globalt i det tjuende århundre har overlevd sin nytte. Det kan ikke løse problemene som det bidro til å skape - spesielt global oppvarming. Heldigvis oppstår en ny modell for byutvikling i byer for å aggressivt takle virkelighetene av klimaendringer. Det forandrer måten byer designer og bruker fysisk plass, genererer økonomisk rikdom, forbruker og disponerer ressurser, utnytter og opprettholder de naturlige økosystemene og forbereder seg for fremtiden. Tilgjengelig på Amazon

Den sjette utryddelsen: En unaturlig historie

av Elizabeth Kolbert
I løpet av de siste halv milliarder årene har det vært Fem masseutryddelser, da mangfoldet av liv på jorden plutselig og dramatisk ble inngått. Vitenskapsmenn rundt om i verden overvåker for øyeblikket sjette utryddelsen, som antas å være den mest ødeleggende utryddelseshendelsen siden asteroideffekten som slettet ut dinosaurene. Denne gangen er katastrofen oss. I prosa som er umiddelbart ærlig, underholdende og dypt informert, New Yorker forfatteren Elizabeth Kolbert forteller oss hvorfor og hvordan mennesker har endret livet på planeten på en måte som ingen arter har før. Interweaving forskning i et halvt dusin disipliner, beskrivelser av den fascinerende arten som allerede har gått tapt, og historien om utryddelse som et konsept, gir Kolbert en flytende og omfattende redegjørelse for forsvunnelsene som skjer før våre øyne. Hun viser at den sjette utryddelsen sannsynligvis vil være menneskehetens mest varige arv, og tvinger oss til å revurdere det grunnleggende spørsmålet om hva det betyr å være menneske. Tilgjengelig på Amazon

Klima kriger: Kampen for overlevelse som verdens overoppheting

av Gwynne Dyer
Bølger av klimaflyktninger. Dusinvis av mislykkede stater. Full krig. Fra en av verdens store geopolitiske analytikere kommer et skremmende glimt av de strategiske realitetene i den nærmeste fremtid, når klimaendringer driver verdens krefter mot overkroppens overlevelsespolitikk. Prescient og unflinching, Climate Wars vil være en av de viktigste bøkene i de kommende årene. Les det og finn ut hva vi skal på. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.