23. maj 2022

Nye målinger fra Nordsverige viser mindre udledning af metan end frygtet

Drivhusgasser

De fleste ved, at når permafrosten tør, kan det medføre en betydelig frigivelse af metan. Nu viser ny forskning, at frigivelse af metan kan blive ti gange mindre ved netop en optøning. Arbejdet er udført af en international gruppe med deltagelse af Københavns Universitet i Sverige. Et afgørende spørgsmål bliver hvor meget nedbør, der falder i fremtiden.

Foto af et landskab i Nordsverige
Et typisk landskab i Nordsverige. Til venstre ses vegetation styret af høj vandstand og til højre en mere tør tundravegetation, som bliver udbredt i områder, hvor vandstanden er lav, og jorden tørrer ud om sommeren. I områder hvor permafrost tør, viser nye undersøgelser, at frigivelsen af metan kan reduceres med en faktor 10 på grund af ændringer i hydrologien, plantesamfundet og mikroorganismer i jorden. Foto: Bo Elberling.

Permafrost løber som et frossent bælte af jord og sediment rundt om den nordlige del af jordkloden. Hvor permafrosten tør, vil mikroorganismer kunne nedbryde organisk materiale, som er ophobet gennem tusindevis af år. Resultatet er en række drivhusgasser. En af de mest bekymrende drivhusgasser er metan, som også er den gas, køer udleder, når de bøvser og prutter.

Derfor har forskere og myndigheder længe frygtet udledningen af metan fra permafrosten rundt om i verden i takt med den globale temperatur stiger. Men måske bliver udledningen af metan fra permafrosten nogle steder mindre end først antaget.

I et nyt og omfattende studie lavet i et samarbejde mellem Göteborg Universitet, Ecole Polytechnique i Frankrig og Center for Permafrost (CENPERM) ved Københavns Universitet har forskerne målt frigivelsen af metan fra to områder i Nordsverige. I det ene område forsvandt permafrosten i 1980’erne, mens permafrosten forsvandt 10-15 år senere i det andet område.

Forskellen på de to områder viser, hvad der kan ske, når et landskab langsomt tilpasser sig forhold uden permafrost. Resultaterne viser, at den lokalitet, som først mistede permafrosten, i dag udleder 10 gange mindre metan end den anden lokalitet. Det hænger sammen med langsomme ændringer i dræningsforholdene og udbredelsen af nye plantearter. Undersøgelsens resultater er for nylig blevet offentliggjort i tidsskriftet Global Change Biology.

”Med studiet viser vi, at vi ikke nødvendigvis får den store metanbøvs, som de fleste regner med, når permafrosten tør. For i områder med sporadisk permafrost kan man gå hen og få langt mindre frigivelse af metan, end ellers forventet,” siger professor Bo Elberling fra CENPERM (Center for Permafrost) ved Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet.

Vand, planter og bakterier spiller ind

Årsagen til at permafrosten i de to forsøgsområder udleder langt mindre metan end mange ellers ville tro, er ifølge Bo Elberling i første omgang, at jorden er blevet drænet for vand. For når permafrostlag nogle meter nede i jorden helt forsvinder, holder jorden ikke længere på vandet.

”Permafrosten fungerer nærmest som bunden i et badekar, og når den smelter, er det som at trække proppen ud af badekarret, så vandet kan sive ned. Det dræner jorden og giver plads til nye plantearter, som er bedre tilpasset mere tørre forhold. Og det er præcist det, vi ser på de svenske lokaliteter” forklarer han.

De græsser, som typisk kan gro i meget våde områder med sporadisk permafrost, har via deres stængel og rødder udviklet en slags sugerør, som bruges til at transportere ilt fra overfladen og ned til deres rødder. Men disse sugerør virker også som transportvej, hvor metan fra jorden hurtigt kan finde vej op til overfladen og dermed blive udledt til atmosfæren.

Men når vandet forsvinder, forsvinder disse planter og bliver langsomt erstattet af nye arter, som på grund af den tørre jord ikke behøver at transportere ilt fra overfladen ned til deres rødder. Kombinationen af mere it i jorden og nedsat transport af metan betyder, at der dels dannes mindre metan, og at den metan der dannes bedre kan nå at blive omdannet nede i jorden.

”Græsserne udkonkurreres af nye plantearter så dværgbuske, pil og birk, og dermed forsvinder det effektive transportsystem, som tillader at metanen hurtigt undslipper jordmiljøet og ender i atmosfæren” forklarer Bo Elberling.

Den tørre jord og nye plantevækst giver også bedre vilkår for bakterier i jorden, der er med til at nedbryde metanen.

”Fordi metanen nu ikke længere kan undslippe gennem sugerørene, får bakterierne i jorden også længere tid til at til at nedbryde metanen og omdanne den til CO2,” uddyber Bo Elberling.

Derfor ville en nærlæggende antagelse være, at hvis mikroorganismerne mindsker udledningen af metangas, fører det blot til en øget udledning af CO2 i stedet. Men i studiet har forskerne ikke kunnet observere en signifikant stigning i CO2-udledningen. Det fortolkes som værende et resultat af en CO2 balance, som i højere grad er styret af planternes rødder end den CO2 der frigives fra mikroorganismer der nedbryder metan. Helt afgørende er det desuden, at selvom metan ender som CO2 er det godt for klimaet. Metan regnes nemlig for at være en mindst 25 gange værre drivhusgas end CO2.

 

Områder med sporadisk permafrost dækker over den sydlige del af Arktis hele kloden rundt, hvor temperaturen typisk ligger mellem minus fem og nul grader. Det betyder, at en temperaturstigning kan få permafrosten til helt at forsvinde.

 

Fremtidens nedbør bliver afgørende

I fremtiden bliver den helt store joker ifølge Bo Elberling, hvor meget nedbør vi får. For selvom en optøende permafrost gør det lettere at dræne jorden i områder med sporadisk permafrost, kan en øget nedbør eller dårlig dræning forhindre at et område tørlægges. I de tilfælde vil vi så ikke se en tilsvarende udtørring og reduktion i frigivelsen af metan.

”Balancen mellem nedbør og fordampning bliver afgørende for frigivelsen og optaget af drivhusgasser. Men det er meget usikkert at forudsige nedbøren i Arktis. Nogle steder ser vi øget nedbør andre steder udtørring - specielt om sommeren,” siger Bo Elberling.

Studiet fokuserer på data fra to områder i det nordlige Sverige. Derfor er Bo Elberling også forsigtig med at konkludere, at tilsvarende forhold gør sig gældende andre steder med tilsvarende permafrost i fx Canada eller Rusland.

Studiet bidrager med en helt ny procesforståelse, som skal inkluderes, når vi fremadrettet skal vurdere de fremtidige udledninger af metan.

”Når IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) i deres seneste rapport udtaler sig om det fremtidige metanbudget for Arktis, har de ikke taget højde for de forhold, som vi belyser i studiet. Med dette studie vender vi op og ned på den generelle opfattelse af, at permafrost, der tør, altid er forbundet med øget metanfrigivelse,” slutter han. 

Artiklens ansvarlige forfatter Mats Björkman fra Göteborgs Universitet tilføjer:

“Vores forskning viser, at metanudledning fra områder hvor permafrosten tør ikke er den samme overalt og giver et mere omfattende billede af klimaforandringerne i Arktis. Vores resultater understreger også vigtigheden af at inddrage ændringer i vegetation, vandmængder og mikrobiologi, når man kigger på langtidseffekterne af at permafrosten tør og forsvinder.”

Kontakt

Bo Elberling
Professor og centerleder
Center for Permafrost (CENPERM)
Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning
Københavns Universitet
Mobil: 23 63 84 53
Mail: be@ign.ku.dk 

Michael Skov Jensen
Journalist
Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet, SCIENCE
Københavns Universitet
Mobil: 93 56 58 97
Mail: msj@science.ku.dk

Læs også