Et løbeild brænder uden for Fairbanks, Alaska, efter et lynnedslag. (Catherine Dieleman), Forfatter leveret

Polarcirklen blev utroligt varm den 20. juni 2020. I det russiske samfund i Verkhoyansk toppede temperaturerne 38C (over 100F), markering af hvad der kan være den højeste lufttemperatur, der nogensinde er registreret i Arktis.

Temperaturerne ved Verkhoyansk var en del af en større tendens i det vestlige Rusland i sommer, hvor små samfund i hele regionen rapporterede temperaturer, der var smadre lokale poster der har stået i årtier. I sidste halvdel af juni var overfladetemperaturer i hele det vestlige Sibirien lige så meget som 10C over historisk normer, der markerer en af ​​de hotteste junier, der er registreret på trods af relativt kølige temperaturer i starten af ​​måneden.

For forskere er disse rekordtemperaturer verdensomspændende alarmklokker, der viser den slags ekstreme vejrhændelser, vi kan forventer at se oftere hvis klimaændringerne fortsætter ukontrolleret. Det er dog det langsigtede nedfald fra moderne varmebølger, der har mange nordlige forskere dybt bekymrede, da de vil påvirke vores planet i årtier fremover.

Brande der følger

Under hedebølger stiger overfladetemperaturen, hvilket ofte udløser en kæde af brandfremmende vejrforhold, herunder ekstreme tordenvejr. Disse tordenvejr har hundredvis af lynnedslag, der kan antænde de tørre jordarter og vegetation, der tjener som brændstof til ild.

I nordlige regioner som det boreale biom kan disse brandfremmende forhold forårsage store brande, der brænder millioner af hektar skov i en enkelt sommer.

Historisk set har menneskeheden betragtet skovbrand som en sand katastrofe og brugt betydelige ressourcer på at undertrykke dem. Vi forstår nu, at på trods af det oprindelige tab af etablerede træer og jord er skovbrande en naturlig og integreret del af det boreale biom.

Moderne skovbrande har dog forekommet med stigende hyppighed og intensitet og dækker et større område på grund af vejrhændelser som svære varmebølger. I ekstreme brand år, disse moderne skovbrande kan brænde dybt ned i de organiske jordarter der kendetegner boreale skove. Disse kulstofrige jordarter er bygget op i tusinder af år og har ca. 30 procent af verdens jordbaserede kulstoflagre.

Når brande brænder dybt ned i jord eller vender tilbage for hurtigt til en skov, mister de deres "Gamle kulstof" lagre. I stedet for at blive holdt i jorden forbrændes disse gamle kulstofreserver og frigives tilbage i atmosfæren, hvilket øger kulstofniveauerne. De højere kuldioxidniveauer, der genereres af skovbrande, intensiverer klimaændringspåvirkningerne som varmebølger, hvilket kan føre til yderligere skovbrande og danner en kraftig “positiv feedback” -sløjfe med klimaændringer.

Mens disse tendenser alene er alarmerende, advarer nordlige forskere om, at nedfaldet fra hedebølger ikke stopper, når brande udbrænder. I nordlige regioner, hvor jorden historisk forbliver frossen året rundt, a helt nyt sæt ændringer begynder at tage form.

Når permafrost går under

Permafrost dannes på landskabet, når jordmaterialer forbliver under frysepunktet i to eller flere på hinanden følgende år. I nogle områder dannes permafrost som direkte reaktion på et koldt klima.

Når man bevæger sig længere sydpå, permafrost bliver mere og mere afhængig af tilstedeværelsen af ​​tykke organiske jordarter, overfladevegetation og et skyggefuldt overhus for at overleve de varme sommermåneder. I disse tilfælde fungerer økosystemet som et kæmpe beskyttende tæppe, der begrænser solens varme, der er i stand til at nå de frosne permafrostmaterialer nedenfor.

Kulstofholdig tørv brænder let, hvilket gør det til et godt brændstof til lyn-forårsagede brande. (US National Parks Service, Western Arctic National Parklands)

Når permafrost-økosystemer brænder, forbruger skovbranden disse beskyttende lag, der ofte udløser permafrost-optøning. Dette kan forekomme gradvist, med det optøede lag, der ekspanderer langsomt over årtier eller pludseligt, med det optøede lag, der ekspanderer dramatisk over år. Landet kan hule sig i eller synke, plantesamfund kan ændre sig fuldstændigt og lokale vandstrømme kan omdirigeres.

I begge tilfælde gør tabet af permafrost de massive arktiske kulstofreserver mere sårbare over for tab. Med gradvis optøning er mikrober i stand til at nedbryde og frigive det tidligere frosne kulstof tilbage til atmosfæren som kuldioxid. I modsætning hertil forekommer pludselig optøning ofte i isrig permafrost, hvilket resulterer i varmere, men også vådere jordarter. Under disse betingelser opstår der stadig nedbrydning, men kulstof returneres ofte til atmosfæren som methan, en drivhusgas ca. 30 gange mere kraftfuld ved fangst af varme end kuldioxid.

Alt dette tabte kulstof kan gøre positiv feedback med klimaændringer endnu stærkere. Mens forskere arbejder på at forstå, om vegetationen, der vokser efter permafrost-optøning, er i stand til at udligne alt det kulstof, der frigøres under nedbrydning, indikerer de fleste nuværende modeller, at permafrost-optøning vil i sidste ende være en kilde til atmosfærisk kulstof.

Forskere kommer til at forstå, hvor tæt forbundne disse forstyrrelser forårsaget af klimaændringer virkelig er. Hvad der ser ud som en individuel begivenhed - hedebølge, skovbrand eller permafrost-optøning - har kaskaderende forgreninger gennem tid og rum i Arktis, der potentielt kan tjene som frø krystal for den næste forstyrrelse i de kommende måneder, år eller endda årtier derpå.

Varmebølger, skovbrande og optøning af permafrost repræsenterer en miljømæssig trifekta, der iboende er forbundet og driver ændring i forekomsten og intensiteten af ​​hinanden.

Om forfatteren

Catherine Dieleman, forskningsassistent, Institut for Integrativ Biologi, University of Guelph

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Livet efter kulstof: Den næste globale transformation af byer

by Peter Plastrik, John Cleveland
Vores byers fremtid er ikke, hvad den plejede at være. Den moderne by model, der tog holder globalt i det tyvende århundrede har overlevet sin nytte. Det kan ikke løse de problemer, det hjalp med at skabe - især den globale opvarmning. Heldigvis er en ny model for byudvikling dukker op i byerne at aggressivt tackle realiteter klimaændringer. Det transformerer den måde, byer designer og bruger det fysiske rum, skaber økonomisk velstand, forbruger og disponerer over ressourcer, udnytter og opretholder de naturlige økosystemer og forbereder sig på fremtiden. Fås på Amazon

Den sjette udryddelse: En unaturlig historie

af Elizabeth Kolbert
I løbet af det sidste halve milliard år, har der været fem masseudryddelser, hvor mangfoldigheden af ​​liv på jorden pludseligt og dramatisk kontraheret. Forskere overalt i verden overvåger i øjeblikket den sjette udryddelse, der forudses at være den mest ødelæggende udryddelsesbegivenhed siden den asteroide påvirkning, der udslettede dinosaurierne. Denne gang er katastrofen os. I prosa, der på én gang er ærlig, underholdende og dybt informeret, New Yorker forfatter Elizabeth Kølbert fortæller os, hvorfor og hvordan mennesker har ændret livet på planeten på en måde ingen art har før. Sammenflettende forskning inden for et halvt dusin discipliner, beskrivelser af de fascinerende arter, der allerede er gået tabt, og historien om udryddelse som koncept, giver Kolbert en bevægende og omfattende redegørelse for forsvinden, der opstår foran vores øjne. Hun viser, at den sjette udryddelse sandsynligvis er menneskehedens mest varige arv, hvilket tvinger os til at overveje det grundlæggende spørgsmål om, hvad det betyder at være menneske. Fås på Amazon

Klimakriger: Kampen for overlevelse, når verden overophedes

af Gwynne Dyer
Bølger af klimaflygtninge. Dusinvis af mislykkede stater. All-out krig. Fra en af ​​verdens store geopolitiske analytikere kommer et skræmmende glimt af de strategiske realiteter i den nærmeste fremtid, når klimaforandringer driver verdens magter mod overlevelsespolitikken. Presenterende og uvinklet, Klimakrig vil være en af ​​de vigtigste bøger i de kommende år. Læs det, og find ud af, hvad vi går mod. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, , ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.