Ο βυθός του Αρκτικού Ωκεανού φαίνεται να συγκρατεί σημαντικές ποσότητες άνθρακα που προέρχεται από το μόνιμα παγωμένο έδαφος, σύμφωνα με μελέτη στα ανοικτά του Qikiqtaruk, γνωστού και ως νησιού Χέρσελ, στον Καναδά. Ερευνητές του Ινστιτούτου Alfred Wegener και του MARUM του Πανεπιστημίου της Βρέμης ανέλυσαν πυρήνες ιζημάτων που καλύπτουν περίπου 50 χρόνια αποθέσεων. Διαπίστωσαν ότι τα μικρόβια μετατρέπουν σε αέρια περίπου το 10% του οργανικού άνθρακα των ιζημάτων, ενώ το μεγαλύτερο μέρος παραμένει αποθηκευμένο στον πυθμένα. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Geoscience.
- Τα χερσαία οικοσυστήματα μόνιμου παγετού της Αρκτικής αποθηκεύουν περίπου 1.300 γιγατόνους οργανικού άνθρακα.
- Έως 0,02 γιγατόνοι άνθρακα καταλήγουν κάθε χρόνο στη θάλασσα μέσω ποταμών και διάβρωσης των ακτών.
- Η ανάλυση έδειξε ότι περίπου το 10% του οργανικού άνθρακα των ιζημάτων μετατρέπεται από μικροοργανισμούς σε αέρια.
- Η διεθνής εκστρατεία «Arctic Pulse» προγραμματίζεται για το 2027.
Η απόψυξη μεταφέρει άνθρακα από τη στεριά στη θάλασσα
Το μόνιμα παγωμένο έδαφος λειτουργεί ως φυσική αποθήκη οργανικού υλικού, όπως τα κατάλοιπα φυτών. Στην Αρκτική περιέχει περίπου 1.300 γιγατόνους άνθρακα, ενώ άλλοι 400 γιγατόνοι βρίσκονται σε θαλάσσια ιζήματα και δέλτα ποταμών.
Καθώς η Αρκτική θερμαίνεται ταχύτερα από κάθε άλλη περιοχή του πλανήτη, το παγωμένο έδαφος αποψύχεται. Παράλληλα, η διάβρωση των ακτών και η ροή των ποταμών μεταφέρουν μέρος του αποδεσμευμένου υλικού στον Αρκτικό Ωκεανό.
Σύμφωνα με τον επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης, Μανουέλ Ρούμπεν, έως 0,02 γιγατόνοι άνθρακα εισέρχονται ετησίως στη θάλασσα. Οι προβλέψεις που επικαλείται αναφέρουν ότι αυτή η ροή θα μπορούσε να αυξηθεί κατά 70% έως 150% μέχρι το 2100.
Το βασικό ερώτημα ήταν πόσος από αυτόν τον άνθρακα επιστρέφει στην ατμόσφαιρα ως αέριο του θερμοκηπίου και πόσος παραμένει θαμμένος στον πυθμένα.
Οι πυρήνες ιζημάτων αποκάλυψαν τις προτιμήσεις των μικροβίων
Για να παρακολουθήσουν τη διαδρομή του άνθρακα, οι επιστήμονες συνέλεξαν πυρήνες ιζημάτων σε διαφορετικές αποστάσεις από την ακτή του νησιού. Εξέτασαν τόσο τη σύστασή τους όσο και τον ρυθμό με τον οποίο συσσωρεύονται στον βυθό οι αποθέσεις από το μόνιμα παγωμένο έδαφος.
Καθοριστικό στοιχείο ήταν το διαλυμένο ανόργανο ανθρακικό υλικό στο νερό που βρίσκεται στους μικροσκοπικούς πόρους των ιζημάτων. Η ποσότητά του δείχνει πόσο διοξείδιο του άνθρακα παρήγαγαν οι μικροοργανισμοί κατά τη διάσπαση οργανικού υλικού.
Τα ισότοπα άνθρακα επέτρεψαν επίσης στους ερευνητές να ξεχωρίσουν την προέλευση της μικροβιακής «τροφής». Το ισότοπο άνθρακας-13 έδειξε αν το υλικό προερχόταν από τη στεριά ή τη θάλασσα, ενώ ο άνθρακας-14 βοήθησε να διαπιστωθεί αν ήταν παλαιό υλικό του μόνιμου παγετού ή νεότερα υπολείμματα φυκών.
Η ανάλυση έδειξε ότι τα βακτήρια προτιμούν τον φρέσκο θαλάσσιο άνθρακα, όπως τα νεότερα κατάλοιπα φυκών, αντί του παλαιού άνθρακα από το παγωμένο έδαφος.
Αυτό σημαίνει ότι, στη συγκεκριμένη περιοχή, ο χερσαίος άνθρακας συμμετέχει λιγότερο από όσο φοβούνταν οι ερευνητές στην παραγωγή αερίων που μπορούν να φτάσουν στην ατμόσφαιρα. Ωστόσο, η μελέτη δεν κλείνει το ζήτημα: μέρος του οργανικού υλικού μπορεί να έχει ήδη διασπαστεί προτού φτάσει στον βυθό, ενώ τα ευρήματα μιας συγκεκριμένης ακτής δεν αρκούν από μόνα τους για να περιγράψουν ολόκληρη την Αρκτική.
Το επόμενο βήμα προγραμματίζεται για το 2027
Η μεταφορά ιζημάτων δεν αφορά μόνο το κλίμα. Τα θραύσματα από τις ακτές θολώνουν τα παράκτια νερά, ενώ ο διαλυμένος οργανικός άνθρακας μεταβάλλει το χρώμα τους. Έτσι περιορίζεται το διαθέσιμο φως για οργανισμούς όπως τα φύκη, των οποίων η πρωτογενής παραγωγή αποτελεί βάση για ψάρια, καρκινοειδή και φώκιες. Για τις τοπικές κοινότητες, αυτό θα μπορούσε να έχει σημασία επειδή τα παράκτια οικοσυστήματα συνδέονται με την παροχή τροφής.
Οι ερευνητές σχεδιάζουν να εξετάσουν αυτές τις αλληλεπιδράσεις στη διεθνή εκστρατεία «Arctic Pulse» το 2027. Οι συντονισμένες μετρήσεις προβλέπεται να γίνουν από το ερευνητικό παγοθραυστικό Polarstern, με αεροσκάφη του Ινστιτούτου Alfred Wegener και με έρευνες στην ξηρά.
Για τα κλιματικά μοντέλα, η ακριβέστερη εκτίμηση του άνθρακα που παραμένει στον βυθό μπορεί να βελτιώσει την αποτίμηση των συνεπειών από την απόψυξη του μόνιμου παγετού. Αυτό αφορά και το ελληνικό κοινό, καθώς οι προβλέψεις για το παγκόσμιο κλίμα εξαρτώνται από το πόσο σωστά αποτυπώνεται η ανταλλαγή άνθρακα μεταξύ εδάφους, ωκεανού και ατμόσφαιρας.
Πιστεύετε ότι οι επόμενες αρκτικές αποστολές πρέπει να δώσουν προτεραιότητα στην αποθήκευση άνθρακα στον βυθό ή στις επιπτώσεις στα παράκτια οικοσυστήματα;
