Enostavnejši način za oceno povratnih informacij med ogljikom v permafrostu in podnebjem: Znanstvenik vodi napore, da osvetli potencialno velikega igralca v podnebju planeta | 2020

Vsebina:

Anonim

Čeprav ima permafrost ogljik potencial, da postane velik igralec v podnebju planeta, je težko napovedati količino, ki bo vstopila v ozračje za dano povišanje temperature. To je zato, ker je trenutni način za oceno povratne informacije med ogljikom in podnebjem permafrosta z uporabo kompleksnih modelov zemeljskega sistema, ki vključujejo širok spekter atmosferskih in površinskih pojavov. Ko gre za predstavitev dinamike ogljika v permafrostu, ti modeli ne uporabljajo podatkov iz neposrednih opazovanj količine ogljika, ki je trenutno zamrznjena v arktičnem permafrostu.

Zdaj je skupina raziskovalcev pod vodstvom znanstvenika iz Nacionalnega laboratorija Lawrence Berkeley (Laboratorij Berkeley) razvila preprost model ogljikovega permafrosta, ki temelji na neposrednih opazovanjih. Njihov pristop bi lahko pomagal podnebnim znanstvenikom oceniti, kako dobro so predstavljene dinamike permafrosta v modelih zemeljskega sistema, ki se uporabljajo za napovedovanje podnebnih sprememb.

Znanstveniki predstavijo svoje raziskave v članku, objavljenem na spletu 5. oktobra v reviji Filozofske transakcije Kraljeve družbe A .

"Na klasičen način vrednotenja, kako dobri podnebni modeli predstavljajo ogljik v permafrostu, znanstveniki sprašujejo: Ali model napoveduje nivo ogljika v tleh, ki je blizu tistemu, kar opazimo?" pravi Charlie Koven, znanstveni sodelavec v oddelku za podnebne in ekosistemske vede Berkeley Lab, ki je vodil raziskavo.

"Vendar smo vprašanje zastavili in začeli z: Kaj so dejanske opazovane zaloge ogljika v tleh? S tem pristopom smo zgradili najenostavnejši možni model arktičnega permafrostnega ogljika in njegove dinamike," pravi Koven.

Njihov pristop upošteva pred kratkim razvite karte ogljika v tleh, ki določajo porazdelitev in vrsto ogljika na tleh permafrosta na Aljaski, v Kanadi in Rusiji. Vključuje tudi meta-analizo več laboratorijskih študij, v katerih je bilo permafrost v trajanju več mesecev ali let na konstantni temperaturi nad lediščem. Ti poskusi inkubacije kvantificirajo deleže ogljika, izgubljene zaradi odmrzovanja permafrosta. Tretja komponenta je meta-analiza toplotnih modelov tal, ki sledijo dinamiki tal kot odziv na segrevanje podnebja. Ti modeli prispevajo k učinkom taljenja snega, zamrzovanju in odmrzovanju tal ter razlikam v toplotnih lastnostih tal, da poimenujemo nekatere pojave.

Znanstveniki so poenostavljeni model izvedli v dveh scenarijih. V enem scenariju se bodo emisije fosilnih goriv začele dramatično zmanjševati do sredine tega stoletja, globalna temperatura pa se bo povečala za 1,8 stopinje Celzija. V drugem scenariju se emisije fosilnih goriv nadaljujejo po sedanjih stopnjah, ki niso preverjene, globalna temperatura pa se poveča za 3,4 stopinje Celzija.

Rezultati obeh scenarijev so izračunali v povprečju in ugotovili, da količina globalnega segrevanja, ki vstopa v ozračje, za vsako stopnjo Celzija Celzija, ustreza 1,5 letni globalni emisiji ogljikovega dioksida.

"Za določeno količino segrevanja smo odkrili dodatno količino sproščenega ogljika, kar bi vodilo do nadaljnjega segrevanja - z drugimi besedami, povratne zanke," pravi Koven.

Koven ugotavlja, da njihov pristop ne vključuje veliko pomembnih procesov, ki lahko povečajo ali ublažijo sproščanje ogljika iz tal permafrosta.

"Toda lepota preprostih modelov je zelo enostavna za razumevanje. Točno vemo, kaj gre v to," dodaja Koven. "Procesi, ki so odgovorni za povratne informacije o ogljik-podnebju zaradi permafrosta, niso bili dobro zastopani v številnih modelih, in naš pristop je način za začetek. Uporablja se kot ocena, ki je omejena s podatki o velikem obsegu odziva ogljikovega dioksida na segrevanje.