Buiten Fairbanks, Alaska, brandt een natuurbrand na een blikseminslag. (Catharina Dieleman), auteur voorzien

De poolcirkel werd ongelooflijk heet op 20 juni 2020. In de Russische gemeenschap Verkhoyansk bereikte de temperatuur 38 ° C (meer dan 100 ° F), het markeren van wat mogelijk de hoogste luchttemperatuur is die ooit in het noordpoolgebied is gemeten.

De temperaturen in Verchojansk maakten deze zomer deel uit van een grotere trend in West-Rusland, waarbij kleine gemeenschappen in de hele regio temperaturen rapporteerden die waren het breken van lokale records die al decennia hebben gestaan. In de tweede helft van juni waren de oppervlaktetemperaturen in heel West-Siberië even hoog als 10C boven historisch normen, wat een van de heetste Junes ooit is, ondanks de relatief lage temperaturen aan het begin van de maand.

Voor wetenschappers over de hele wereld zijn deze recordbrekende temperaturen alarmbellen, die aantonen welke extreme weersomstandigheden we kunnen hebben verwacht vaker te zien als de klimaatverandering ongecontroleerd doorgaat. Het is echter de langdurige neerslag van moderne hittegolven waar veel wetenschappers uit het noorden zich ernstig zorgen over maken, aangezien ze onze planeet de komende decennia zullen beïnvloeden.

De branden die volgen

Tijdens hittegolven stijgen de oppervlaktetemperaturen, wat vaak een aaneenschakeling van vuurbevorderende weersomstandigheden tot gevolg heeft, waaronder extreme onweersbuien. Deze onweersbuien hebben honderden blikseminslagen die de droge grond kunnen doen ontbranden en vegetatie die als brandstof voor vuur dienen.

In noordelijke regio's, zoals het boreale bioom, kunnen deze vuurbevorderende omstandigheden grootschalige bosbranden veroorzaken die branden miljoenen hectares bos in één zomer.

Historisch gezien heeft de mensheid natuurbranden als een echte ramp beschouwd en aanzienlijke middelen uitgegeven om ze te onderdrukken. We begrijpen nu dat ondanks het aanvankelijke verlies van gevestigde bomen en bodems, bosbranden een natuurlijk en integraal onderdeel zijn van het boreale bioom.

Moderne bosbranden komen echter steeds vaker en intensiever voor en beslaan een groter gebied als gevolg van weersomstandigheden zoals hevige hittegolven. In extreme brandjaren, deze moderne bosbranden kunnen diep in de organische bodems branden die kenmerkend zijn voor boreale bossen. Deze koolstofrijke bodems zijn gedurende duizenden jaren opgebouwd en houden ongeveer vast 30 procent van 's werelds koolstofvoorraden op aarde.

Wanneer branden diep in de bodem branden of te snel terugkeren naar een bos, verliezen ze hun "Oude koolstof" -voorraden. In plaats van in de grond te worden gehouden, worden deze oude koolstofreserves verbrand en terug in de atmosfeer afgegeven, waardoor de koolstofniveaus toenemen. De hogere kooldioxidegehaltes die door bosbranden worden gegenereerd, versterken de gevolgen van klimaatverandering, zoals hittegolven, die kunnen leiden tot verdere bosbranden en een krachtige 'positieve feedback'-lus vormen met de klimaatverandering.

Hoewel deze trends alleen alarmerend zijn, waarschuwen noordelijke onderzoekers dat de neerslag van hittegolven niet zal stoppen wanneer de branden uitbranden. In noordelijke regio's waar de bodems historisch gezien het hele jaar door bevroren blijven, a geheel nieuwe reeks veranderingen beginnen vorm te krijgen.

Wanneer permafrost vergaat

Permafrost vormt zich in het landschap wanneer bodemmateriaal twee of meer opeenvolgende jaren onder het vriespunt blijft. In sommige gebieden wordt permafrost gevormd als directe reactie op een koud klimaat.

Als je echter verder naar het zuiden gaat, permafrost wordt steeds afhankelijker van de aanwezigheid van dikke organische bodems, oppervlaktevegetatie en een schaduwrijke overstore om de warme zomermaanden te overleven. In die gevallen fungeert het ecosysteem als een gigantische beschermende deken, die de zonnewarmte beperkt die de bevroren permafrostmaterialen eronder kan bereiken.

Koolstofrijke turf verbrandt gemakkelijk, waardoor het een goede brandstof is voor door bliksem veroorzaakte branden. (Amerikaanse National Parks Service, Western Arctic National Parklands)

Wanneer permafrost-ecosystemen verbranden, verteert de natuurbrand deze beschermende lagen, waardoor permafrost vaak wordt ontdooid. Dit kan geleidelijk gebeuren, waarbij de ontdooide laag gedurende tientallen jaren langzaam of abrupt uitzet, waarbij de ontdooide laag in de loop van de jaren dramatisch uitzet. Het land kan instorten of zinken, plantengemeenschappen kunnen volledig veranderen en lokale waterstromen kunnen worden omgeleid.

In beide gevallen maakt het verlies van permafrost de enorme arctische koolstofreserves kwetsbaarder voor verlies. Met geleidelijke dooi kunnen microben afbreken en de eerder bevroren koolstof als koolstofdioxide terug naar de atmosfeer afgeven. Daarentegen komt abrupte dooi vaak voor in ijsrijke permafrost, wat resulteert in warmere maar ook nattere bodems. Onder deze omstandigheden vindt nog steeds afbraak plaats, maar koolstof wordt gewoonlijk teruggevoerd naar de atmosfeer als methaan, ongeveer een broeikasgas 30 keer krachtiger bij het vasthouden van warmte dan kooldioxide.

Al deze verloren koolstof kan de positieve feedback over klimaatverandering nog sterker. Terwijl wetenschappers proberen te begrijpen of de vegetatie die groeit na het ontdooien van permafrost in staat is om alle koolstof die vrijkomt tijdens de ontbinding te compenseren, geven de meeste huidige modellen aan dat permafrost zal ontdooien uiteindelijk een bron zijn van atmosferische koolstof.

Onderzoekers beginnen te begrijpen hoe nauw deze verstoringen veroorzaakt door klimaatverandering werkelijk met elkaar verbonden zijn. Wat verschijnt als een individuele gebeurtenis - hittegolf, bosbrand of permafrost-dooi - heeft trapsgewijze vertakkingen door tijd en ruimte in het noordpoolgebied, en dient mogelijk als de zaad kristal voor de volgende verstoring in de komende maanden, jaren of zelfs decennia die volgen.

Hittegolven, bosbranden en permafrost-dooi vertegenwoordigen een milieu-trifecta die inherent met elkaar verbonden zijn en veranderingen in het voorkomen en de intensiteit van elkaar stimuleren.

Over de auteur

Catherine Dieleman, Onderzoeksmedewerker, Afdeling Integratieve Biologie, Universiteit van Guelph

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

Life After Carbon: The Next Global Transformation of Cities

by Peter Plastrik, John Cleveland
De toekomst van onze steden is niet meer wat het was. Het moderne stadsmodel dat wereldwijd in de twintigste eeuw greep, heeft zijn nut overleefd. Het kan de problemen niet oplossen die het heeft helpen creëren, vooral de opwarming van de aarde. Gelukkig is er een nieuw model voor stadsontwikkeling in steden dat agressief de realiteit van de klimaatverandering aanpakt. Het transformeert de manier waarop steden fysieke ruimte ontwerpen en gebruiken, economische welvaart genereren, hulpbronnen verbruiken en verwijderen, de natuurlijke ecosystemen exploiteren en onderhouden en zich voorbereiden op de toekomst. Beschikbaar op Amazon

The Sixth Extinction: An Unnatural History

door Elizabeth Kolbert
In de afgelopen half miljard jaar zijn er vijf massa-uitstervingen geweest, toen de diversiteit van het leven op aarde plotseling en dramatisch afnam. Wetenschappers over de hele wereld controleren momenteel het zesde uitsterven, waarvan wordt voorspeld dat het de meest verwoestende uitsterving is sinds de asteroïde-impact die de dinosauriërs heeft uitgeroeid. Deze keer is de cataclysm ons. In proza ​​dat tegelijkertijd eerlijk, vermakelijk en diep geïnformeerd is, New Yorker schrijver Elizabeth Kolbert vertelt ons waarom en hoe mensen het leven op de planeet hebben veranderd op een manier die geen soort eerder heeft. Door verweven onderzoek in een half dozijn disciplines, beschrijvingen van de fascinerende soorten die al verloren zijn gegaan, en de geschiedenis van uitroeiing als concept, biedt Kolbert een ontroerend en uitgebreid verslag van de verdwijningen die zich voor onze ogen voordoen. Ze laat zien dat de zesde uitsterving waarschijnlijk de meest duurzame erfenis van de mensheid zal zijn, en dwingt ons de fundamentele vraag te heroverwegen wat het betekent om mens te zijn. Beschikbaar op Amazon

Climate Wars: The Fight for Survival as the World Overheats

door Gwynne Dyer
Golven van klimaatvluchtelingen. Tientallen mislukte staten. All-out oorlog. Van een van 's werelds grote geopolitieke analisten komt een angstaanjagende kijk op de strategische realiteit van de nabije toekomst, wanneer de klimaatverandering de wereldmacht in de richting van de moordende overlevingspolitiek drijft. Voorafgaand en onwrikbaar, Klimaatoorlogen zal een van de belangrijkste boeken van de komende jaren zijn. Lees het en ontdek waar we naar op zoek zijn. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.