Global uppvärmning kan leda till stegrad klimatförändring

Den globala uppvärmningen kommer att förstärka klimateffekterna visar en ny världsomfattande studie där forskare från SLU medverkar. Kol som lagrats i marken i kalla områden där nedbrytningen är långsam avges när marken värms upp.

– När vi börjar värma upp de områdena så blir organismerna som bryter ner organiskt kol mer aktiva. Då vi kan förväntas oss stora utsläpp av kol från marken, säger forskaren Thomas Crowther, Yale, som lett studien där forskare från många länder deltagit.

Under de senaste två decennierna har en stor mängd forskargrupper misstänkt att de ökande temperaturerna kan komma att påverka markens förmåga att binda kol. Om stora mängder kol avges från marken i och med uppvärmningen kan det utlösa en feedback-effekt som kan orsaka en skenande klimatförändring. Trots att tusentals vetenskapliga studier gjorts runtom i världen, har forskningen inte entydigt visat om uppvärmningen kommer att ge högre utsläpp av kol från markens organiska jordar eller det motsatta, att mer kol lagras.

Det visar sig att forskarna har riktat blickarna åt fel håll.

Nature publicerar nu en omfattande studie som visar att uppvärmningen kommer att orsaka förlust av åtminstone 55 miljarder ton kol till år 2050.

I studien som letts från Yale University visar forskarna att uppvärmningen kommer att leda till utsläpp av kol från organiska jordar som motsvarar en ökning med 17% . Detta ska läggas ovanpå de redan förväntade växthusgasutsläppen från förbränning av fossila bränslen. Det är som att lägga till ett ytterligare industriland av USA:s storlek.

Resultaten visar att mest kol kommer att frigöras i de kallare trakterna på nordliga breddgrader, där organiska jordar har byggts upp under tusentals år och där en långsam nedbrytning resulterat i att kollagren varit förhållandevis stabila.

Många av de tidigare studierna har utförts i områden med tempererat klimat där kollagren är mindre. Studier som enbart fokuserar på dessa områden tar inte med i beräkningarna den mycket stor andelen av möjliga kolutsläpp i norr, säger artikelförfattaren Thomas Crowther, som utfört studien vid Yale School of Forestry & Environmental Studies och Netherlands Institute of Ecology.

– Lagren av markkol är störst på platser där marken är kall och ofta frusen. Under de förhållandena är nedbrytarna mindre aktiva och markens kollager har kunnat byggas upp under lång tid, säger forskaren Thomas Crowther.

– Men när vi sedan börjar värma upp dessa nordliga områden så blir nedbrytarna mer aktiva och det är då vi kan förväntas oss stora utsläpp av kol från marken, säger Crowther. Det skrämmande är att det är just i de kalla regionerna vi förväntar oss att klimatförändringarna kommer att leda till störst uppvärmning.

Resultaten bygger på en analys av data från ett stort antal experiment från hela världen som gjorts under de senaste 20 åren.

Yale-forskaren Mark Bradford som också deltagit i studien pekar på att resultaten förklarar varför tidigare uppvärmningsexperiment pekat i olika riktningar, där en del experiment visat på kolförluster medan andra inte gjort det.

– Effekten förklaras till stor del av var du tittar, säger Bradford. Nu när vi vet det kan vi börja utgå från att biologisk feedback är en verklig effekt som sannolikt kommer att accelerera den klimatförändring som orsakas av mänskliga aktiviteter.

Det finns fler exempel på biologisk feedback som studien inte omfattar, till exempel att förhöjda koldioxidhalter kan leda till ökad tillväxt hos växter. Detta skulle kunna dämpa eller förstärka effekten av markkolets feedback. Att förstå dessa processer på en global skala är avgörande för forskarnas förståelse av klimatförändringarna.

– Att få grepp om den här typen av feedbacks är nödvändigt för att vi ska kunna göra meningsfulla projektioner av framtida klimatförhållanden. Bara då kan vi sätta realistiska utsläppsmål för växthusgaser som kan motverka klimatförändringarna på ett effektivt sätt, säger Thomas Crowther.

Även svensk forskning har bidragit till den världsomfattande studien. Hjalmar Laudon, professor i skogslandskapets biogeokemi vid SLU har bidragit med värdefulla data.

– Det här är en avgörande forskningsfråga som tidigare varit svår att lösa, säger Hjalmar Laudon. Genom att slå ihop data från en stor mängd studier har vi nått längre vilket visar att samarbete, långa tidsserier av fältförsök och kollektiv ansträngning krävs för att svara på de riktigt stora forskningsfrågorna.

Professor Hjalmar Laudon, SLU, finns tillgänglig för intervjuer i Stockholm under torsdagen 1 december. Han nås på 070- 560 6625, eller hjalmar.laudon@slu.se

Kontakt på Yale: Kevin Dennehy 203-436-4842 eller kevin.dennehy@yale.edu

Artikeln, "Quantifying Global Soil Carbon Losses in Response to Warming" publiceras i Nature den 1 december 2016.

DOI 10.1038/nature20150