Förutsedda tröskelvärden, mängden svart kol och mosaikartade detaljer är i nyckelposition när man forskar i klimatet på det arktiska området

Professor Atte Korhola forskar i sambandet mellan klimatförändringen och förändringarna i den arktiska miljön. Han berättar om de tre mest aktuella forskningsobjekten.

1. Förutsedda tröskelvärden ger oss möjlighet att förbereda oss

På de arktiska områdena sker det snabba förändringar i miljön och det vore viktigt att kunna tolka ändringarna. Har man överskridit tröskelvärden och hamnat i en situation där utvecklingen är svår att stoppa, eller är miljön så tålig mot förändringar att den kan återhämta sig?

Det vore viktigt att upptäcka signaler som varnar oss om att vi börjar närma oss tröskelvärden, eftersom vi då skulle ha tid att förbereda oss för stora förändringar i miljön, säger Atte Korhola.

Korhola är professor i miljöförändring vid Helsingfors universitet och medverkar i flera internationella forskningsnätverk med fokus på klimatförhållanden och ekosystemens reaktioner på klimatet.

Han ger följande exempel på konsekvenserna av att överskrida tröskelvärden:

Vi vet att förändringar i miljön gynnar klimatförändringen – och tvärtom. En sådan här förändring som matar sig själv är det krympande is- och snötäcket på Ishavet. När täcket minskar tilltar klimatuppvärmningen, vilket å sin sida leder till att is- och snötäcket krymper ytterligare. Normalt reflekterar snön en stor del av solstrålarna tillbaka ut i rymden, men då det snöfria området växer absorberas allt mer strålning av hav och landytor och de värms upp.

En del forskare hävdar att förändringarna i Ishavsområdet redan nu är bestående och att vi befinner oss i en ond cirkel.

Samma självmatande process håller på att smälta permafrosten på det arktiska området. Smältningsprocessen frigör metangas i atmosfären och värmer upp klimatet, vilket påskyndar processen ytterligare.

Men en stor vetenskaplig utmaning är att bestämma när situationen blir okontrollerbar och om det alltid ens finns en sådan punkt, konstaterar Korhola.

För att vi ska kunna tolka de varnande signalerna i tid och göra upp prognoser behövs det mera forskning om ekosystemens flexibilitet och förmåga att återhämta sig. För att kunna identifiera tröskelvärden krävs det statistisk analys och långa tidsserier, säger Korhola.

Det finns endast lite uppföljningsdata från det arktiska området, men lyckligtvis har vi utmärkta indirekta paleodata, som kan avläsas till exempel i kärr, sjöbottnar och glaciärer på området. Med hjälp av dessa kan vi skapa en uppfattning om ekosystemets dynamik och göra prognoser för framtiden.  

Korholas forskningsgrupp undersöker för tillfället hur länge de nordliga kärren förblir kolsänkor och i vilket skede av klimatuppvärmningen de i stället börjar avge kol. Forskarna mäter kolbalansen i kärr, följer växttäckets utveckling och skapar olika modeller för att upptäcka de signaler som kärren ger om hur de klarar klimatuppvärmningen. 

2. Den arktiska mosaiken – små detaljer påverkar helheten

Enligt Arktiska rådets definition omfattar Arktis områden tillhörande åtta olika länder och har en areal på ca 14,5 miljoner kvadratkilometer, varav två tredjedelar är vatten omringat av kontinenter. Trots att förhållandena är utmanande har det funnits befolkning på området i tusentals år.

Det arktiska området är inte en enhetlig monolit eller en homogen omgivning. Området är brokigt och mångfalden har få motstycken i världen: Arktis består av små sjöar, dammar, tjälbildningar, blockhav, kärr och våtmarker.

Korholas forskningsgrupp vill förstå hur de små detaljerna påverkar helheten: hur kolen strömmar i det arktiska landskapet, var den lagras och varifrån den frigörs.

I praktiken granskar vi hela det arktiska området som en mosaik, bit för bit, förklarar Korhola.

Enligt Korhola beror den förutspådda klimatuppvärmningen endast till en tredjedel direkt på koldioxid, det vill säga en tilltagande växthuseffekt. Resten är respons från ekosystemen, det vill säga deras reaktioner på den ökade uppvärmningen. Kommer de att bli sänkor eller källor för kol, kommer de alltså att binda koldioxid från atmosfären eller kommer de att frigöra växthusgaser som påskyndar klimatuppvärmningen?

3. Mängden svart kol måste minskas

Svart kol, dvs. sot som uppstår vid ofullständig förbränning är en av de mest betydande mänskliga faktorerna som bidrar till klimatuppvärmningen. Det svarta kolet flyger med luftströmmarna och landar på snöytor, gör dem mörka och får snön och isen att smälta snabbare. Det är fråga om ett allvarligt hot som i år bland annat har lyfts fram i diskussioner mellan presidenterna Niinistö och Trump.

Allt som allt är svart kol den näst största mänskliga faktorn som bidrar till klimatuppvärmningen på det arktiska området, en del forskare hävdar till och med att det är en faktor som har större inverkan än koldioxiden.

Forskare Meri Ruppel från Korholas grupp har utfört mätningar i en serie glaciärer och upptäckt att mängden svart kol tycks öka i Eurasien.

Vår teori är att den ökade mängden svart kol till största del beror på den omfattande facklingen på ryska olje- och gasfält. Facklingen kan till och med ses från rymden, berättar Korhola.

Fackling handlar om att elda upp naturgas som inte kan tas till vara i rörnät. Enligt Korhola borde man genast upphöra med facklingen, eftersom processen sprider ut sot på det känsliga arktiska området och påskyndar klimatuppvärmningen. Att sluta med fackling skulle medföra omedelbara gynnsamma effekter för klimatet.

Länkar:

Korholas grupp: Environmental Change Research Unit ECRU

UArctic eller Arktiska universitetet är ett samarbetsnätverk som grundats 2001 av arktiska länder och som består av universitet, yrkeshögskolor och forskningsinstitut.

Arktiska rådets arbetsgrupp med ansvar för att följa klimatet AMAP

Läs mer om: Livsvetenskap