Modelowanie komputerowe zapowiada uwalnianie węgla do atmosfery Wyniki nowych, międzynarodowych badań sugerują, że zmiany w klimacie Ziemi spowodują pod koniec XXI w. uwalnianie do atmosfery Ziemi miliardów ton węgla uwięzionego w zmarzlinie na dużych szerokościach geograficznych. Badania, których wyniki zaprezentowano w czasopiśmie Procee... Wyniki nowych, międzynarodowych badań sugerują, że zmiany w klimacie Ziemi spowodują pod koniec XXI w. uwalnianie do atmosfery Ziemi miliardów ton węgla uwięzionego w zmarzlinie na dużych szerokościach geograficznych. Badania, których wyniki zaprezentowano w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ujawniają że uwalnianie węgla może z kolei przyspieszyć globalne ocieplenie. Prace zostały dofinansowane z projektu COMBINE (Kompleksowe modelowanie systemu Ziemi w celu lepszego prognozowania i przewidywania klimatu), który otrzymał niemal 8 mln EUR z tematu "Środowisko" Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE. Wykorzystując modelowanie komputerowe w ośrodku superkomputerowym Komisji ds. Alternatywnych Źródeł Energii i Energii Atomowej we Francji, naukowcy z Francji, Kanady, USA i Wlk. Brytanii odkryli również, że ocieplanie się gleby może spowodować jej przemianę na dużych szerokościach geograficznych z biotopu obniżającego ilość dwutlenku węgla (CO2) w jego źródło. Zespół, pracujący pod kierunkiem Charlesa Kovena z Krajowego Laboratorium im. Lawrence'a Berkeley'a (Berkeley Lab), amerykańskiego Departamentu Energii, twierdzi, że uzyskane wyniki przeczą wnioskom z porównania modeli, jakie zawarto w czwartym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu z 2007 r. Wedle naukowców porównanie wskazuje, że zmiany klimatu pobudzą na dużych szerokościach geograficznych rozwój roślinności, która pochłonie więcej węgla z atmosfery niż uwolni się go z topniejącej zmarzliny. Jednakże najnowszy model obejmuje szczegółowe procesy gromadzenia się węgla w glebie na dużych szerokościach geograficznych na przestrzeni czasu oraz sposób jego uwalniania przez topniejącą zmarzlinę. Procesy te dały podstawę do wprowadzenia do nowego modelu znacznie większych ilości węgla niż w przypadku jego poprzedników i dają wgląd w podatność węgla na rozkład wraz z ocieplaniem się gleby. Zespół przeprowadził cztery symulacje dla okresu od 1860 r. do 2100 r., wykorzystując w każdej z nich rozmaite zestawy procesów. Naukowcy dodali również "umiarkowany" scenariusz zmian klimatu, który spowodował skok temperatury o 8°C do 2100 r., wyższy niż średnia międzynarodowa. Opierając się na odkryciach poczynionych na podstawie modelu, zespół twierdzi, że zwiększenie absorpcji węgla przez bujniejszą roślinność zostanie zniwelowane przez uwalnianie większych ilości węgla do atmosfery. "Ujęcie procesów zmarzliny okazuje się mieć istotne znaczenie" - mówi dr Koven. "Wcześniejsze modele miały tendencję do radykalnego niedoceniania ilości węgla w glebie na dużych szerokościach geograficznych, ponieważ brakowało w nich procesów wbudowywania się węgla w glebę. Dane wejściowe naszego modelu obejmują większą ilość węgla w glebie, pokazując, że jest znacznie więcej do stracenia z powodu globalnego ocieplenia." Dr Koven oszacował wspólnie z kolegami ilość CO2 i metanu, jaką mogą uwolnić lądowe ekosystemy borealne i arktyczne wskutek zmian klimatu. Naukowcy twierdzą, że ekosystemy te odgrywają zasadniczą rolę w globalnym obiegu węgla, gdyż są bogate w węgiel organiczny w glebie, który przez tysiąclecia wbudowywał się w zamarzniętą glebę i warstwy torfu. Podkreślają, że większość tego węgla jest obecnie uwięziona i nie jest zawracana do obiegu. Aczkolwiek dodają, że część z tych zasobów może zostać uwolniona wraz z ociepleniem klimatu. Taki scenariusz mógłby stanowić pozytywne sprzężenie zwrotne wobec globalnych zmian klimatu. Tymczasem w toku badań odkryto również nieznaczny wzrost uwalniania metanu. "Istnieje takie przekonanie, że topnienie zmarzliny spowoduje uwalnianie metanu" - mówi dr Koven. "Niemniej to czy węgiel pojawi się jako CO2 czy też metan uzależnione jest od hydrologii i innych pomniejszych procesów, których modele nie za bardzo są w stanie ująć. Możliwe, że ocieplanie się na dużych szerokościach geograficznych prowadzi do wysychania wielu regionów, a przez to do mniejszych emisji metanu, i to tak naprawdę odkryliśmy." Naukowcy twierdzą, że potrzebne są dalsze prace w celu pogłębienia wiedzy na temat procesów powodujących uwalnianie węgla z warstw gleby, które są stale zamarznięte lub sezonowo zamarzają i rozmarzają.Więcej informacji: Berkeley Lab: http://www.lbl.gov/ PNAS: http://www.pnas.org/ Kraje Kanada, Francja, Zjednoczone Królestwo, Stany Zjednoczone
