Læsetid: 8 min.

Det starter med et hul i jorden

En rigtig ond cirkel. Vi har lavet klimarod i himlen over vore hoveder. Nu registrerer forskerne, at opvarmningen er begyndt at gå i jorden under vore fødder i de nordlige permafrosne områder: Et enormt depot af dybfrossent kulstof kan blive frigjort og nære en ond cirkel af forstærket opvarmning
Det begynder her. Et af de huller, som permafrostforskeren Vladimir Romanovsky skal huske at køre udenom, når han cykler på arbejde. Hullerne, som mange steder er begyndt at give skader på natur og bygninger, er første varsel om den destabilisering af undergrunden, som bliver stadig mere mærkbar i egne med permafrost - og som er et af elementerne i en farlig selvforstærkende proces.

Det begynder her. Et af de huller, som permafrostforskeren Vladimir Romanovsky skal huske at køre udenom, når han cykler på arbejde. Hullerne, som mange steder er begyndt at give skader på natur og bygninger, er første varsel om den destabilisering af undergrunden, som bliver stadig mere mærkbar i egne med permafrost - og som er et af elementerne i en farlig selvforstærkende proces.

Vladimir Romanovsky

26. januar 2008

Når Vladimir Romanovsky cykler hjemmefra til sit kontor på University of Alaska i Fairbanks, er det som at køre i rutschebane. Eller som at trille hen over et gigantisk vaskebræt. På dele af ruten er undergrunden stykkevis sunket sammen, så turen bliver en bumlende færd, op og ned, ned og op.

Det er permafrosten, det er galt med. Den hårdt frosne undergrund i området er ikke længere så hårdt frossen. Global opvarmning og mere end gennemsnitlig lokal opvarmning får isen under de øverste jordlag til langsomt at smelte, og når is bliver til vand, fylder det mindre og flyder om muligt væk. Og så synker vejen oven over. Ligesom parkeringspladser i Fairbanks er sunket sammen. Ligesom huse er det.

For Vladimir Romanovsky er den bumlende morgentur af mere end almindelig interesse. Den russiskfødte amerikaner er en af verdens førende permafrostforskere og har på universitetet i Alaskas hovedstad Fairbanks sit Geophysical Institute Permafrost Laboratory, hvorfra han og hans kolleger nidkært og i stigende grad nervøst følger, hvad der sker med den frosne jord på klodens høje nordlige breddegrader.

"Permafrost er en tilstand defineret ved, at materialet under jordoverfladen har haft en temperatur på under nul grader Celsius i to år eller mere," fortæller Romanovsky, der netop har besøgt København for at forelæse om permafrost-forskningen hos Selskabet for Arktisk Forskning og Teknologi.

For de fleste permafrost-områder betyder 'eller mere', at de har været bundfrosne i århundreder eller årtusinder.

"Et permafrostlag kan være fra få decimeter til 500 meter tykt. Det dybeste permafrostlager, man har registreret, når helt ned i 1.400 meters dybde. Som regel er permafrosten dækket af et aktivt jordlag på måske en meters tykkelse, så man kan normalt ikke se, om et område er bundfrossent," siger Vladimir Romanovsky, der har tre årtiers forskning i felten bag sig.

Arktisk havis og gletschere regnes ikke med som permafrost, men på den nordlige halvkugle ligger der hele vejen rundt et bælte af permanent frossen undergrund, primært omfattende store dele af Alaska, Canada og Sibirien. I alt knap 23 millioner kvadratkilometer eller næsten en fjerdedel af landarealet nord for Ækvator. Forskernes bekymring er, at dele af denne dybfrosne verden er begyndt at tø. Og at optøningen kan være starten på en langstrakt kæde af feedback-processer, der er udløst af den globale opvarmning, og som selv forstærker den.

"Mange steder i både Alaska og Sibirien er temperaturen i permafrosne lag foruroligende tæt på nul grader. Vi taler derfor om anseelige områder, der nærmer sig optøningsbetingelser. Der kan i givet fald blive tale om meget dramatiske effekter på økosystemerne," siger Vladimir Romanovsky.

I Alaska er det mere end halvdelen af staten, der hviler på den frosne masse. Og i Fairbanks kan opvarmningen både mærkes og ses. Permafrosten forekommer her i lag, der typisk er omkring 50 meter tykke, men ikke sammenhængende - nogle steder er undergrunden altid frossen, andre steder ikke. Og nogle steder er de øvre dele af de frosne zoner begyndt at tø.

Når Romanovsky har journalister eller forskerkolleger på besøg, kan han således levere anskuelsesundervisning. Tæt på huset, hvor han selv bor med sin hustru og to sønner, har jorden åbnet sig i et halvanden meter dybt hul, fordi den stabiliserende is længere nede er smeltet. I skoven nær ved boligen er jordbunden tilsvarende faldet sammen og har efterladt birketræerne hulter til bulter i skæve vinkler - 'fordrukne' som man siger lokalt. På en grund, der har tilhørt Romanovskys svigermor, er et hus tydeligt beskadiget, fordi grunden, det står på, er blevet ustabil. Veje, fortove, parkeringspladser må tilbagevendende repareres, hvor permafrosten pludselig tør, og store revner eller huller opstår.

"Folk i Alaska er meget bekymrede for, hvad der kan ske med deres huse. Store ejendomme kan styrte sammen, hvis den permafrosne grund under dem smelter - i nogle tilfælde er ejendomme styrtet sammen i løbet af ganske få dage," fortæller Romanovsky og viser egne dramatiske billeder fra Jakutsk i Sibirien, hvor vandledningsarbejde - ikke den globale opvarmning - fik isen til at smelte under en ny fireetages beboelsesblok, der brækkede midt over og for den ene halvdels vedkommende styrtede sammen som et korthus.

Flere byer i risikozonen

Målinger på de nordlige breddegrader har nu vist stigende temperaturer i permafrostens øvre lag gennem 30 år, parallelt med de stigende temperaturer i atmosfæren. Den foruroligende udvikling udløste allerede i 2003 en ekspertrapport fra US Arctic Research Commission med bl.a. Vladimir Romanovsky som medforfatter. Advarslerne var klare.

"Arbejdsgruppen fandt dokumentation for vidt udbredt opvarmning af permafrost og observationer af optøning - begge forhold der har alvorlige, langsigtede konsekvenser for Alaskas transportnetværk, for Trans-Alaska rørledningen og for de næsten 100.000 Alaska-indbyggere, der lever i områder med permafrost," hed det i rapporten.

"Klimastudier og -scenarier peger på, at større bebyggelser (som Nome, Barrow, Inuvik og Jakutsk) er lokaliseret i områder med moderat eller højt farepotentiale fra tøende permafrost," fastslog forskerne.

Siden har målingerne udført af bl.a. Romanovskys forskerhold og kolleger i Sibirien dokumenteret fortsat opvarmning af permafrosten.

Samtidig har forbedrede computermodeller gjort det muligt at tegne mere præcise scenarier for den sandsynlige udvikling, hvis den globale opvarmning fortsætter. Med en power point-animation viser Alaska-forskeren, hvordan en temperaturstigning fra minus én grad til nul grader i de øvre permafrostlag vil føre til afsmeltningsprocesser i betydelige dele af det nordlige permafrostbælte midt i dette århundrede.

"Og i år 2100 vil et meget stort bælte have ændret sig meget dramatisk," siger han.

Et modelstudie foretaget af David Lawrence fra US National Center for Atmospheric Research i Boulder, Colorado, viser, at 90 pct. af det samlede permafrost-areal kan være alvorligt beskadiget af overfladeoptøning i 2100. Den seneste store rapport fra FN's klimapanel IPCC siger, at arealet med permafrost på den nordlige halvkugle er reduceret med syv pct. gennem de seneste 50 år og kan blive reduceret med 20-35 pct. inden 2050.

Ildevarslende fordi den permafrosne undergrund er det, der holder sammen på hele systemet i de kolde områder - både den menneskeskabte infrastruktur og de økologiske systemer. Tør permafrostens øvre lag, bliver enorme, i dag faste og stabile områder omdannet til våde, bløde landskaber med en helt anden økologi og helt andre forudsætninger for de stedlige samfund.

Feedback-mekanismerne

Det er muligvis ikke det værste. Det værste er det, modellerne ikke er i stand til at tage ordentligt højde for. Feedback-mekanismerne. De selvforstærkende processer, der risikerer at sætte det sammenkoblede permafrost-atmosfæresystem i uheldsvangert selvsving.

Det handler om kulstoffet i de frosne jordlag.

"Da disse områder, som typisk var græsland, for længe siden begyndte at fryse til, skete der en hurtig sedimentering af vegetationens organiske kulstof, uden at der nåede at foregå nogen væsentlig mikrobiel nedbrydning," forklarer Vladimir Romanovsky.

Han skønner, at to-otte procent af de permafrosne sedimenter består af dybfrossent organisk kulstof, angiveligt svarende til 2-800 milliarder ton kulstof.

"Og mikroorganismerne er der stadig. De er levende, de venter. Og så snart et område begynder at tø op, starter de deres nedbrydning af det organiske materiale."

Hvis det foregår med adgang til luftens ilt, bliver resultatet CO2, som siver op i atmosfæren. Foregår det uden ilt, f.eks. under vand, er det i stedet metan - en 20 gange så kraftig drivhusgas som CO2 - der bobler op og ender i atmosfæren.

Hvor meget? Hvor hurtigt ...?

Potentialet er enormt. De 2-800 milliarder ton kulstof skal sammenlignes med de globale udledninger fra afbrænding af fossilt brændsel, som i dag udgør i størrelsesorden syv mia. ton kulstof om året.

Hele dette permafrosne kulstoflager kan til alt held ikke frigøres foreløbig. Det meste befinder sig i stor dybde, og den sandsynlige afsmeltningshastighed med de forventede globale temperaturstigninger er ifølge Romanovsky i størrelsesordenen 10-20 cm pr. århundrede. En total afsmeltning er derfor formentlig et spørgsmål om mange hundrede år eller mere.

Men alene i de øverste tre meter permafrost er der måske lagret så meget som tre gange atmosfærens kulstofindhold i form af CO2, mener Romanovsky.

"Så hvis bare en del af dette permafrosne kulstof frigøres - og især hvis det frigøres som metan - kan der blive tale om markante feedback-processer," siger han.

Feedback-processen er altså denne: Når temperaturen i atmosfæren stiger som konsekvens af de menneskeskabte udledninger af drivhusgasser, så tør permafrostens øvre lag. Når de tør, frigøres CO2 og metan til atmosfæren. Her virker de som drivhusgasser, som får den globale temperatur til at stige yderligere. Hvilket får mere permafrost til at tø og mere CO2 og metan til at sive op i atmosfæren. Som således bliver yderligere opvarmet ...

Jord-klimamodellerne kan ikke i dag forudsige, hvor hastigt og hvor meget denne selvforstærkende mekanisme kan udvikle sig. FN's klimapanel har således ikke forsøgt at sætte tal på, hvor meget en optøning af de øvre permafrostlag kan få en globale temperatur til at stige.

En tidsindstillet bombe

Katey Walter, forskerkollega til Vladimir Romanovsky ved University of Alaska, har sammen med russiske kolleger målt på sibiriske søer, hvor permafrosten slipper, og hvor mere end 42.000 år gammelt kulstofholdigt plantemateriale begynder at blive nedbrudt af reaktiverede mikroorganismer. Resultatet er opboblende metan, og Walker og kolleger har fundet, at optøningsprocessen har øget metanfrigivelsen i regionen med 58 pct. i perioden 1974-2000.

Walter og kolleger konkluderer i en artikel i tidsskriftet Nature, at "metan-udstrømningen fra de tøende søer i den undersøgte region kan være fem gange større end hidtil skønnet."

"En tidsindstillet bombe i slow-motion," sagde klimaforskeren Ted Schuur, University of Florida, til The Guardian, da Walters resultater blev offentliggjort.

Et andet forskerhold under ledelse af O.A. Anisimov fra det statslige hydrologiske institut i St. Petersborg har forsøgt at raffinere eksisterende modeller for at kunne vurdere, hvor hastigt metan kan undslippe fra den tøende permafrost.

"Ifølge vore resultater kan den årlige nettoafgivelse af metan fra russiske permafrostområder være øget med seks-otte mio. ton midt i det 21. århundrede, afhængigt af klimascenarierne. Hvis andre kilder og afløb for metan ikke ændrer sig, kan dette øge atmosfærens metan-indhold med omkring 100 mio. ton," skriver Anisimov og kolleger i tidsskriftet Environmental Research Letters.

I sig selv vil det øge den globale temperatur med 0,012 grader, vurderer de russiske forskere.

Hvor hurtigt det reelt vil gå med optøningen af de enorme frosne områder i samspillet med en stadig varmere atmosfære, er der ingen, der i dag kan vurdere. Ligesom med begivenhederne på den grønlandske indlandsis synes det at være et af de områder, hvor videnskaben viser sig bedst egnet til at beskrive de komplicerede, dynamiske klimaprocesser, efter at de har udspillet sig i virkeligheden.

Vladimir Romanovsky tager på tredje årti temperaturen på permafrosten via sine mange målestationer i Alaska. Resultaterne bekymrer ham, ligesom hullerne i vejene, haverne og skovene i Fairbanks, hvor jordbunden er kollapset, gør det.

"Vi er på vej til at skabe dramatiske ændringer i økosystemerne og infrastrukturen," siger han, når han holder et af sine mange foredrag og viser sine fotos og power point-animationer.

Det er, hvad han kan gøre. Sige hvad han ser, og hvad han ved, i håbet om, at verden snart begynder at lytte. Og så i øvrigt se sig for, når han bumper afsted over vaskebrættet på vejen til University of Alaska.

Bliv opdateret med nyt om disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk, seriøs og troværdig.
Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her

Anbefalinger

anbefalede denne artikel

Kommentarer

Der er ingen kommentarer endnu