Ilmastonmuutos voi lisätä näiden hiili- ja typpivarantojen vapautumista ilmakehään kasvihuonekaasuina: hiilidioksidina, metaanina ja typpioksiduulina. Arktiset alueet lämpenevät kaksi kertaa nopeammin kuin maapallomme keskimäärin.
Väitöskirjassaan Carolina Voigt havaitsi, että lämpeneminen ja ikiroudan sulaminen lisäsivät näiden kaikkien kolmen kasvihuonekaasun vapautumista subarktisista tundramaista.
Tulokset osoittavat, että tulevaisuuden lämpimämmässä ilmastossa tundran ikiroutasuot eivät toimi ainoastaan hiilidioksidin ja metaanin lähteinä, vaan voivat päästää yhä enemmän myös voimakasta kasvihuonekaasua, typpioksiduulia.
Lämpenemisen vaikutuksista arktisen alueen hiilidioksidi- ja metaanipäästöihin on tehty melko paljon aiempaa tutkimusta. Voigt kuitenkin osoitti väitöskirjassaan ensimmäistä kertaa, että lämpenemisen myötä myös arktisen alueen typpioksiduulipäästöt tulevat todennäköisesti kasvamaan.
– Maan kosteudessa ja kasvillisuudessa tapahtuvilla muutoksilla tulee olemaan merkittävä rooli arktisten typpioksiduulipäästöjen säätelijänä tulevaisuudessa. Voigtin esittämien tulosten perusteella arktiset suot voivat muuttua merkittäviksi typpioksiduulin lähteiksi ikiroudan sulamisen myötä. Alueet, jotka mahdollisesti tulevat toimimaan typpioksiduulin lähteinä tulevaisuuden lämpimämmässä ilmastossa, kattavat jopa neljänneksen arktisesta maa-alueesta.
Kenttäkokeessa typpioksiduulin lisäksi myös hiilidioksidin ja metaanin päästöt ilmakehään kasvoivat.
– Tärkeä havainto oli, että jopa alle yhden asteen nousu ilman lämpötilassa lisäsi kasvihuonekaasujen tuottoa syvällä maaperässä. Tämä näyttäisi johtuvan siitä, että lämpenemisen myötä liukoisten yhdisteiden, kuten liukoisen eloperäisen hiilen valunta maan pintakerroksista syvemmälle lisääntyy, Voigt kertoo väitöstiedotteessaan.
Hänen mukaansa sulamiskokeessa ikiroudan sulaminen toisaalta lisäsi metaanin sidontaa ilmakehästä hapellisen turvekerroksen syvenemisen myötä, mutta toisaalta se lisäsi vanhan hiilen vapautumista ikiroudasta ilmakehään.
Voigtin mukaan tulokset osoittavat selvästi, että lämpeneminen lisää arktisten alueiden kasvihuonekaasupäästöjä. Tämä taas voimistaa ilmastonmuutosta edelleen.
MSc Carolina Voigtin väitöskirja Effects of climate warming and permafrost thaw on greenhouse gas dynamics in subarctic ecosystems tarkastettiin Itä-Suomen yliopistossa perjantaina.