Przy użyciu niezwykle czułych instrumentów mikrofalowych znajdujących się na pokładach satelitów, naukowcy z JPL zaobserwowali ostatni trend na wczesne roztopy w obszarach okołobiegunowych.

Regionalny roztopy, które od 1988 roku zaczynają się coraz wcześniej (postęp to prawie jeden dzień na rok), mogą doprowadzić do zmian w zużyciu i oddawaniu dwutlenku węgla przez roślinność i glebę podczas jego obiegu w atmosferze. To zaś może doprowadzić do zmian w klimacie ziemskim. Wydłużony okres wegetacji sprawia, że na badanym obszarze roślinność więcej pobiera dwutlenku węgla, a niżeli go oddaje. Długość tej tendencji zależy od tego czy gleba pozostanie zimna i mokra.

Naukowcy badali dynamikę zamarzania i topnienia w lasach i tundrach Północnej Ameryki i Eurazji. Próbowali oni rozszyfrować efekty powiększania się długości pory roku. Badane regiony obejmują około 30 procent powierzchni lądów ziemskich. Przechowują one główną cześć ziemskiego węgla w roślinności, sezonowo i na stale zamarzniętej glebie. Wielkie połacie lasów okołobiegunowych i tundr są zamarznięte od pewnej głębokości na stałe. Ponad tą głębokością znajdują się aktywne regiony, które zamarzają okresowo.

„Zamarznięta gleba może przechowywać węgiel przez setki do tysięcy lat” – powiedział dr Kyle McDonald z JPL. – „Jeżeli jednak gleba odmarza i zaczyna wysychać to wypuszcza dwutlenek węgla z powrotem do atmosfery„. Obawa jest taka, że uwolniony przez glebę dwutlenek węgla nie zostanie w całości pochłonięty przez rośliny. W ten sposób poziom dwutlenku węgla wzrośnie w bardzo szybkim tempie, co spowoduje jeszcze większe ogrzanie danego regionu i wpłynie na globalny klimat.

Dzięki pomocy radarów NASA i innych instrumentów, m.in. National Oceanic and Atmospheric Administration’s Special Scanning Microwave/Imager, naukowcy mogą monitorować wzrost długości wiosny w lasach i tundrach każdego dnia. Instrumenty te, badając właściwości wody, pozwalają badaczom na dokładne określenie kiedy i gdzie dochodzi do ocieplenia i roztopów.

Ze względu na wielkie rozmiary lasów okołobiegunowych i tundr, co wiąże się z olbrzymią ilością węgla przechowywanego w glebie i przez roślinność, obszary te są szczególnie wrażliwe na zmiany w środowisku. Zmiany te mogą doprowadzić do nieobliczalnych przemian klimatu Ziemi.

„Jeżeli klimat ziemski będzie się zmieniał, tutaj pierwsi to zauważymy” – powiedział McDonald.

Jak udało się zaobserwować naukowcom im wcześniej przychodzą wiosenne roztopy, tym dłużej trwa ta pora roku. Zmiany te wydłużają okres wegetacji roślin. Dzięki temu rośliny mogą pozbawić naszą atmosferę większej ilości dwutlenku węgla.

Dwutlenek węgla jest ważnym gazem. Pozostawiony w naszej atmosferze powoduje powstanie efektu cieplarnianego. Rośliny uwalniają tlen i przechowują węgiel jako biomasę, która w końcu trafia do gleby. Mikroby znajdujące się w glebie rozkładają martwe rośliny, co powoduje, że część węgla z gleby wraca z powrotem do atmosfery. Szybkość, z która mikroby rozkładają martwe rośliny i uwalniają węgiel do atmosfery także zależy od temperatury. Może się zwiększyć wraz ze wzrostem temperatury i dłuższym okresem wegetacji.

Na podstawie wcześniej opisanych badań, McDonald, doktor John Kimbell z Uniwersytetu w Montanie oraz Erika Pdest z JPL przeprowadzili trzy osobne badania, z których każde skupiało się na osobnych zauważalnych zmianach w klimacie okołobiegunowym. Rezultaty prac zostaną przedstawione w tym tygodniu w San Francisco na American Geophysical Union’s Fall Meeting.