De toendra wordt als belangrijk beschouwd koolstof put, dat fungeert als een put die grote hoeveelheden koolstof opslaat in de bevroren grond. Echter, de gevolgen van klimaatverandering Ze veranderen deze functie grondig. De geleidelijke temperatuurstijging veroorzaakt het vrijkomen van deze koolstof in de vorm van kooldioxide (CO2) y methaan in de atmosfeer terechtkomen, wat de opwarming van de aarde verergert.
Toendra-ecosystemen, gelegen in arctische gebieden zoals Groenland, Siberië en Alaska, zijn bijzonder gevoelig voor klimaatveranderingen. Al meer dan tien jaar houden onderzoekers van het Zackenberg-station in het noorden van Groenland het koolstofbudget in de gaten toendra op het noordelijk halfrond, waaruit blijkt hoe de organismen die deze regio's bewonen hun rol veranderen van koolstofopslag naar netto-uitstoters.
Uit een recent onderzoek, gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research, wordt het duidelijk dat de uitstoot van koolstofdioxide door levende organismen neemt toe naarmate de temperatuur stijgt. Zo ook het proces van fotosynthese, de sleutel tot het opvangen van CO2, wordt ook negatief beïnvloed. Er zijn kritische temperaturen, zoals 7ºC, die zodra deze overschreden worden, de koolstofopslag in deze ecosystemen vrijwel ophoudt.
Impact van klimaatverandering op de koolstofcyclus van de toendra
De koolstofcyclus in de toendra wordt rechtstreeks beïnvloed door temperaturen. Naarmate het klimaat warmer wordt, ontdooit de bovenste laag van de permafrost, waardoor micro-organismen de organisch materiaal eerder bevroren. Bij dit proces komen grote hoeveelheden CO2 vrij methaanbroeikasgassen die de impact van klimaatverandering vergroten.
Verschillende onderzoeken, zoals die van de NASA in het noordpoolgebied laten zien dat de toendra evolueert naar gedrag dat meer op dat van de toendra lijkt Boreale bossen, ecosystemen gevonden in gebieden op lagere breedtegraden. Dit fenomeen omvat de migratie van plantensoorten zoals struiken en kleine bomen naar het noorden, wat ook de koolstofcyclus beïnvloedt.
Satellietobservaties, waarbij gebruik wordt gemaakt van geavanceerde technologie zoals ICESat-2 y Landsathebben het mogelijk gemaakt om deze veranderingen in de koolstofcyclus en de beweging van de vegetatie richting het Noordpoolgebied te documenteren. Met meer struikvegetatie zou de toendra wat CO2 kunnen absorberen, maar het ontdooien van de permafrost blijft een kritieke bedreiging, omdat de uitstoot van oude koolstof elke extra opname door de vegetatie zal compenseren.
Vroegtijdig ontdooien en de gevolgen ervan
Een van de grootste uitdagingen waarmee de toendra wordt geconfronteerd is vroegtijdig ontdooien geassocieerd met klimaatverandering. Een groep onderzoekers heeft erop gewezen dat het voortschrijden van de lente, die optreedt als gevolg van mildere winters, de levenscyclus van de vegetatie in de toendra verandert. Deze verandering zou het vermogen van de toendra om als een soort natuursteen te fungeren kunnen verminderen koolstof zinken.
De normale toendracyclus zorgt ervoor dat planten tijdens de ontbinding langzaam koolstof vrijgeven tijdens de lange winters, waardoor de bodem dit kan opslaan. Een vroege dooi zorgt echter voor een onbalans in deze cyclus, waardoor de uitstoot van CO2 wordt vergemakkelijkt voordat planten via fotosynthese aanzienlijke hoeveelheden COXNUMX kunnen opnemen. Het resultaat is een netto bijdrage aan de toename van broeikasgassen.
Opwarming van de Noordpool en terugtrekking van de toendra
Een van de meest opvallende gevolgen van de opwarming van de Noordpool is de toendra terugtrekken. Volgens recent onderzoek zal naar schatting tegen het midden van dit millennium slechts 6% van de huidige toendra in het noordoosten van Rusland overblijven als de maatregelen op het gebied van de klimaatverandering niet rigoureus ten uitvoer worden gelegd. Dit proces is te wijten aan de uitbreiding van boomsoorten zoals Siberische lariks, die met een snelheid van 30 kilometer per decennium naar het noorden oprukken en de karakteristieke planten van de toendra verdringen.
Deze verandering heeft niet alleen gevolgen voor de flora en fauna in het Noordpoolgebied, maar beïnvloedt ook het toch al verzwakte vermogen van de toendra om koolstof op te slaan, waardoor de klimaatverandering wereldwijd wordt versneld. Hogere temperaturen zorgen voor een grotere afbraak van organisch materiaal, waardoor nog meer koolstof uit de permafrost vrijkomt.
De toendra als koolstofopslag in gevaar
Historisch gezien werd de toendra beschouwd als een koolstof zinken efficiënt vanwege lage temperaturen die de afbraak van organisch materiaal beperken. De gevolgen van de opwarming van de aarde zorgen er echter voor dat deze rol als zinkput in gevaar komt. Zoals de permafrost smelt, komen grote hoeveelheden koolstof vrij die eeuwenlang zijn opgeslagen, waardoor de toendra een netto koolstofbron zou kunnen worden in plaats van een put.
Wetenschappelijke studies blijven debatteren over de vraag of deze Arctische ecosystemen onder de huidige klimaatomstandigheden hun rol als koolstofputten zullen kunnen blijven vervullen, maar wat duidelijk is, is dat de toename van temperatuur en ontdooiende grond voorspellen niet veel goeds voor de koolstofopslagcapaciteit van de toendra. Deze situatie heeft de wetenschappelijke gemeenschap ertoe gebracht dringende oproepen te doen tot bescherming van deze ecosystemen, waarbij drastische maatregelen worden genomen om de klimaatverandering te verzachten.
Recente onderzoeken blijven aantonen dat de toendra, een kwetsbaar ecosysteem, zich in een transformatieproces bevindt dat zijn primaire functie als koolstofopslag zou kunnen veranderen. Zonder adequate maatregelen zal het versnelde ontdooien van de permafrost grote hoeveelheden broeikasgassen blijven vrijgeven, wat verder zal bijdragen aan de opwarming van de aarde.