Η μελέτη επικεντρώνεται στον τρόπο με τον οποίο η απόψυξη του Permafrost επηρεάζει τη βλάστηση, τον κύκλο άνθρακα
Στις περιοχές της Αρκτικής και της υπο -ακίκης, το έδαφος που παραμένει κατεψυγμένο για τουλάχιστον δύο διαδοχικά έτη - διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στη ρύθμιση του κλίματος της Γης, αποθηκεύοντας τεράστιες ποσότητες οργανικού άνθρακα. Καθώς αυξάνονται οι παγκόσμιες θερμοκρασίες λόγω της αλλαγής του κλίματος, η απόψυξη του permafrost έχει αναδειχθεί ως σημαντική ανησυχία λόγω της δυνατότητάς του να απελευθερώσει αυτόν τον αποθηκευμένο άνθρακα στην ατμόσφαιρα, συμβάλλοντας στην περαιτέρω θέρμανση.
Για να κατανοήσουμε καλύτερα τις περίπλοκες συνδέσεις μεταξύ της απόψυξης του permafrost, της δυναμικής της βλάστησης και του κύκλου του άνθρακα, έχει ξεκινήσει μια ολοκληρωμένη μελέτη πεδίου. Αυτό το ερευνητικό πρόγραμμα στοχεύει στη διερεύνηση των οικολογικών και βιογεωχημικών συνεπειών της υποβάθμισης του permafrost σε αυτά τα ευαίσθητα οικοσυστήματα.
Στο επίκεντρο αυτής της μελέτης βρίσκεται η δημιουργία πολλών πειραματικών τόπων σε μια σειρά από τοπία permafrost, που εκτείνονται από συνεχείς έως ασυνεχείς ζώνες permafrost. Αυτές οι τοποθεσίες περιλαμβάνουν διαφορετικές κοινότητες βλάστησης, συμπεριλαμβανομένων των δασών, των υγροτόπων και της Τούντρα, που αντιπροσωπεύουν τα μοναδικά οικοσυστήματα με ξεχωριστά χαρακτηριστικά.
Σε κάθε πειραματικό χώρο, οι ερευνητές χρησιμοποιούν ένα συνδυασμό προηγμένων μετρήσεων πεδίου και εξελιγμένων αναλυτικών τεχνικών:
- Οι αισθητήρες θερμοκρασίας εδάφους και υγρασίας τοποθετούνται στρατηγικά για την παρακολούθηση της δυναμικής της απόψυξης του permafrost.
- Διεξάγονται λεπτομερείς έρευνες βλάστησης για την αξιολόγηση των αλλαγών στη σύνθεση και την παραγωγικότητα των φυτών με την πάροδο του χρόνου.
- Τα δείγματα εδάφους συλλέγονται και αναλύονται για τον προσδιορισμό των αποθεμάτων άνθρακα και των ποσοστών αποσύνθεσης.
- Οι μετρήσεις ροής αερίου των θερμοκηπίων, συμπεριλαμβανομένου του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και των ανταλλαγών μεθανίου (CH4), εκτελούνται χρησιμοποιώντας τεχνολογία αιχμής.
- Χρησιμοποιούνται προηγμένες προσεγγίσεις μοντελοποίησης για την ενσωμάτωση δεδομένων πεδίου και την πρόβλεψη μελλοντικών αλλαγών στη βλάστηση, την αποθήκευση άνθρακα και τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.
Συνδυάζοντας σχολαστικά αυτές τις μεθόδους, η μελέτη επιδιώκει να απαντήσει σε θεμελιώδη ερωτήματα σχετικά με τις επιδράσεις της διαταραχής της απόψυξης της βλάστησης και του κύκλου του άνθρακα:
1. Πώς οι μετατοπίσεις στη σύνθεση και την παραγωγικότητα των φυτικών ειδών επηρεάζουν την πρόσληψη και την αποθήκευση άνθρακα;
2. Ποιοι είναι οι πρωταρχικοί παράγοντες που ελέγχουν την αποσύνθεση της οργανικής ύλης στην απόψυξη των εδαφών παγωμένων;
3. Σε ποιο βαθμό οι αλλαγές στη βλάστηση και τις συνθήκες του εδάφους μεταβάλλουν την ανταλλαγή αερίων του θερμοκηπίου μεταξύ της απόψυξης permafrost και της ατμόσφαιρας;
4. Πώς μπορούμε να προβλέψουμε τη μελλοντική δυναμική της βλάστησης και την ποδηλασία άνθρακα σε απάντηση στην προβλεπόμενη υποβάθμιση του permafrost;
Τα αποτελέσματα αυτής της ολοκληρωμένης μελέτης πεδίου θα παρέχουν κρίσιμες γνώσεις στους πολύπλοκους μηχανισμούς που συνδέουν την απόψυξη του permafrost, τις μεταβολές της βλάστησης και τη δυναμική του κύκλου του άνθρακα. Αυτή η γνώση θα ενημερώσει τους υπεύθυνους για τη χάραξη πολιτικής, τους διαχειριστές γης και την επιστημονική κοινότητα σχετικά με τις πιθανές συνέπειες της υποβάθμισης του παγωτού που προκαλείται από το κλίμα και θα συμβάλει στην μετριασμό των στρατηγικών για την καταπολέμηση της κλιματικής αλλαγής.
Με την εξάπλωση των περίπλοκων συνδέσεων μεταξύ του πανεπιστημίου, της βλάστησης και του κύκλου του άνθρακα, προσπαθούμε να διασφαλίσουμε τα ευαίσθητα οικοσυστήματα της Αρκτικής και να εξασφαλίσουμε ένα βιώσιμο μέλλον για τον πλανήτη μας.
