Arktyczna zmarzlina kryje w sobie potężne pokłady węgla, których uwolnienie może drastycznie przyspieszyć globalne ocieplenie. Tym zmianom przyjrzy się zespół naukowców pod kierownictwem dr Krystyny Kozioł z Katedry Przemian Środowiska i Geochemii Wydziału Nauk Geograficznych UKW. Narodowe Centrum Nauki przeznaczyło na ten projekt 3,5 mln zł.

Nowe badania pomogą precyzyjniej przewidzieć tempo zmian klimatycznych. Naukowcy odpowiedzą na kluczowe pytanie: jak coraz częstsze arktyczne deszcze wpływają na topnienie zmarzliny i uwalnianie gazów cieplarnianych do atmosfery?

Poznaliśmy wyniki konkursu Sonata Bis 15 Narodowego Centrum Nauki, który był adresowany do naukowców z określonym stażem naukowym, którzy chcą tworzyć swoje projekty badawcze pod kątem ambitnych projektów naukowych. Projekt dr Krystyny Kozioł spełniał te wszystkie wymagania i pod względem budżetu, jest największym projektem naukowym, dofinansowanym przez NCN i realizowanym w historii naszej uczelni. Pierwszym krokiem będzie właśnie zbudowanie zespołu, opartego w dużej mierze na pracownikach WNG UKW. Projekt będzie realizowany do 2030 roku.

Wieloletnia zmarzlina (permafrost) zajmuje jedną czwartą powierzchni lądów na półkuli północnej i magazynuje około dwukrotnie więcej węgla niż ziemska atmosfera. Wskutek zmian klimatycznych Arktyka ociepla się szybciej niż reszta planety, a zamiast śniegu coraz częściej pada tam deszcz. Niestety, woda opadowa może przyspieszać topnienie zmarzliny i uwalniać zmagazynowany w niej węgiel.

Badania tego zjawiska będzie realizował zespół kierowany przez dr Krystynę Kozioł z Wydziału Nauk Geograficznych UKW. Naukowcy skupią się na zbadaniu roli deszczu w arktycznym obiegu węgla, co do tej pory nie zostało szczegółowo opisane. Projekt zakłada precyzyjne pobieranie próbek opadów oraz wody z lokalnych rzek, aby ocenić, ile węgla deszcz przynosi ze sobą, a ile wypłukuje z topniejącego gruntu.

Wielodyscyplinarny zespół badawczy – złożony m.in. z hydrologów, chemików, gleboznawców i specjalistów od modelowania – wykorzysta szereg nowoczesnych metod. Do śledzenia historii, wieku i pochodzenia węgla oraz spływającej wody posłużą badania izotopowe, radiowęglowe i analiza biomarkerów. Z kolei drony i modele numeryczne pozwolą na obserwację fizycznego osuwania się terenu pod wpływem tajania.

Głównym obszarem intensywnych, całosezonowych obserwacji będzie Svalbard, gdzie naukowcy przeanalizują procesy topnienia i bilans węgla pochodzącego głównie z podłoża skalnego. Aby sprawdzić, czy wyniki można zastosować do innych środowisk, część analiz zostanie powtórzona latem na Grenlandii, na obszarach bogatych w węgiel pochodzenia roślinnego.

Dzięki projektowi badacze ustalą, skąd dokładnie pochodzi nadmiar węgla trafiający arktycznymi rzekami do oceanu. Pozwoli to zweryfikować, czy jego źródłem są stare skały, topniejąca gleba, działalność mikrobów, czy też może zanieczyszczenia z paliw kopalnych przynoszone przez sam deszcz. Zgromadzone dane pomogą znacznie lepiej zrozumieć i modelować przyszłość naszego klimatu.