Deri tani, shkencëtarët kanë pasur informacion të kufizuar për sasinë e këtij karboni që kthehet në atmosferë dhe sasinë që mbetet e bllokuar në oqean. Studiues nga Instituti Alfred Wegener dhe MARUM, Qendra për Shkencat Mjedisore Detare në Universitetin e Bremenit kanë shqyrtuar tani këtë proces përgjatë bregdetit të permafrostit në Qikiqtaruk (ishulli Herschel) në Kanada.
Duke studiuar bërthamat e sedimenteve, ekipi zbuloi se sasi të mëdha karboni nga toka ruhen në fundin e detit. Ata zbuluan gjithashtu se mikroorganizmat detarë sillen si ngrënës selektivë, duke favorizuar karbonin e freskët nga oqeani në vend të karbonit më të vjetër të çliruar nga permafrosti. Gjetjet u publikuan në Nature Geoscience.
Rezerva të mëdha karboni kanë filluar të shkrihen
Ekosistemet e permafrostit në tokat e Arktikut përmbajnë rreth 1 300 gigatonë karbon organik, pjesa më e madhe e të cilit vjen nga mbetjet bimore. Një tjetër 400 gigatonë ruhen në sedimentet oqeanike dhe deltat e lumenjve.
Ndërsa planeti ngrohet, Arktiku po ngrohet më shpejt se çdo rajon tjetër. Kjo rritje e shpejtë e temperaturës po shkakton shkrirjen e tokës së ngrirë dhe copëtimin e vijave bregdetare. Karboni që më parë ishte i bllokuar në tokë mund të arrijë në Oqeanin Arktik përmes lumenjve dhe erozionit bregdetar.
“Si pasojë, deri në 0,02 gigatonë hyjnë në det çdo vit dhe, sipas parashikimeve, ky rrjedhje mund të rritet me 70 deri në 150 për qind deri në vitin 2100”, thotë Dr. Manuel Ruben, autori kryesor i studimit nga Instituti Alfred Wegener, Qendra Helmholtz për Kërkimet Polare dhe Detare (AWI). “Megjithatë, sa prej këtij karboni çlirohet përsëri në atmosferë si gaz serrë dhe sa ruhet në fundin e detit, deri tani ka qenë kryesisht e panjohur.”
Zgjidhja e kësaj pasigurie është e rëndësishme sepse shkencëtarët duhet të dinë se ku përfundon përfundimisht karboni, për të vlerësuar se si shkrirja e permafrostit mund të ndikojë në klimë.
Bërthamat e sedimenteve zbulojnë se ku shkon karboni
Për ta hetuar këtë, studiuesit mblodhën bërthama sedimentesh nga disa vende pranë bregdetit të ishullit Herschel. Këto bërthama përmbajnë shtresa materiali të depozituara gjatë rreth 50 viteve.
Rezultatet treguan se vetëm një pjesë relativisht e vogël e karbonit të transportuar në oqean bëhet pjesë e ciklit aktiv të karbonit.
“Megjithëse deti këtu largon sasi të mëdha karboni organik nga bregu, çuditërisht pak prej tij përfundon në ciklin aktiv të karbonit të oqeanit”, thotë Manuel Ruben. “Mikroorganizmat shndërrojnë rreth dhjetë për qind të karbonit organik nga sedimentet në gaze, të cilat ngrihen në ujë dhe më pas mund të hyjnë në atmosferën tonë.”
Pjesa më e madhe e karbonit të mbetur qëndron e varrosur në fundin e detit.
Gjurmët kimike ndjekin aktivitetin mikrobial
Shkencëtarët analizuan përbërjen e bërthamave të sedimenteve dhe matën sa shpejt materiali nga permafrosti grumbullohej në fundin e oqeanit.
Ata studiuan gjithashtu karbonin inorganik të tretur që gjendet në hapësirat e vogla midis grimcave të sedimentit, të njohura si ujëra të poreve. Këto matje tregojnë se sa CO₂ kanë çliruar mikroorganizmat pasi kanë konsumuar materiale organike.
Përbërja izotopike e ujit të poreve i ndihmoi studiuesit të përcaktonin origjinën e atij materiali.
“Izotopet e karbonit përfaqësojnë treguesit tanë atomikë që mund të identifikojnë burimin ushqimor të mikroorganizmave”, thotë Prof. Gesine Mollenhauer, gjeokimiste në AWI dhe bashkë-zëdhënëse e grupit të ekselencës “Fundi i Oqeanit – Ndërfaqja e Paeksploruar e Tokës”. “Izotopi 13C, për shembull, na tregon nëse ata kanë konsumuar karbon nga toka apo nga deti. Përmes izotopit 14C, ne mundëm të përcaktonim nëse organizmat njëqelizorë preferonin karbonin organik të vjetër nga permafrosti apo karbonin organik të freskët nga mbetjet e algave.”
Bakteret “gourmet” preferojnë karbonin e freskët
Rezultatet sugjerojnë se organizmat që jetojnë në sediment nuk janë njësoj të interesuar për çdo lloj karboni.
“Sedimenti është shtëpia e baktereve ‘gourmet’, të cilat duket se preferojnë karbonin e freskët që vjen, për shembull, nga mbetjet më të fundit të algave, në vend të karbonit ‘të vjetër’ nga depozitat e permafrostit”, shpjegon Gesine Mollenhauer.
Meqenëse mikrobet favorizojnë materialin e freskët detar, karboni më i vjetër nga shkrirja e permafrostit mund të kontribuojë më pak në nivelet e gazeve serrë në atmosferë sesa shkencëtarët kishin frikësuar më parë.
Megjithatë, studiuesit paralajmërojnë se pamja e plotë ende nuk është e qartë.
“Megjithatë, ne kemi nevojë për kërkime të mëtejshme këtu. Kjo sepse një pjesë e karbonit organik nga permafrosti mund të jetë shpërbërë tashmë përpara se të arrijë në fundin e detit.”
Karboni bregdetar mund të riformësojë ekosistemet e Arktikut
Lëvizja e karbonit nga toka drejt oqeanit mund të ndikojë më shumë sesa vetëm emetimet e gazeve serrë. Ajo mund të ndryshojë gjithashtu kiminë dhe biologjinë e ujërave bregdetare që mbështesin burimet ushqimore për komunitetet lokale.
Sedimenti i çliruar nga erozioni bregdetar mund të zvogëlojë sasinë e dritës së diellit që depërton në ujë. Fragmentet e gërryera rishtazi e bëjnë oqeanin bregdetar të turbullt, ndërsa karboni organik i tretur mund ta errësojë ujin.
Kjo humbje drite mund të ndikojë te organizmat njëqelizorë si algat, të cilat kanë nevojë për dritën e diellit për të prodhuar biomasë dhe oksigjen. Ky prodhim parësor mbështet një rrjet më të gjerë ushqimor që përfshin peshq, krustace dhe foka.
Studiuesit planifikojnë t’i eksplorojnë më tej këto lidhje gjatë fushatës ndërkombëtare “Arctic Pulse”, e planifikuar për vitin 2027. Shkencëtarët do të kryejnë vëzhgime të koordinuara nga akullthyesi kërkimor Polarstern, në bordin e avionëve kërkimorë të AWI dhe në zona tokësore. Qëllimi i tyre është të kuptojnë se si ndryshimi i shpejtë mjedisor po transformon ekosistemet e Arktikut.
Përmirësimi i modeleve klimatike të Arktikut
“Studimi ynë tregon, më saktë se kurrë më parë, se sa karbon ruhet në mënyrë të sigurt në fundin e detit – dhe sa prej materialit të dekompozuar në të vërtetë vjen nga permafrosti i vjetër”, thotë Manuel Ruben. “Kjo siguron një bazë të rëndësishme për modelet klimatike që mund të parashikojnë pasojat e shkrirjes së permafrostit për klimën globale.”
