De færreste av oss vil noensinne legge foten ned på den frosne jordtilstanden kjent som permafrost, som dekker en fjerdedel av verdens landmasse, men allikevel lover den å gjøre oss gjeldende når klimaendringene fører den til retrett. Tiden og størrelsen på tining er vanskelig å forutsi - og det gjelder også bompenger for nordlige samfunn og det globale karbonbudsjettet. Et scenario forutsier at de enorme mengder karbon som er frosset i dypet, vil dekomponere og komme inn i atmosfæren når den tiner.
Relatert innhold
- EcoCenter: The Land
Christopher Burn, geograf ved Carleton University i Ottawa, har holdt et nøye øye med jordtemperaturer i hele Canadas Yukon og vestlige arktiske siden 1983. I den anledning våger han seg til Nord-Nord 3-4 ganger hvert år for å overvåke permafrosts bortgang over noen rare 50 nettsteder. Hans feltarbeid gir detaljert dokumentasjon av miljø- og økologiske endringer som følger av klimaendringer i nordlige jordarter, informasjon han håper vil hjelpe nordlige samfunn til å tilpasse seg endringene under føttene.
Hva står på spill når permafrost tiner?
Det er to hovedvirkninger av tining av permafrost. Lokalt, når is i bakken smelter, mister jorda styrken, og infrastruktur bygget på overflaten kan sette seg ned i bakken, og for eksempel skape de bølgende veiflatene som er så vanlige i nord.
Globalt kan en katastrofal konsekvens av tining av permafrost være nedbrytningen og frigjøring til atmosfæren av de store mengder karbon som nå er lagret som frosset torv. Hensyn som dette er en del av grunnen til at noen forskere har advart om at vi kan være i nærheten av et klimatisk "tippepunkt."
Du har holdt orden på bakketemperaturene i det nordvestlige Canada og opprettholdt en lang oversikt over aktivt lags utvikling i tundraen. Hva har du funnet?
Mackenzie deltaområdet er den raskest oppvarmende delen av Nord-Nord-Amerika, eller har vært i løpet av de siste 35 årene. Lufttemperaturene har steget med over 2, 5 ° C siden 1970. I det ytre Mackenzie delta ser det ut til at bakketemperaturene har steget med 1, 5 til 2 ° C i samme periode - og oppvarmingen strekker seg til over 50 meter i dybden.
(Lowell Georgia / Corbis) 
Christopher Burn (høflighet av Christopher Burn) Så hva betyr det?
Med oppvarmingen av bakketemperaturene, blir overflatelaget av bakken over permafrosten tint om sommeren tykkere. Vi kaller dette laget for det aktive laget. Det er sonen der planter har sine røtter og tar næringsstoffene sine.
I de siste fem årene i det vestlige Arktis har vi sett en betydelig spredning av buskvegetasjonen da det aktive laget har økt i dybden. Disse buskene feller mer snø om vinteren, og det holder igjen bakken varmere. Når bakken blir varmere, blir det aktive laget dypere, noe som betyr at buskene kan bli høyere.
Det er en positiv tilbakemeldingssløyfe som fører til endring av naturen på overflaten på bakken. Så det er mye mer forekomst nå enn jeg hadde forventet for noen år siden, fordi utdypingen av det aktive laget fører til smelting av bakken nær overflaten.
Stammer dette alt fra klimaendringer da?
Ingen vil stikke nakken ut og si med 100 prosent sikkerhet det er dette eller det.
På midten av 70-tallet begynte vi å utvikle datamodeller som antydet at etter hvert som klimagasskonsentrasjonene i atmosfæren økte, ville det få konsekvenser for oppførselen til klimaet. Og vi ser nå at spådommene når modenhet og blir tydelige.
Som en vanlig person, må du tenke på om de fikk dette rett ved en slags fluke, eller om vi faktisk har en grunnleggende forståelse som finnes i de vitenskapelige modellene som blir bekreftet eller bekreftet.
Jeg har forståelse for at tidlige registreringer av permafrost fra studieområdene dine stammer fra data fra myndigheter og industri samlet på 60- og 70-tallet. Var klimaendringene hos disse menneskene da?
Generelt sett, da disse målingene ble gjort i det vestlige Arktis på slutten av 60- og begynnelsen av 70-tallet, var formålet å karakterisere permafrostforholdene, fordi folk boret brønner for å forberede seg på olje- og gassutvikling. Så det var grunnen snarere enn en forståelse av klimaendringene og dens miljømessige konsekvenser. Jeg tror på slutten av 60-tallet, på mitt felt, at klimaendringer ikke var på radarskjermen, bortsett fra hensyn relatert til istidene og andre globale klimaendringer over geologisk tid.
Så på hvilken radarskjerm dukket den opp?
En av bestefedrene til vitenskapen om klimaendringer var en mann som heter Hubert H. Lamb. Han var en britisk stipendiat. Og jeg kan huske en av de tingene han gjorde var å lese skipstokker fra elisabethansk tid. Han ville prøve å rekonstruere været og klimaet rundt kysten av de britiske øyer for nesten 500 år siden og vise at det ikke var det samme som det folk opplever i dag.
Ville du spådd endringen du har vært vitne til i det arktiske landskapet?
Den eneste kommentaren jeg vil komme med, er at jeg har blitt overrasket, spesielt de siste fem årene, med endringshastigheten i landskapet.
Hva har de siste 24 årene av arbeidet lært deg å forvente fra de neste 24?
Når vårt store klimaendringseksperiment fortsetter, er jeg sikker på at vi vil lære mye om oppførselen til nordlige økosystemer. Dessverre kan vi ønske vi hadde visst noen ting tidligere og hadde vært i stand til å forhindre visse hendelser som har skjedd.
En stor utfordring for vitenskapen er å forutse fremtiden og foreslå et sannsynlig spekter av fremtidige forhold, for jorden er for kompleks til å tillate en definitiv prediksjon over lang tid.
