Arktisten alueiden ikiroudasta voi ilmaston lämmetessä vapautua ilokaasua eli typpioksiduulia niin suuria määriä, joita on aiemmin havaittu vain trooppisissa metsissä. Kuva: Esko Pettay.
Maapallon ikiroudassa olevat maa-alueet sisältävät paljon eloperäistä ainesta, jossa on lähes kaksi kertaa niin paljon hiiltä kuin ilmakehässä. Ikiroudan on havaittu nyt sulavan yläosastaan keskimäärin senttimetrin vuodessa. Kun ikirouta sulaa, eloperäisen aineksen hiili vapautuu ilmakehään lähinnä metaanin (ks. Ilmastouutiset, viikko 9/2010) ja hiilidioksidin muodossa.
Sulamisella on aiemmin ajateltu olevan vain vähän vaikutusta typpioksiduulipäästöihin, koska typpioksiduulin pitoisuuksissa on havaittu vain minimaalisia muutoksia kesäaikaisen sulamisen seurauksena. Typpioksiduuli eli dityppioksidi eli ilokaasu (N2O) toimii ilmakehän alaosassa eli troposfäärissä noin 300 kertaa hiilidioksidia voimakkaampana kasvihuonekaasuna ja ylempänä stratosfäärin otsonikerroksessa otsonin tuhoajana.
Zackenbergin ekologiselta tutkimusasemalta Koillis-Grönlannista uutta tutkimusta varten kerättyjen maaperänäytteiden sekä muualta arktiselta alueelta saatujen vanhempien näytteiden tutkiminen osoittaa, että ikirouta sisältää hiilen lisäksi paljon typpeä sekä pieneliöitä, jotka voivat muuttaa typen typpioksiduuliksi ikiroudan sulaessa. Näin typpioksiduuli pääsee vapautumaan ilmakehään.
Vuoden 1800 jälkeen ilmakehän typpioksiduulipitoisuus on noussut merkittävästi. Noin 70 % tästä noususta johtuu pieneliöiden luonnollisesta toiminnasta maaperässä ja noin 30 % ihmisen vaikutuksista, esimerkiksi lannoitteista ja karjataloudesta. Tämän uuden tutkimuksen mukaan arktisten alueiden ikiroudasta voi ilmaston lämmetessä vapautua typpioksiduulia niin suuria määriä, joita on aiemmin havaittu vain trooppisissa metsissä.
Kun arktisten alueiden ikirouta alkaa sulaa ja maaperän vesipitoisuus vaihtelee sulamisen sekä jäätymisen vuorotellessa, syntyy edulliset olosuhteet typpioksiduulin vapautumiselle erityisesti marskimailla eli lietemailla. Voimakkainta typpioksiduulin muodostuminen on silloin, kun ikiroutainen maaperä sulaa, sen jälkeen kuivuu ja sitten kostuu uudelleen. Kokeissa näin syntyneestä typpioksiduulista 31 % vapautui ilmakehään.
Typen vapautumisella ikiroudasta voi kuitenkin olla myös lievä positiivinen puoli. Typen puute on maaperässä usein kasvien kasvua rajoittava minimitekijä. Kun sulavan ikiroudan sisältämä typpi vapautuu, kasvit saavat lannoitteena toimivaa typpiravinnetta. Näin kasvien kasvu voi kiihtyä, jolloin ne sitovat ilmasta entistä enemmän hiilidioksidia.
Kiitän Aria käsikirjoituksen kommenteista.
Lähteet:
Elberling, B., Christiansen, H. H., and Hansen, B. U.: ”High nitrous oxide production from thawing permafrost”, Nature Geoscience, April 4, 2010, doi:10.1038/ngeo803 [tiivistelmä].
University of Copenhagen: ”Permafrost soil and laughing gas”, April 6, 2010 [koko artikkeli].
Ilmastotieto 