När den frusna marken under tundra och skogar på norra halvklotet smälter får det stora konsekvenser för den globala uppvärmningen, visar en ny studie i den vetenskapliga tidskriften Nature.

Forskare har länge undersökt hur permafrost som tinar långsamt och gradvis påverkar utsläpp av växthusgaser till atmosfären. Den nya studien fokuserar istället på hur en snabb förlust av is i marken förändrar landskapet.

– I nuläget vet vi tillräckligt mycket om de här systemen för att säga att snabbt tinande permafrost kan få omfattande konsekvenser för klimatet. Men vi behöver fortfarande mer fältdata för att bättre kunna förutsäga var de här landskapsförändringarna kommer äga rum, säger Gustaf Hugelius, forskare på institutionen för naturgeografi vid Stockholms universitet, och en av studiens författare.

När permafrosten smälter kan markytan kollapsa, något som leder till försumpning och jordskred. I den nya rapporten har forskarna lagt ihop mätresultat från olika regioner för att uppskatta den totala effekten av snabbt tinande mark.

Ungefär en fjärdedel av norra halvklotets landyta täcks av permafrost, och den frusna marken innehåller stora mängder växtmaterial som ansamlats under tusentals år. Kolet i det växtmaterialet riskerar nu att frigöras som växthusgaser. Totalt finns ungefär 1 600 miljarder ton kol i permafrostjordarna, vilket är nästan dubbelt så mycket som i atmosfären.
Även i norra Sverige har snabbt tinande permafrost observerats.

– I Tavvavuoma, ett område med torvmarker som innehåller mycket kol, förändras landskapet snabbt. Nya sjöar bildas när marken kollapsar. Sjöar växer i storlek, men kan även torrläggas när den underliggande eller omgivande permafrosten tinar, säger Britta Sannel, forskare på institutionen för naturgeografi vid Stockholms universitet och medförfattare till studien.

Enligt rapporten kommer mindre än en femtedel av permafrostytan att påverkas av kollaps. Trots den relativt begränsade arealen kan detta fördubbla den totala klimatpåverkan från tinande permafrost jämfört med tidigare prognoser. Till skillnad från gradvis upptining, då bara det översta lagret av permafrost frisläpper koldioxid, ser forskarna hur kollapsen påverkar marken ända ner på djupet. Det leder till att mer av den kraftfulla växthusgasen metan frigörs.

– Den här studien tar sig an en viktig kunskapslucka kring de totala utsläppen av växthusgaser från tinande permafrost, vilket nämns som en angelägen osäkerhet i den senaste rapporten från IPCC om en begränsning av uppvärmningen till 1,5 °C, säger Peter Kuhry, forskare på institutionen för naturgeografi vid Stockholms universitet och medförfattare till studien.

Forskarna förespråkar fler mätningar i Arktis, utveckling av klimatmodeller som även kan inkludera is i marken och snabbt tinande permafrost och tydligare rapportering av permafrostens klimateffekter till beslutsfattare. Trots hotet från den tinande permafrosten finns det enligt forskarna ännu tid att agera. De menar att vi fortfarande kan mildra effekterna av mänskliga utsläpp på jordens klimat och rädda stora delar av det Arktis vi känner till.