"Browning" sjöar ser ut som Alien Landscape in Climate Change Study

Borta är de dagar då vi kunde räkna med det arktiska landskapet att målas i vita nyanser. Den permafrost under snön och isen är inte längre permanent frostig, och som det smälter, skriver forskare i en ny studie, det muddyderar upp den enast pristine terrängen - ganska bokstavligen. I ett uppseendeväckande fotografi som åtföljer studien, verkar en rad arktiska och subarctic sjöar spy filth inifrån, vilket gör landskapet att se ut som en främmande världs yta.

Papperet, publicerat i Limnologi och Oceanografi Brev på fredagen beskriver de synliga effekter som upptining permafrost har på ytan på grannytan, många meter ovanför den. Eftersom klimatförändringen värmer jorden och koaxerar permafrosten ur sin ständigt frusna tillstånd, sker en process som kallas "brunning", skriver forskarna. Under detta förlopp sjunker organiskt kol en gång i djupet i permafrosten och siver uppåt i regionens sjöar och dammar och sufficerar dem med en smutsig brun nyans. Samtidigt sprider det permafrost landskapet ovanför det som skapar sprickor som delar ytan i skumma polygonala former.

I bilden nedan, levereras i Quebec, Canadas INRS (* Institut national de la recherche scientifique), kontrasterna i de brinnande sjöarna kontrasterar starkt med det blå blået av den större vattenkanten tillsammans med dem, även om det även visar det otrevliga bruna tendrils krullar upp längs sina kanter.

Här är ett flygfoto av Bylot Island, som ligger utanför norra sidan av Baffin Island på Nunavut-området i Kanada, sydväst om Grönland:

Browning gör inte bara insamlingen av sjöar likna de sjuka cellerna i en främmande organisms hud. Den största nackdelen med allt som organiskt kol sipprar till ytan, INRS biolog Isabelle Laurion, Ph.D. och hennes medförfattare skriver, är att detta kol är riktigt bra för att absorbera solljus, vilket ökar temperaturen - och därigenom graden av permafrost smälter - ännu snabbare.

Laurion och kollegor bestämde detta genom att analysera olika typer av upplöst organiskt material i 253 dammar runt Nordpolen, vilket visade dem att de vatten som drabbades av upptining av permafrost innehöll mycket mer markbundet kol och mindre alger (ett centralt element i livsmedelskedjan i dessa vattnen).

"Våra resultat visar ett starkt marktryck på sötvattenekosystemen i nedbrytande isrika permafrostavlopp, och den sannolika förskjutningen mot ökande dominans av markavledat organiskt kol i vatten med pågående permafrost töjer", skriver de.

I ett papper publicerat i Vetenskapliga rapporter 2015 skisserade forskare de ekologiska effekterna av browning. I sjön studerade de under 27 år ytvattentemperaturerna med 2-3 grader Celcius, sjöarna blev fem gånger mer transparenta mot UV-ljus och zooplanktonens nivåer (nära botten av livsmedelskedjan) minskade.

Men kanske den värsta effekten av brunning är att det skapar förhållanden som är ännu mer gynnsamma för att släppa ut ännu mer kol i luften - särskilt i form av växthusgasmetan - vilket i sin tur påskyndar klimatförändringsprocessen genom vilken permafrosten smälter in Förstaplatsen.

"Jordavledt organiskt kol har ett växande inflytande på arktiska och subarktiska dammar, som övergår till livsmedelsbanan," författarna sa i ett uttalande. "Bruket av dessa system leder till syreutarmning och kallare vatten i botten av dammarna, vilket kan få stor inverkan på den mikrobiella aktiviteten som är ansvarig för produktion och konsumtion av växthusgaser, särskilt produktionen av metan, en kraftfull växthusgas.”