Jeroen Smits
Sales Manager
Meteorologisch onderzoek Noordpool gebied
In de afgelopen 50 jaar is het Noordpoolgebied drie keer sneller opgewarmd dan de gemiddelde opwarming van de aarde. Door deze opwarming ontdooit de permafrost, de permanent bevroren Arctische bodem. Nieuw onderzoek heeft onthuld dat extreme regenval in de zomer dit proces versnelt. Aangezien extreme regenbuien vaker voorkomen dankzij een warmer klimaat, kan de permafrost zelfs sneller ontdooien dan alleen onder invloed van stijgende temperaturen. Permafrost vormt de basis van Arctische ecosystemen en de nederzettingen van mensen die erop leven. Als de permafrost ontdooit, verliest de bodem zijn draagkracht. Bovendien valt de in de bevroren bodem opgeslagen organische koolstof gemakkelijker uiteen in broeikasgassen, zoals CO2 en methaan, die bijdragen aan de opwarming van de aarde. Het vrijkomen van broeikasgassen door permafrost-dooi veroorzaakt een zogenaamde positieve terugkoppeling , een zichzelf versterkend proces. Maar naast de temperatuur neemt ook de neerslag in het Arctisch gebied toe. In de winter heeft dit een negatieve invloed op de permafrost. Een dikkere laag sneeuw in de winter heeft een isolerende werking en beschermt de permafrost tegen extreem koude lucht, waardoor deze minder afkoelt. Maar er was weinig bekend over het effect van neerslag in de zomer. Aangezien de regenval naar verwachting zal toenemen en extreme neerslag vaker zal voorkomen in de opwarmende Arctische gebieden, zijn deze resultaten slecht nieuws voor de permafrost. Als we alleen rekening houden met warmere temperaturen, onderschatten we hoeveel permafrost als gevolg van klimaatverandering aan het ontdooien is, en hoeveel extra CO2 en methaan er vrijkomt.
Belangrijkste voordelen
Analyse en Aanpak
De meteorologische gegevens omvatten lucht- en landoppervlaktetemperaturen, relatieve vochtigheid, windsnelheid en -richting, zonnestraling en neerslag, geregistreerd op een halfuurbasis. De gegevens van de actieve laag omvatten dagelijkse metingen van bodemtemperatuur en het bodemvolumetrische watergehalte (bodemvocht) op vijf verschillende diepten. De permafrostgegevens bestaan uit metingen van de grondtemperatuur op 20 verschillende dieptes, tot 28,4 meter.
Hiervoor heeft Pedak een passende combinatie van landoppervlakte-/bodem- en meteorologische sensoren (weerstation) aangeboden, waarbij de gegevens in één applicatie worden verzameld. Dit maakt het mogelijk alle relevante gegevens uniform en overzichtelijk in één applicatie beschikbaar te hebben.
Oplossing
Onderzoekers hebben op de Noordoost-Siberische toendra een irrigatie-experiment uitgevoerd om de effecten van extreme zomerneerslag op permafrost te bestuderen. Er werden 20 meetpunten geselecteerd, waarvan de helft met sproeiers werd besproeid. Dit experiment simuleerde de effecten van een enkele, extreem natte zomer. De locaties werden gedurende meerdere jaren gevolgd om veranderingen in de permafrost-dooidiepte en andere bodem- en vegetatiekenmerken te monitoren.
Gemiddeld ontdooide de permafrost op de geïrrigeerde locaties 35% sneller, wat resulteerde in een grotere hoeveelheid bodem die gevoelig is voor de omzetting van bodemkoolstof in broeikasgassen. Een belangrijke bevinding was dat het effect van een extreem natte zomer meerdere jaren aanhield; zelfs twee jaar na de irrigatieproef ontdooide de permafrost onder de geïrrigeerde terreinen nog steeds sneller. Aanvullende analyses toonden aan dat permafrost vooral snel ontdooit tijdens perioden van zowel hoge neerslag als hoge luchttemperaturen. Hoewel verwacht werd dat permafrost tijdens natte zomers tot een grotere diepte zou ontdooien, was de extreme mate en de langdurigheid van dit effect verrassend.