Globálne otepľovanie spôsobuje rýchly ústup ľadovcov po celom svete, čo odhaľuje rozsiahle územia pôdy, ktoré boli predtým pod ľadovou pokrývkou. Tieto novovystavené krajiny prechádzajú významnými zmenami, ktoré ovplyvňujú výmenu skleníkových plynov medzi krajinou a atmosférou, čím vytvárajú klimatické spätné väzby. Nový výskum uskutočnený v čiastočne zaľadnenom povodí v juhozápadnom Grónsku poskytuje kľúčový pohľad na tento proces.

Štúdia sa zamerala na porovnanie tokov uhlíka v rôznych typoch vody v rámci jedného povodia: voda z topiaceho sa ľadovca (topiaca sa voda) a pôdna voda z odvodnených oblastí. Tým sa výskumníci vyhli problémom s porovnávaním rôznych povodí s odlišnými environmentálnymi charakteristikami, ako sú litológia podložia, vegetácia alebo zrážky, ktoré by mohli skresliť interpretáciu vplyvu veku vystavenia pôdy.

Kľúčové zistenia ukazujú výrazný rozdiel v chémii a biogeochemických procesoch medzi týmito dvoma typmi vody. Voda z topiaceho sa ľadovca obsahuje nízke koncentrácie reaktívneho rozpusteného organického uhlíka (DOC). Táto voda prichádza do kontaktu s čerstvo rozdrvenými sedimentmi, ktoré sú chemicky v nerovnováhe s neglaciálnymi podmienkami. Zvetrávanie týchto minerálov, najmä zvetrávanie uhličitanových a silikátových minerálov kyselinou uhličitou, je v týchto podmienkach intenzívnejšie a vedie k čistému pohlcovaniu oxidu uhličitého (CO2) z atmosféry. Štúdia pozorovala túto situáciu počas obdobia s vyšším podielom vody z topiaceho sa ľadovca (Obdobie 1), kedy povodie fungovalo ako čistý pohlcovač skleníkových plynov.

Naopak, pôdna voda z odvodnených oblastí, ktoré boli vystavené dlhšiu dobu (až do 10,7 tisíc rokov), má zvýšené koncentrácie DOC. Tento organický uhlík je prevažne odolnejší (recalcitrantný) a pochádza z pôdy a terestriálnej vegetácie. Remineralizácia tohto organického uhlíka mikroorganizmami v pôde, často za anaeróbnych podmienok, výrazne zvyšuje produkciu CO2 a metánu (CH4). Hoci aj CO2 aj CH4 prispievajú k otepľovaniu, CH4 je oveľa potentnejší skleníkový plyn s približne 25-krát vyšším potenciálom otepľovania ako CO2 v priebehu 100 rokov. Počas obdobia s vyšším podielom pôdnej vody (Obdobie 2) sa povodie zmenilo na čistý zdroj ekvivalentov CO2, najmä v dôsledku produkcie CH4.

Tieto výsledky naznačujú, že zmena z pohlcovačov skleníkových plynov vo vode z topiaceho sa ľadovca na zdroje skleníkových plynov v pôdnej vode vytvára prechod od negatívnej k pozitívnej spätnej väzbe otepľovania počas medziľadových období. Ako ľadovce ustupujú a vyvíjajú sa pôdy, posun v biogeochemických reakciách zvyšuje emisie skleníkových plynov.

Zatiaľ čo prirodzený ústup ľadovcov počas medziľadových období spôsobuje tento prechod, súčasné rýchle antropogénne otepľovanie by v krátkodobom horizonte mohlo zvýšiť produkciu vody z topiaceho sa ľadovca, čo by mohlo viesť k návratu negatívnej spätnej väzby na globálne otepľovanie.

Výskum zdôrazňuje, že malé zmeny v zdrojoch vody v čiastočne zaľadnenom povodí môžu zmeniť bilanciu skleníkových plynov. Pozorovania z Grónska naznačujú, že tieto zistenia o zvetrávaní a kolobehu skleníkových plynov sú relevantné pre všetky oblasti, ktoré zažili stratu ľadového pokryvu. Pochopenie týchto procesov je kľúčové pre presnejšie predpovede vplyvu ústupu ľadovcov na budúcu klímu. JaroR

Článok uverejnený v časopise nature.com