Tinande permafrost kan utlösa förbisedd kolsänka i floder

Tinande permafrost ses ofta som en växande källa till växthusgaser när klimatuppvärmningen frigör gammalt kol som lagrats i frusna jordar. Men en ny studie publicerad i tidskriften Nature visar en mer komplex bild. När permafrosten tinar kan floder också utveckla en förbisedd förmåga att ta upp koldioxid genom ökad vittring av berg.

Forskarna fann att uppvärmning och nedbrytning av permafrost blottlägger reaktiva mineral och ökar samspelet mellan vatten och berg, vilket påskyndar kemiska vittringsprocesser som förbrukar koldioxid. I vissa flodavrinningsområden motverkade detta geologiska kolupptag delvis eller helt flodernas koldioxidutsläpp.

Det internationella forskarlaget undersökte 50 floder på Qinghai–Tibetplatån, jordens största högbelägna kryosfär utanför polarområdena, för att förstå hur tinande permafrost förändrar kolets kretslopp. Genom att kombinera mätningar av flodernas koldioxidutsläpp, löst kol, isotopspårämnen och geokemisk modellering fann forskarna belägg för att tinande landskap förstärker den kemiska vittringen, vilket för över kol till lösta oorganiska former samtidigt som atmosfärisk koldioxid förbrukas.

Kolupptaget kan överstiga utsläppen

– Vi såg att flodernas koldioxidutsläpp minskar samtidigt som kolupptaget genom vittring av berg ökar när permafrostens utbredning minskar, säger Liwei Zhang, biogeokemist vid East China Normal University. I vissa avrinningsområden där permafrosten blivit mer fragmenterad var det vittringsdrivna kolupptaget tillräckligt stort för att motverka eller till och med överstiga flodernas koldioxidutsläpp.

I hela studieområdet uppskattade teamet att kolupptag från vittring av berg i genomsnitt motverkar omkring 35 procent av flodernas koldioxidutsläpp. I områden med sammanhängande permafrost var denna effekt relativt liten. Men i landskap med där permafrosten är mer uppbruten eller isolerad översteg det vittringsdrivna kolupptaget ibland 100 procent av flodernas koldioxidutsläpp, vilket tyder på att geologiskt kolupptag kan mäta sig med biologisk kolfrisättning.

Biologiska och geologiska kolkretslopp hänger samman

Resultaten utmanar den förenklade bilden av tinande permafrost som enbart en kolkälla. När frusna jordar tinar får floderna stora tillskott av gammalt organiskt kol som mikroorganismer omvandlar till växthusgaser som släpps ut i atmosfären. Den nya studien tyder på att geologiska processer som verkar parallellt med biologiska processer delvis kan motverka dessa utsläpp.

Forskarna betonar samtidigt att vittring av berg inte är en enkel eller permanent lösning på klimatförändringarna. Kolets kretslopp i tinande landskap är fortfarande komplext, och vissa vittringsreaktioner kan också frigöra koldioxid beroende på mineralsammansättning. Studien lyfter i stället fram en mekanism som fortfarande är bristfälligt representerad i många klimat- och kolcykelmodeller.

– Våra resultat visar att de biologiska och geologiska kolkretsloppen är tätt sammanlänkade, säger Jan Karlsson, professor vid Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap vid Umeå universitet. För att förstå om tinande permafrost i slutändan förstärker eller dämpar klimatuppvärmningen behöver vi ta hänsyn både till kolet som frigörs från gamla jordar och till kolet som förbrukas genom vittring av berg.

Forskarna menar att framtida klimatbedömningar behöver gå bortom ett ensidigt fokus på biologiskt drivna kolutsläpp och även inkludera geologiska kolkällor och kolsänkor som uppstår när frusna landskap tinar.

Om studien

Liwei Zhang, Aron Bufe, Joshua F.Dean, Gerard Rocher-Ros, Ryan A.Sponseller,  Emily H. Stanley,  Jan Karlsson, David E. Butman, Ran Liu, Lijun Hou,Jinzhi Ding, Shilong Piao, Xinghui Xia, Tom J. Battin, Rock weathering can counteract river CO2 emissions induced by permafrost thaw, Nature, https://doi.org/10.1038/s41586-026-10664-8