Thawing induced release of old methane from two subarctic permafrost peatlands
Title: | Thawing induced release of old methane from two subarctic permafrost peatlands |
Author(s): | Laakkonen, Aliisa |
Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Science |
Degree program: | Master's Programme in Geology and Geophysics |
Specialisation: | Palaeontology and Global Change |
Language: | English |
Acceptance year: | 2022 |
Abstract: |
Suot ovat monimuotoisia ekosysteemeitä, jotka eivät pelkästään vastaa ulkoisiin muutoksiin vaan myös vaikuttavat niiden ympäristöön. Ikiroutasuot ovat merkittävä osa globaalia hiilen (C) kiertoa, sillä ne sisältävät noin 200 Pg hiiltä. Ikiroudan sulaessa tämä hiili voi vapautua joko metaanina (CH4) tai hiilidioksidina (CO2). Tämän lisäksi suot muodostavat myös dityppioksidia (N2O). Ilmaston lämpeneminen voi muuttaa suot hiilen nieluista sen lähteiksi.
Hydrologiset olosuhteet vaikuttavat merkittävästi soiden hiilidynamiikkaan. Ikiroudan sulaessa nämä ympäristöt voivat kehittyä joko märemmiksi tai kuivemmiksi. Turpeen hajoaminen kuivissa olosuhteissa voi aiheuttaa vahvan ilmastollisen takaisinkytkennän hiilidioksidipäästöjen muodossa. Märät olosuhteet puolestaan voivat kasvattaa metaanipäästöjä. Topografian ja hydrologian kautta ikirouta vaikuttaa myös soiden kasvillisuusdynamiikkaan.
Tässä tutkielmassa tarkastelen turveprofiileita, jotka on kerätty kahdelta subarktiselta ikiroutasuolta Suomen Kevosta ja Norjan Karlebotnista. Nämä turveprofiilit sisältävät näytteitä jäätymättömästä aktiivikerroksesta sekä ikiroudasta. Näytteistä analysoitiin kasvillisuuskoostumus sekä turpeen ominaisuudet (C ja N pitoisuus, C/N suhde sekä tilavuuspaino), tämän lisäksi näytteet 14C -ajoitettiin ja inkuboitiin.
Työn tarkoituksena oli simuloida lämpimämpää ilmastoa, jolle nämä ekosysteemit tulevat altistumaan tulevaisuudessa, sekä tarkastella kuinka ne vastaavat muutokseen. Tarkastelun kohteena olivat soiden kolme merkittävintä kasvihuonekaasua, CH4, CO2 ja N2O. Ikiroutanäytteet osoittivat potentiaalia niin CH4- kuin CO2-päästöille, kun taas aktiivikerros vapautti pelkästään CO2. CH4-päästöjen tulkittiin edustavan vanhaa CH4, kun taas CO2 päästöt tulkittiin turpeen tuottamiksi.
Peatlands are complex ecosystems that not only respond to external changes but also influence their environment. Permafrost peatlands have an important role in the global carbon (C) cycle as they store about 200 Pg of C. As permafrost thaws this C can be released either as methane (CH4) or carbon dioxide (CO2). In addition to these peatlands also emit nitrous oxide (N2O). Climate warming may change this sink-source balance of peatlands.
Hydrological conditions are an important factor in peatland C dynamics. As permafrost thaws it can shift these ecosystems towards wetter or dryer conditions. Peat decomposition under dry conditions can have a strong positive feedback to climate change due CO2 emissions. Though wetter conditions can increase CH4 emissions. Through topography and hydrology, permafrost also affects vegetation dynamics.
In this thesis I am examining peat profiles collected from two subarctic permafrost peatlands located in Kevo, Finland and Karlebotn, Norway. The profiles included an un-frozen active layer profile and a permafrost sample collected from inside a palsa mound. These samples were analysed for vegetation composition and peat properties (C and N content, C/N ratio and bulk density), they were also 14C dated and incubated.
The purpose was to simulate a warmer climate to which these ecosystems will be exposed to in the future and observe how they will respond. The observations focused on the three most common GHGs of peatlands, CH4, CO2 and N2O. The permafrost samples showed potential for CH4 and CO2 emissions, whereas the active layer only emitted CO2. The CH4 emissions were interpreted to represent old CH4, whereas the CO2 was interpreted to be produced by the peat.
|
Keyword(s): | permafrost peatlands climate change greenhouse gases methane carbon dioxide |
Files in this item
Files | Size | Format | View |
---|---|---|---|
Laakkonen_Aliis ... mafrost peatlands_2022.pdf | 2.402Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Science [3896]