Congelado em solo permafrost, as latitudes ao norte armazenam quase duas vezes mais carbono do que atualmente na atmosfera. Espera-se que o rápido aquecimento do Ártico exponha o carbono do solo previamente congelado à decomposição microbiana e aumente a liberação de dióxido de carbono. O impacto no balanço de dióxido de carbono é, Contudo, pouco claro.

Porque? Porque temperaturas mais altas e nutrientes liberados do degelo do permafrost aumentam o crescimento das plantas e podem compensar as perdas de dióxido de carbono. Nós examinamos o efeito do ar mais quente e o efeito do solo mais quente e do degelo do permafrost no dióxido de carbono do ecossistema da tundra. Sete anos de estudo experimental mostram que o crescimento das plantas no verão não, a longo prazo, absorver tanto carbono quanto foi perdido pelo aquecimento do solo e permafrost.

Modelos e observações atualmente discordam sobre como o aquecimento do Ártico afetará o balanço de dióxido de carbono dos ecossistemas da tundra. Poucos estudos combinam ar mais quente e degelo do permafrost para avaliar o balanço de dióxido de carbono do ecossistema. Este trabalho mostra que a absorção e perda de dióxido de carbono na tundra responderam muito mais fortemente ao degelo do permafrost do que apenas ao ar mais quente. O descongelamento rápido do permafrost inicialmente estimulou a absorção de dióxido de carbono durante o verão. Contudo, absorção nivelada com degelo muito profundo. Em todos os anos do experimento, a absorção de dióxido de carbono no verão foi insuficiente para compensar as perdas de dióxido de carbono durante o ano todo.

Sete anos de aquecimento experimental do ar e do solo na tundra mostram que o aquecimento do solo e o degelo do permafrost tiveram um efeito muito mais forte no balanço de carbono do que o aquecimento do ar. O degelo do permafrost inicialmente estimulou uma maior absorção de dióxido de carbono no verão do que a perda de dióxido de carbono; Contudo, os aumentos iniciais não foram sustentados. Conforme o degelo continuou a progredir, a captação de dióxido de carbono no verão e a perda de dióxido de carbono se estabilizaram. O nivelamento da absorção e liberação de dióxido de carbono pode ser explicado pela desaceleração do crescimento das plantas e maior saturação do solo, pois o degelo causou o colapso da superfície do solo. As complexas interações entre o degelo do permafrost, crescimento da planta, e a umidade do solo pode ser capturada matematicamente por uma relação quadrática, mostrando que o efeito do degelo na absorção e perda de dióxido de carbono mudou com o tempo. Modelos e medições usados ​​para estimar as perdas de dióxido de carbono durante o inverno descobriram que a tundra estava perdendo dióxido de carbono anualmente, mesmo durante os verões, quando o degelo estimulava o alto crescimento das plantas e a absorção de dióxido de carbono.