Upptagna bävrar kan påskynda upptining av arktisk permafrost

Bävrar har flyttat in i fler och fler delar av Alaskas arktiska vildmark. Det verkar nu som om de förändrar landskapet på ett sätt som ytterligare kan underblåsa klimatförändringarna. En ny studie visar hur.

Permafrost är jord som har varit frusen i mer än två år. I vissa fall har det inte tinat på tusentals år. På många ställen kan detta lager av permanent frusen jord vara mer än 10 meter (33 fot) tjockt. Men på grund av klimatförändringarna har många länge frusna delar av jordens yta värmts upp på sistone. Detta orsakar ojämn sänkning av ytor och gör vissa områden mosiga.

Förklarare: CO₂ och andra växthusgaser

)

Denna upptining frigör också långvariga lager av koldioxid. En potent växthusgas, den kan värma jordens atmosfär. Jordens klimat hade redan värmts upp. Faktum är att Arktis värms upp snabbare än nästan någon annan plats på jorden.

“Omkring år 2000 började bävrar verkligen öka sin närvaro i nordvästra Arktiska Alaska”, säger Benjamin Jones vid University of Alaska Fairbanks. Han studerar hur områden med permafrost under sig har förändrats. Han var en del av ett internationellt team som fokuserade på Baldwin-halvön i delstatens nordväst. De valde den här platsen eftersom det finns massor av högupplösta flyg- och satellitfotografier av området. En del hade tagits så långt tillbaka som på 1950-talet. Dessa skulle göra det möjligt för teamet att se när och var eventuella förändringar i landskapet kan ha skett.

De detaljerade bilderna kan visa funktioner som är några meter (yards) långa, noterar Jones. Bland dessa: bäverdammar. Mästare på landskapsarkitekter, bävrar bygger dammar för att backa upp vattnet. De bygger också loger i nu översvämmade områden. Där förvarar de simmande gnagarna mat och undviker rovdjur.

Datoranalyser hjälpte Jones och hans team att spåra bäverdammar under en 17-årsperiod. Före 2000 visade bilderna bevis på få, om några, bävrar. Två år senare fanns det två bäverdammar i ett område på 100 kvadratkilometer (78,8 kvadratkilometer). Det var nära spetsen av halvön. År 2019 hade området 98 dammar – nästan en 50-faldig ökning. För hela den norra delen av halvön ökade antalet dammar mer än fyrdubblades från 2010 till 2019.

Även mängden ytvatten ökade. År 2002 täckte sjöar och dammar nära halvöns spets 594 hektar (2,3 kvadrat miles). År 2019 fanns det 644 hektar (2,5 kvadrat miles). Bäverdammar ledde till ungefär två tredjedelar av ökningen, fann Jones grupp.

Teamet rapporterade sina resultat i Environmental Research Letters den 30 juni.

Jones et al./ Miljöforskningsbrev, 2020 (CC BY 4.0)

Bävervänliga platser

Bävrarna dämde låglänta regioner – de som hade varit rika på isig permafrost, konstaterar Jones. Dessa områden har en blandning av högar och låglänta områden. För bävrar att bygga dammar där “är mycket vettigt”, säger Jones. De låga områdena låter dem enkelt backa upp vatten. Det påverkade landskapet är känt som termokarst (THUR-moh-karst). Dess smuts och sten lägger sig ofta ojämnt när permafrosten där börjar m

Bävrarnas landskapsteknik kan öka klimatförändringarna. Uppvärmningen här, i Arktis, hade redan ökat i en växande takt. När dammar bildar dammar kan mer flytande vatten komma i kontakt med is i marken. Det kan snabbare tina upp permafrosten nedanför. Anledningen, säger Jones, är att vatten leder värme mycket bra. Det konceptet förklarar också varför fryst kött tinar snabbare i vatten än i luft.

Teamet har flera idéer om varför fler bävrar flyttade in. Klimatförändringar är en trolig faktor. “Den arktiska tundran är mycket buskigare nu än den var i det avlägsna förflutna”, konstaterar Jones. Bävrar kan använda buskar till mat och för dammar. Dessutom innebär varmare vintrar att bävrar nu kan stanna året runt på vissa platser som en gång var för kalla. Slutligen, noterar han, har antalet bäver ökat från utbredd jakt på 1800-talet.

“Vi har alltid vetat att bävrar är ingenjörer”, säger Audrey Sawyer. Hon är hydrogeolog vid Byrd Polar and Climate Research Center. Det är en del av Ohio State University i Columbus. Sawyer studerar hur ytvatten interagerar med grundvatten. Särskilt intressant finner hon studiens upptäckt av en så kallad återkopplingscykel. När permafrosten tinar, flyttar bävrar in i termokarstområden. Dammarna de bygger backar upp mer ytvatten. Och det “leder till fler förändringar i permafrost.”

FatCamera/iStock/Getty Images Plus

Dammar gör skillnad

“När du börjar få bävrar i vissa områden är det otroligt hur många dammar de kommer att bygga”, säger Bethany Neilson. Hon är miljöingenjör vid University of Utah i Logan. Hon deltog inte i den nya studien. Hon har dock arbetat på Arctic Long Term Ecological Research-webbplatsen i Toolik, Alaska. Hon har också nyligen studerat bävers effekter på yt- och grundvatten i delar av Utah.

I Utah kommer ett uppvärmande klimat sannolikt att sänka hur mycket vatten som rinner genom bäckar och på annat sätt minska vattentillgången. Bävrarnas handlingar kan hjälpa till att hålla vatten på ytan, fann Neilsons team. Och dessa områden kan ge platser med kallare vatten för fiskar och andra arter. Men den hjälpsamma effekten kanske bara varar tills dammarna misslyckas, tillägger hon. Hennes team delade med sig av sina resultat den 20 maj förra året i Science of the Total Environment.

Faktum är att bävrarnas aktivitet i Alaska kan orsaka bestående men.

“Permafrost är en egenskap som har varit en del av det underjordiska landskapet på höga breddgrader under lång tid”, säger Sawyer vid Ohio State. Frysta växter, djur och andra livsformer som lagras i permafrost kommer att tina. Dessa innehåller alla kol.

“Mängden kol som lagras i permafrost är enorm,” noterar Neilson. Upptining av den permafrosten kommer nu att släppa ut en stor del av det kolet i luften, tillägger hon, “vilket kan skapa ytterligare klimatförändringar.” Varför? Det tinade materialet kommer att ruttna och bryta ner. I processen kommer det att släppa ut koldioxid och andra växthusgaser.

Arbetet av Jones grupp är “en stor påminnelse om vikten av bävrar som en nyckelstensart”, tillägger Sawyer. Det är en art vars närvaro eller frånvaro kan förändra ett ekosystem dramatiskt genom dess inverkan på andra levande varelser. Nu, tillägger hon, måste vetenskapen också överväga deras inverkan på klimatet.