Obieg węgla związany z wieloletnią zmarzliną

Obieg węgla związany z wieloletnią zmarzliną jest elementem („podcyklem”) globalnego cyklu węglowego; polega na transferze tego pierwiastka ze zmarzliny do roślinności i mikroorganizmów, następnie do atmosfery, z powrotem do roślinności, a następnie na powrót do gleby.

Związki węgla są niezbędnym, podstawowym budulcem życia na Ziemi. W atmosferze ziemskiej węgiel występuje przede wszystkim albo w postaci nieorganicznej – dwutlenku węgla (CO₂), albo organicznej – metanu (CH₄).

Dwutlenek węgla opuszcza atmosferę pochłaniany przesz rośliny w procesie fotosyntezy, jako opad atmosferyczny itp. Obumarłe rośliny i zwierzęta czyli martwa materia organiczna stają się źródłem węgla uwalnianego do gleby, z której część węgla jest uwalniana do atmosfery poprzez oddychanie (respirację) gleby.

Gleby wieloletniej zmarzliny pozostają zamarznięte przez długi czas, a w związku z tym przechowują dużej ilości węgla „uwięzionego” nawet od tysięcy lat. Naukowcy wciąż nie określili dokładnie jaka ilość węgla uwięziona jest w zmarzlinie w skali globu, ale wiadomo, że około 1,67 biliona ton tego pierwiastka jest zakumulowane w zmarzlinie na dużych szerokościach geograficznych – to ilość dwukrotnie większa niż ilość węgla obecnie zawarta w atmosferze.

Rozmarzanie z powodu globalnego ocieplenia powoduje rozkład materii organicznej z udziałem mikroorganizmów, które produkują znaczne ilości CO₂ i CH₄, a gazy te przedostają się do atmosfery.

Ilość dwutlenku węgla i metanu, uwalnianych ze zmarzliny wzrasta co roku. Istnieje zagrożenie, że niektóre z najstarszych, uwięzionych od tysiącleci zasobów zostaną uwolnione. Może to przyczynić się do zwiększenia efektu cieplarnianego, a także powodować wybuchy metanu.

Według ostatnich badań, do roku 2050, w wyniku tych procesów do atmosfery uwolnionych może zostać 55 mld ton węgla (który odpowiada 200 mld ton dwutlenku węgla).