No es fácil predecir cómo cambia el carbono en el suelo cuando cambia el permafrost. El terreno diverso de Alaska dificulta la optimización de la ubicación de los sitios de recopilación de datos. Los investigadores utilizaron un enfoque geoespacial que integra las observaciones con el clima, cubierta terrestre (matorral, bosque, etc.), geología y más. Determinaron que se necesitaban 484 nuevos sitios para mejorar las estimaciones de las reservas de carbono en diferentes condiciones ambientales.

Los suelos afectados por el permafrost almacenan uno de los mayores depósitos de carbono orgánico del planeta. Cómo los cambios ambientales podrían afectar este carbono, incluso soltarlo al aire, no son muy conocidos. La magnitud, vulnerabilidad, y la distribución espacial de las reservas de carbono del suelo son fuentes importantes de incertidumbre. El estudio ofrece ubicaciones para orientar nuevas observaciones de campo. Los datos recopilados limitarán las incertidumbres en las estimaciones de carbono del suelo. Además, los sitios proporcionarán puntos de referencia espaciales sólidos para estudiar la Tierra.

Representar la heterogeneidad espacial de la superficie terrestre es un desafío científico que es fundamental para diseñar esquemas de observación para estimar de manera confiable las propiedades del suelo. Dirigido por investigadores del Laboratorio Nacional Argonne, un equipo desarrolló un enfoque geoespacial para identificar una distribución óptima de los sitios de observación para mejorar la caracterización de las reservas de carbono orgánico del suelo en Alaska. Mediante el uso de datos ambientales que se espera que influyan en la formación del suelo como sustitutos para representar la distribución espacial de las reservas de carbono orgánico del suelo, los científicos determinaron que se necesitarían 484 nuevos sitios de observación para complementar los datos de las muestras existentes. Los sitios agregados permitirían a los investigadores caracterizar las existencias de carbono orgánico del suelo de perfil completo promedio en Alaska en un intervalo de confianza de 5 kg C m ^-2 . Sin embargo, para estimar solo una subsección del perfil completo a 0 m - 1 my 0 m - 2 m, lograr la misma confianza requeriría 309 y 446 nuevos sitios de observación, respectivamente.

Las nuevas necesidades de observación son mayores para los matorrales (principalmente tundra) que los tipos de cobertura forestal, y las ecorregiones del suroeste de Alaska se encuentran entre las menos muestreadas. El número y la ubicación de las observaciones requeridas no se ven muy alterados por cambios en las variables climáticas hasta 2100, según lo proyectado por los escenarios de emisiones del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático. Los resultados del estudio sirven como guía para futuros esfuerzos de muestreo para reducir la incertidumbre existente en las observaciones de carbono orgánico del suelo y mejorar los puntos de referencia para los resultados del modelo del sistema terrestre.