La ladera norte de Alaska está salpicada de una gran variedad de lagos. Los investigadores de la UCI descubrieron recientemente que los gases de efecto invernadero que emiten los lagos provienen de depósitos de carbono relativamente jóvenes en lugar de fuentes de permafrost más antiguas. Crédito:Clayton Elder / UCI
Cuando el suelo del permafrost ártico se descongela, los gases de efecto invernadero se liberan a la atmósfera, pero la mayor parte del carbono que se escapa actualmente de los lagos en el norte de Alaska es relativamente joven, según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad de California, Irvine.
"Este hallazgo es crucial, debido a que gran parte de la biomasa almacenada bajo tierra en el Ártico es antigua, que se remonta a la época del Pleistoceno, que terminó más de 11, Hace 500 años, "dijo Claudia Czimczik, Profesor asociado de ciencia del sistema terrestre de la UCI, quien dirigió el estudio que aparece esta semana en Naturaleza Cambio Climático . "Cuando la mayor parte de ese carbono muy antiguo se recicla y se libera, estaremos viendo un aumento neto masivo de las emisiones de los gases que empeoran el calentamiento global ".
Pero los investigadores que utilizan técnicas de datación por carbono 14 han determinado que el carbono que emiten estos lagos árticos se acumuló en las últimas décadas y siglos. versus varios milenios, lo que significa que habrá un impacto menor en el clima.
"Estos depósitos de carbono jóvenes probablemente incluyen productos fotosintéticos comparativamente frescos arrojados a los lagos desde las cuencas hidrográficas circundantes, material orgánico de plantas acuáticas y fitoplancton, o carbono inorgánico disuelto en agua, "dijo el autor principal Clayton Elder, un científico investigador en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA que fue Ph.D. estudiante de la UCI durante este proyecto.
Mientras era un Ph.D. estudiante de la UCI, Clayton Elder viajó al Ártico de Alaska para recolectar muestras de docenas de lagos. De vuelta en la UCI, él y otros investigadores analizaron el agua para determinar la edad del carbono que transportaba para medir su impacto en el medio ambiente. Crédito:Claudia Czimczik / UCI
El equipo de investigación investigó una selección diversa de lagos en un 96, Sección de 500 millas cuadradas de la ladera norte de Alaska, un área más grande que Oregon. Tomaron muestras en los meses de invierno y verano en 2013 y 2014.
Al estudiar los lagos de una gran región, los científicos pudieron ilustrar el impacto del entorno físico en los patrones de emisión de carbono. Las diferencias en las texturas de los sedimentos en el permafrost que rodea los lagos juegan un papel importante; las partículas más finas pueden secuestrar más carbono durante períodos más largos que los suelos más arenosos. El descongelamiento de sedimentos más finos también puede liberar mayores cantidades de nutrientes para estimular la descomposición microbiana de material orgánico. expulsar más gases de efecto invernadero.
Otro hallazgo clave es que casi todos los gases de efecto invernadero emitidos por los cuerpos de agua estudiados estaban en forma de dióxido de carbono (CO2), no metano (CH4). El CO2 es aproximadamente 30 veces menos efectivo para atrapar el calor solar que el CH4. Elder dijo que el poco carbono antiguo que emiten los lagos de Alaska también es principalmente CO2 en lugar de CH4.
El coautor del estudio, Christopher Arp, de la Universidad de Alaska Fairbanks, perfora un agujero en hielo invernal de 2 metros de espesor para recolectar muestras de agua del lago para su análisis en la UCI. Crédito:Guido Grosse / Instituto Alfred Wegener, Alemania
"Esto implica que una gran proporción del CH4 producido en los sedimentos de los lagos se oxida a CO2 en la columna de agua antes de su emisión a la atmósfera, ", dijo." Cubierta de hielo, que es sensible al clima, es particularmente importante para convertir las posibles emisiones de CH4 en CO2 de menor impacto, porque impide las emisiones y hace que el CH4 sea vulnerable durante períodos más prolongados a los microbios oxidantes que viven en la columna de agua. Si perdemos más y más hielo en el futuro debido al calentamiento, se podrían emitir proporciones más altas de carbono como CH4 ".
Otra investigación ha demostrado que, si bien el metano de los antiguos depósitos de carbono se libera en las aguas del fondo del Océano Ártico frente a la costa de Alaska, sólo pequeñas cantidades llegan a la superficie. Esto sugiere que la oxidación de la columna de agua es un fuerte control sobre la emisión de carbono antiguo a la atmósfera como el poderoso gas de efecto invernadero CH4.
Elder calificó esta encuesta como la primera para los lagos árticos. "Nuestro objetivo era medir las emisiones de gases de efecto invernadero en escalas relevantes de espacio y tiempo, por lo que nuestro conjunto de datos representa una línea de base importante que los estudios futuros pueden utilizar con fines de comparación, ", dijo." Estos entornos sensibles han sido muy poco estudiados en el pasado, especialmente dado su impacto potencial en el clima global ".
