Imagen aérea de una turbera de permafrost intercalada en el Refugio Nacional de Vida Silvestre Innoko en Alaska intercalada con áreas más pequeñas de humedales termokarst. Crédito:Miriam Jones, Servicio Geológico de EE. UU.
El deshielo abrupto del permafrost duplicará las estimaciones anteriores de las posibles emisiones de carbono del deshielo del permafrost en el Ártico, y ya está cambiando rápidamente el paisaje y la ecología del norte circumpolar, encuentra un nuevo estudio dirigido por CU Boulder.
Permafrost, una capa perpetuamente congelada debajo de la capa superficial del suelo descongelada estacionalmente, afecta a 18 millones de kilómetros cuadrados en latitudes altas o una cuarta parte de toda la tierra expuesta en el hemisferio norte. Las estimaciones actuales predicen que el permafrost contiene un estimado de 1, 500 petagramos de carbono, lo que equivale a 1,5 billones de toneladas métricas de carbono.
El nuevo estudio distingue entre el deshielo gradual del permafrost, que afecta el permafrost y sus reservas de carbono lentamente, versus tipos más abruptos de deshielo del permafrost. Alrededor del 20% de la región ártica tiene condiciones propicias para un deshielo abrupto debido a su capa de permafrost rica en hielo. El permafrost que se derrite abruptamente es un gran emisor de carbono, incluyendo la liberación de dióxido de carbono y metano, que es más potente como gas de efecto invernadero que el dióxido de carbono. Eso significa que, aunque en un momento dado es probable que menos del 5% de la región del permafrost del Ártico experimente un deshielo abrupto, sus emisiones serán iguales a las de las áreas que experimentan un deshielo gradual.
Este deshielo abrupto es "rápido y dramático, afectando los paisajes de formas sin precedentes, "dijo Merritt Turetsky, director del Instituto de Investigación Ártica y Alpina (INSTAAR) en CU Boulder y autor principal del estudio publicado hoy en Naturaleza Geociencia . "Los bosques pueden convertirse en lagos en el transcurso de un mes, los deslizamientos de tierra ocurren sin previo aviso, y los orificios de filtración de metano invisibles pueden tragarse las motos de nieve enteras ".
El deshielo abrupto del permafrost puede ocurrir de diversas formas, pero siempre representa un cambio ecológico abrupto y dramático, Añadió Turetsky.
"Los sistemas sobre los que se podía caminar con botas de montaña normales y que estaban lo suficientemente secos como para soportar el crecimiento de los árboles cuando se congelaban pueden descongelarse, y ahora, de repente, estos ecosistemas se convierten en un desastre espeso, "Dijo Turetsky.
Por qué es importante descongelar el permafrost
El permafrost contiene rocas, tierra, arena, y en algunos casos, bolsas de hielo molido puro. Almacena en promedio el doble de carbono que en la atmósfera porque almacena los restos de vida que una vez florecieron en el Ártico. incluyendo plantas muertas, animales y microbios. Este asunto, que nunca se descompuso del todo, ha estado encerrado en el refrigerador de la Tierra durante miles de años.
Los árboles luchan por mantenerse erguidos en un lago formado por un abrupto deshielo del permafrost. Crédito:David Olefeldt
A medida que el clima se calienta, el permafrost no puede permanecer congelado. En el 80 por ciento del norte del Ártico circumpolar, Es probable que un clima cálido desencadene un deshielo gradual del permafrost que se manifestará durante décadas o siglos.
Pero en las partes restantes del Ártico, donde el contenido de hielo molido es alto, El deshielo abrupto puede ocurrir en cuestión de meses, lo que lleva a consecuencias extremas en el paisaje y la atmósfera. especialmente donde hay permafrost rico en hielo. Este proceso rápido se denomina "termokarst" porque un cambio térmico provoca un hundimiento. Esto conduce a un paisaje kárstico, conocido por su erosión y sumideros.
Turetsky dijo que este es el primer artículo que reúne el amplio cuerpo de literatura sobre el deshielo abrupto pasado y actual en diferentes tipos de paisajes.
Luego, los autores utilizaron esta información junto con un modelo numérico para proyectar futuras pérdidas de carbono por deshielo abrupto. Descubrieron que el termokarst siempre implica inundaciones, inundación, o deslizamientos de tierra. Lluvias intensas y al aire libre, Los paisajes negros que resultan de los incendios forestales pueden acelerar este dramático proceso.
Los investigadores compararon la liberación abrupta de carbono del deshielo del permafrost con la del deshielo gradual del permafrost, tratando de cuantificar un "desconocido conocido". Hay estimaciones generales de un deshielo gradual que contribuye a las emisiones de carbono, pero no tenían idea de cuánto de eso sería causado por el termokarst.
También querían saber qué tan importante sería incluir esta información en los modelos climáticos globales. En el presente, no existen modelos climáticos que incorporen termokarst, y solo un puñado que considera que el permafrost se descongela. Si bien los modelos a gran escala durante la última década han intentado explicar mejor los ciclos de retroalimentación en el Ártico, El informe más reciente del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) solo incluye estimaciones del deshielo gradual del permafrost como una retroalimentación no resuelta del sistema terrestre.
"Los impactos del deshielo abrupto no están representados en ningún modelo global existente y nuestros hallazgos indican que esto podría amplificar la retroalimentación del carbono-clima del permafrost hasta en un factor de dos. exacerbando así el problema de las emisiones permisibles para mantenerse por debajo de los objetivos específicos del cambio climático, "dijo David Lawrence, del Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas (NCAR) y coautor del estudio.
Los hallazgos aportan una nueva urgencia a la inclusión del permafrost en todos los tipos de modelos climáticos, junto con la implementación de políticas climáticas sólidas y de mitigación, Añadió Turetsky.
"Definitivamente podemos evitar las peores consecuencias del cambio climático si actuamos en la próxima década, ", dijo Turetsky." Tenemos evidencia clara de que la política va a ayudar al norte y, por lo tanto, va a ayudar a dictar nuestro clima futuro ".
