En un par de artículos publicados recientemente, Michael Rawlins, profesor en el departamento de geociencias de la Universidad de Massachusetts Amherst y director asociado del Centro de Investigación del Sistema Climático, ha logrado avances significativos al completar nuestra comprensión del ciclo del carbono del Ártico, o la forma en que el carbono se transfiere entre la tierra, océano y atmósfera. Para comprender mejor las tendencias futuras del dióxido de carbono atmosférico, y su calentamiento global asociado, necesitamos una imagen más completa de cómo los ciclos del carbono entre los reservorios de nuestro mundo.

"Se han realizado muchas investigaciones que han analizado el flujo vertical de carbono desde la tierra a la atmósfera, ", dice Rawlins. Este flujo vertical incluye cosas como la quema de combustibles fósiles, incendios forestales, fugas de gas metano y emisiones del deshielo del permafrost. Pero hay otra parte del ciclo:la horizontal. "Se ha prestado mucha menos atención a cómo se transfiere el carbono de la tierra al océano a través de los ríos, "dice Rawlins.

Como el agua fluye sobre la tierra, en arroyos y ríos, recoge carbono, eventualmente llevándolo todo el camino hasta el mar. Un pequeño pero una cantidad no insignificante de este carbono orgánico disuelto (COD) se "libera" del agua del río y pasa a la atmósfera como gas de efecto invernadero. Lo que queda fluye hacia el océano, donde se convierte en una parte clave de las redes alimentarias costeras.

Todavía, sabemos relativamente poco sobre este océano, flujos laterales de carbono, especialmente en el Ártico, donde las mediciones son escasas y donde el calentamiento rápido está conduciendo a la intensificación del ciclo hidrológico, aumento de la escorrentía y el deshielo del permafrost.

Aquí es donde los dos papeles de Rawlins, publicado en el Journal of Geophysical Research and Environmental Research Letters, Adelante.

Rawlins y sus coautores han modificado un modelo numérico que captura con precisión la acumulación estacional de nieve, así como la congelación y descongelación de suelos, agregando una contabilidad de la producción, descomposición, almacenamiento y "carga" de DOC a arroyos y ríos. El modelo ahora simula la cantidad de carbono que corre hacia los ríos de la región con una precisión asombrosa. Es el primer modelo que captura la variación estacional en la cantidad de DOC exportado al océano, un marcado gradiente de este a oeste a través de 24 cuencas de drenaje en la vertiente norte de Alaska y cantidades relativamente iguales de DOC que fluye a través de los ríos de drenaje norte y oeste.

Quizás lo más importante el modelo apunta a cantidades crecientes de agua dulce y DOC exportados a una laguna costera en el noroeste de Alaska. Destaca especialmente el año 2019, con una exportación masiva de agua dulce de DOC que fue casi tres veces la cantidad exportada a principios de la década de 1980. "El aumento de la exportación de agua dulce tiene implicaciones para la salinidad y otros componentes del medio ambiente acuático de la laguna", dice Rawlins. Los cambios están relacionados con el aumento de las precipitaciones, particularmente durante el verano, y los efectos del calentamiento y deshielo de los suelos. "Los mayores aumentos de COD y de agua dulce, "dice Rawlins, "ocurren en otoño, lo cual no es sorprendente dadas las pérdidas significativas de hielo marino en los cercanos mares Beaufort y Chukchi, a su vez conectado con nuestro clima más cálido ".

Por último, este nuevo modelo puede ayudar a los científicos a refinar las líneas de base del carbono y comprender mejor cómo el calentamiento global está alterando el ciclo del carbono de la Tierra.