Como parte de un proyecto financiado por la NASA llamado Arctic Transitions, los investigadores del WHOI analizaron núcleos de sedimentos lacustres que datan de varios miles de años para reconstruir la historia del crecimiento de las plantas alrededor de dos lagos árticos. Descubrieron que cuando el hielo marino disminuyó y las tormentas se volvieron más frecuentes durante los períodos cálidos del pasado, hubo un aumento asociado en la erosión, como se esperaba, pero ese aumento se desaceleró o se detuvo cuando los arbustos comenzaron a crecer.
"Los arbustos pueden unir los sedimentos y proporcionar estabilidad a la tierra", dijo la autora principal del estudio, Breanyn MacInnes, ex investigadora postdoctoral en WHOI y ahora becaria postdoctoral en la Universidad del Norte de Columbia Británica. "A medida que vemos cambios en el clima y un alargamiento de la temporada de crecimiento de los arbustos, es posible que el crecimiento de los arbustos pueda mitigar parte de la erosión resultante de la pérdida de hielo marino".
Los hallazgos, publicados en línea el 1 de septiembre de 2022 en Scientific Reports, sugieren que el aumento del crecimiento de arbustos puede proporcionar un mecanismo de defensa natural para las costas árticas que enfrentan una mayor erosión y una mayor exposición a las olas y podría proporcionar a los administradores y comunidades costeras otra herramienta de adaptación a considerar.
"La erosión costera es un problema importante en el Ártico que amenaza a las comunidades, la infraestructura y los ecosistemas costeros, pero es algo que no entendemos completamente", dijo el coautor científico del Centro de Investigación Woods Hole, el Dr. Chris Maio, quien anteriormente fue en WHOI. "Este estudio proporciona una visión a largo plazo de cómo los arbustos pueden brindar protección costera, lo que puede darnos tiempo para planificar y adaptarnos a cambios futuros".
La erosión de las costas árticas se ha acelerado dramáticamente en las últimas décadas a medida que el clima ártico se calienta a un ritmo más rápido que el del resto del planeta. La pérdida de hielo marino y el aumento de grandes olas durante los períodos de aguas abiertas han eliminado los sedimentos de las playas y acantilados costeros que alguna vez estuvieron protegidos por hielo.
Estudios anteriores han demostrado que cuando el hielo marino se derrite más lejos de la costa, las olas pueden viajar mayores distancias y transportar mayores cantidades de energía, lo que podría provocar una mayor erosión costera. Sin embargo, los procesos que pueden contrarrestar estas fuerzas de erosión han sido menos claros.
Para investigar esta cuestión, los investigadores recolectaron núcleos de sedimentos de dos lagos ubicados a 20 kilómetros (12 millas) de distancia en el área de Utqiagvik (anteriormente Barrow) en la vertiente norte de Alaska:el lago Imnavait Creek, ubicado aproximadamente a una milla del mar de Beaufort, y el lago Imikpuk. , que se encuentra a unos 20 kilómetros (12 millas) tierra adentro.
Luego utilizaron una variedad de técnicas geoquímicas y ecológicas para analizar los núcleos, incluidos análisis de radiocarbono y polen. Estos registros de sedimentos lacustres documentan los cambios que se han producido en la cuenca costera, incluido el momento de la expansión de los arbustos, el hielo marino y la actividad de las tormentas.
Los núcleos de sedimentos lacustres tanto del lago Imnavait Creek como del lago Imikpuk revelaron que la expansión de los arbustos de tundra se produjo durante los últimos 70 a 100 años en ambos drenajes. Esta expansión de los arbustos siguió a la expansión de los deltas de salida de los lagos (penachos de sedimentos frente a las desembocaduras de los ríos) y al aumento de la erosión de los paisajes costeros cercanos causada por el aumento de las tormentas y la pérdida de la capa de hielo marino.
"Los lagos proporcionan un registro integrado de lo que sucede en sus cuencas, y eso incluye los cambios que ocurren en la costa a entre 12 y 20 kilómetros (7 a 12 millas) de distancia", dijo MacInnes.
Por ejemplo, en el lago Imnavait Creek, el récord de mayor erosión asociada con la expansión del delta y menos hielo marino se produjo durante un período de varios cientos de años. En el lago Imikpuk, el récord de aumento de la erosión asociado con un aumento de las tormentas se produjo durante un período de unos 150 años. En cualquier caso, el aumento de la erosión fue seguido por un mayor crecimiento de arbustos.
"Si bien las tasas de erosión y el aumento del crecimiento de arbustos en estas cuencas pueden ser procesos relativamente lentos cuando se consideran a lo largo de siglos, son notables por el hecho de que en los últimos 100 años, la erosión aumentó y fue contrarrestada por el crecimiento de arbustos durante la vida humana", dijo MacInnes. .
Para las comunidades árticas que intentan adaptarse a los efectos del cambio climático sobre la erosión costera, el autor principal del estudio sugiere que el papel protector potencial de los arbustos es un atributo natural que debe considerarse al desarrollar medidas de protección costera.
"Al comprender cómo los arbustos pueden mitigar naturalmente la erosión, los administradores costeros pueden tomar decisiones más informadas sobre cómo adaptarse al cambiante sistema costero del Ártico", dijo MacInnes.
