Habrá más metano y dióxido de carbono

La revista Nature Geoscience informa que las emisiones de dióxido de carbono del suelo son más intensas en áreas donde el permafrost se ha descongelado que en áreas que han permanecido intactas. Este es otro estudio que confirma el funcionamiento de una de las retroalimentaciones climáticas conocidas.

A través de complejas investigaciones de campo y de laboratorio, los científicos de la Academia de Ciencias de China han proporcionado nuevos conocimientos sobre el impacto climático del carbono almacenado en el permafrost en el contexto del futuro calentamiento global.

El aumento de las temperaturas en los últimos años ha provocado un rápido deshielo del permafrost en altas latitudes y regiones montañosas. Este derretimiento repentino, llamado termokarst, ocurre en aproximadamente el 20 por ciento de las regiones. La región norte del permafrost, la región donde casi la mitad de todo el carbono orgánico se almacena bajo tierra. Dado que el deshielo rápido puede cambiar la forma de la superficie terrestre y modificar las propiedades bióticas y abióticas del suelo, también puede afectar significativamente el ciclo del carbono en el ecosistema.

Naturalmente, tanto las zonas afectadas por el karst térmico como aquellas que no experimentan un aumento constante de temperaturas. Sin embargo, nadie ha analizado todavía si el impacto del cambio climático en los flujos de CO2 del suelo podría diferir entre estos dos accidentes geográficos.

Para llenar el vacío de conocimiento, un grupo de investigación dirigido por el Prof. Yang Yuanhe llevó a cabo una serie de experimentos que demostraron que el aumento inducido por el calentamiento en la liberación de dióxido de carbono del suelo era aproximadamente 5,5 veces mayor en áreas termokarst que en terrenos kársticos no térmicos adyacentes.

Luego, los investigadores analizaron más de 30 factores potenciales que podrían explicar esta diferencia y descubrieron que la respuesta más fuerte al calentamiento global se debe principalmente a la disminución de la calidad del sustrato del suelo y al aumento de la abundancia de microbios asociados con la descomposición del carbono orgánico en los suelos afectados por el calentamiento térmico. .

Además, al incubar suelos de varios sitios adicionales de deshielo de permafrost en el laboratorio, demostraron que el termokarst aumenta dramáticamente la sensibilidad a la temperatura de la liberación de dióxido de carbono. Esto proporciona una prueba más de la fuerte respuesta del suelo al calentamiento global en los paisajes termokarst.

En general, los autores de la investigación calcularon que el impacto del calentamiento global en todas las regiones térmicas montañosas del hemisferio norte podría conducir a un aumento en la liberación de carbono del suelo de hasta 0,4 petagramos adicionales por año. Como explican, esto corresponde aproximadamente a una cuarta parte de las pérdidas de carbono esperadas por el permafrost para finales del siglo XXI.

En resumen: el deshielo del permafrost puede contribuir a muchas más emisiones de carbono a la atmósfera de lo que se pensaba anteriormente, lo que podría acelerar aún más el cambio climático.

El permafrost cubre aproximadamente una cuarta parte de la superficie terrestre del hemisferio norte, incluida la mitad de Canadá y el 80% de Canadá. Alaska (una sexta parte de la superficie terrestre de la Tierra). El suelo en estas zonas permanece permanentemente congelado (durante al menos dos años), independientemente de la estación. En la mayoría de estas zonas, el suelo ha estado congelado durante miles de años y el permafrost alcanza una profundidad de 1,6 kilómetros bajo tierra.

Los científicos llevan años siguiendo con ansiedad el calentamiento de las regiones del Extremo Norte. El derretimiento del permafrost significa impactos negativos adicionales sobre el clima. Esto se debe a que enormes reservas de carbono, protegidas en el permafrost durante millones de años, se liberan muy rápidamente cuando el suelo comienza a descongelarse. Esto se debe a que una vez que la materia orgánica (en gran parte los componentes básicos de las turberas) se disuelve, se descompone y emite gases como metano y dióxido de carbono. Esto, a su vez, conduce a una aceleración de los cambios climáticos desfavorables.

En 2019, Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-018-08240-4) publicó resultados de una investigación que indicaban un aumento constante de las temperaturas del permafrost en todo el mundo. Los científicos investigaron este fenómeno exhaustivamente, monitoreando y analizando las temperaturas del suelo en 154 pozos en el Ártico, la Antártida y las altas cadenas montañosas del mundo entre 2007 y 2016. Tomaron medidas a una profundidad de al menos 10 metros. Luego descubrieron que la temperatura en la profundidad estudiada aumentó durante una década en todas las regiones en un promedio de 0,3 grados Celsius. El mayor aumento de temperaturas se registró en el Ártico. En algunos pozos de Siberia se midió un aumento de la temperatura del suelo de más de 0,9°C. En comparación, la temperatura del aire en estas regiones aumentó en 0,61°C durante el mismo período.

“El permafrost almacena el doble de dióxido de carbono que la atmósfera”, afirmó Elizabeth E. Webb, de la Universidad de Florida, autora de la investigación publicada en Natural Climate Change en 2022. /08/Lagos-árticos-desaparecidos/). Comparó el proceso de descomposición del permafrost con la acción de una bola de nieve, que también gana masa a medida que rueda.

Ese mismo año, en la misma revista https://www.nature.com/articles/s41558-022-01296-7), científicos de la Universidad de Leeds advirtieron sobre la aproximación del permafrost en las turberas de Europa y Siberia occidental. Punto crítico y puede comenzar a derretirse. Esta formación (por ejemplo, en una masa de turberas) almacena 39 mil millones de toneladas de carbono, el doble que todos los bosques europeos. Investigadores de Leeds utilizaron modelos climáticos para estudiar el posible futuro de estas turberas. Sus proyecciones indican que incluso con los mayores esfuerzos para reducir las emisiones de carbono a la atmósfera, el clima del norte de Europa en 2040 no será lo suficientemente frío y seco para sostener el permafrost en esta región.

Sin embargo, una acción climática decisiva podría preservar el permafrost del noroeste de Siberia, donde se almacenan 13.900 millones de toneladas de carbono. Sus modelos mostraron que estos frágiles ecosistemas estaban al borde del colapso y que incluso medidas correctivas moderadas llevarían a la pérdida de una gran área de condiciones de permafrost que las sustentaban para fines de siglo. Sin embargo, esto no significa que debas rendirte. Los investigadores dijeron que la magnitud de las pérdidas podría limitarse, e incluso revertirse parcialmente, si se tomaran medidas decisivas para proteger el clima.

Sobre todo en el Ártico se construyen casas, carreteras, oleoductos y aeropuertos sobre permafrost, gracias al cual funcionan las comunidades locales. Según las investigaciones, al menos 120.000 edificios, 40.000 kilómetros de carreteras y 9.500 kilómetros de tuberías y pistas de aterrizaje se encuentran en zonas de permafrost del hemisferio norte. A medida que el clima se calienta, el destino futuro de estas estructuras se vuelve incierto y su mantenimiento requiere cada vez más esfuerzo y gasto financiero. Según las investigaciones, hasta el 70 por ciento de los edificios y entre el 30 y el 50 por ciento de las infraestructuras críticas en la región ártica corren el riesgo de ser destruidos de aquí a 2050. Las pérdidas potenciales se estiman en decenas de miles de millones de dólares. El Ártico se está calentando entre 2 y 4 veces más rápido que el resto del mundo. Gran parte de los edificios se encuentran en zonas de permafrost. Según un artículo publicado en la revista científica Nature Review Earth & Environment, el aumento de las temperaturas provoca el derretimiento del permafrost, lo que provoca sumideros, deslizamientos de tierra e inundaciones. El Ártico se está calentando entre 2 y 4 veces más rápido que el resto del mundo. En su región, que incluye Rusia, América del Norte y Escandinavia, viven 5 millones de personas.

Katarzyna Czechovich