Em um par de artigos publicados recentemente, Michael Rawlins, professor do departamento de geociências da University of Massachusetts Amherst e diretor associado do Climate System Research Center, obteve ganhos significativos no preenchimento de nossa compreensão do ciclo do carbono do Ártico - ou a forma como o carbono é transferido entre as terras, oceano e atmosfera. A fim de compreender melhor as tendências futuras do dióxido de carbono atmosférico, e seu aquecimento global associado, precisamos de uma imagem mais completa de como o carbono circula entre os reservatórios em nosso mundo.

"Muitas pesquisas analisaram o fluxo vertical de carbono da terra para a atmosfera, "diz Rawlins. Este fluxo vertical inclui coisas como a queima de combustíveis fósseis, incêndios florestais, vazamento de gás metano e emissões do degelo do permafrost. Mas há outra parte do ciclo - a horizontal. "Muito menos atenção tem sido dada a como o carbono é transferido da terra para o oceano através dos rios, "diz Rawlins.

À medida que a água flui sobre a terra, em riachos e rios, ele pega carbono, eventualmente levando-o até o mar. Um pequeno, mas não uma quantidade insignificante desse carbono orgânico dissolvido (COD) é "liberado" da água do rio e para a atmosfera como um gás de efeito estufa. O que resta flui para o oceano, onde se torna uma parte fundamental das teias alimentares costeiras.

Ainda, sabemos relativamente pouco sobre este oceano, fluxos laterais de carbono - especialmente no Ártico, onde as medições são esparsas e onde o rápido aquecimento está levando à intensificação do ciclo hidrológico, aumento do escoamento e degelo do permafrost.

Este é o lugar onde os dois papéis de Rawlins, publicado no Journal of Geophysical Research and Environmental Research Letters, entre.

Rawlins e seus co-autores modificaram um modelo numérico que captura com precisão o acúmulo sazonal de neve, bem como o congelamento e descongelamento de solos, adicionando uma contabilidade da produção, decomposição, armazenamento e "carregamento" de DOC para riachos e rios. O modelo agora simula a quantidade de carbono que flui para os rios da região com uma precisão surpreendente. É o primeiro modelo a capturar a variação sazonal na quantidade de DOC exportada para o oceano, um acentuado gradiente leste-oeste ao longo de 24 bacias de drenagem na encosta norte do Alasca e as quantidades relativamente iguais de DOC fluindo através dos rios de drenagem norte e oeste.

Talvez o mais importante, o modelo aponta para quantidades crescentes de água doce e DOC exportadas para uma lagoa costeira no noroeste do Alasca. O ano de 2019 em particular se destaca, com uma exportação massiva de DOC de água doce que foi quase três vezes a quantidade exportada durante o início dos anos 1980. "O aumento da exportação de água doce tem implicações para a salinidade e outros componentes do ambiente aquático da lagoa", diz Rawlins. As mudanças estão ligadas ao aumento da precipitação, particularmente durante o verão, e os efeitos do aquecimento e degelo dos solos. "Os maiores aumentos de água doce e DOC, "diz Rawlins, "ocorrer no outono, o que não é surpreendente, dadas as perdas significativas de gelo marinho nos mares de Beaufort e Chukchi, por sua vez, conectada ao nosso clima de aquecimento. "

Em última análise, este novo modelo pode ajudar os cientistas a refinar as linhas de base do carbono e entender melhor como o aquecimento global está alterando o ciclo do carbono da Terra.