A água subterrânea pode desempenhar um papel não reconhecido no degelo do permafrost ártico após os incêndios florestais, de acordo com novas pesquisas.

O novo estudo revela que, depois que um incêndio florestal queima uma porção de solo orgânico rico que normalmente isola o permafrost, o calor do verão penetra mais profundamente nos solos congelados, permitindo que as águas subterrâneas fluam para baixo e potencialmente contribuindo para uma maior liberação de gases de efeito estufa.

O autor principal do estudo, o eco-hidrólogo Samuel Zipper da Universidade McGill e da Universidade de Victoria (Canadá), compartilhará suas descobertas em 22 de outubro na Reunião Anual da Geological Society of America em Seattle, Washington.

Convencionalmente, Zipper diz, pesquisadores tendem a estimar o degelo do permafrost medindo verticalmente a profundidade do solo descongelado em locais únicos, oferecendo uma perspectiva unidimensional dos efeitos colaterais do fogo na paisagem do Ártico.

Em vez de, ele suspeitou que as águas subterrâneas podem desempenhar um papel não reconhecido no processo, onde descongela o permafrost em outras áreas após fluir através de solos antes congelados. Uma vez que o fogo queima o solo rico em orgânicos que geralmente isola o permafrost, as temperaturas do verão podem chegar mais fundo no solo congelado, contribuindo para um degelo ainda maior.

"O que é interessante para mim, "diz Zipper, "é se você queimar um local, como outras partes da paisagem respondem a esse incêndio? O fluxo de água subterrânea pode transmitir os impactos da queima de um local para outro, movendo a água e o calor através do subsolo? "

Para explorar a questão, Zipper e seus colegas ultrapassaram 20, 000 simulações do maior incêndio na Tundra da história:o incêndio no rio Anaktuvuk no Alasca, que queimou mais de 400 milhas quadradas. Eles fizeram simulações com e sem fluxo de água subterrânea para descobrir sua contribuição para o degelo do permafrost após incêndios. Zipper suspeitou disso, após o verão, as temperaturas penetram no permafrost, a água subterrânea fluiria mais rapidamente, entregando uma maior quantidade de água em riachos próximos.

Eles descobriram que, na verdade, o fogo selvagem leva a um degelo mais profundo do permafrost, que é reforçada pelo fluxo de água subterrânea. Mas, surpreendentemente, mais água evaporou após o incêndio, portanto, havia menos fluxo geral de água subterrânea atingindo o riacho.

"Mesmo que a água pudesse fluir mais rapidamente, "diz Zipper, "Na verdade, havia menos água sendo fornecida à subsuperfície por causa dessa mudança na evaporação. Encontramos esse tipo de dinâmica interessante em que havia mais espaço para a água fluir, mas menos água disponível para fluir. "

Adicionalmente, os resultados sugerem que o incêndio pode desencadear um ciclo de feedback positivo de degelo do permafrost. Quando o permafrost derrete simplesmente com o calor do Sol, a água subterrânea flui do solo descongelado para mais permafrost, derretendo-o, que libera mais água subterrânea para descongelar mais permafrost. Zipper suspeita que o fogo pode colocar esse loop em movimento prematuramente e intensificar seus efeitos.

Para acompanhar os resultados do estudo, Zipper planeja trabalhar com dados de mais sites de campo do Alasca, o que o ajudará a determinar a abrangência do fenômeno. "Nós queremos saber, quão real e difundido é esse processo? "

O permafrost contém muitos compostos orgânicos deixados por plantas congeladas há muito mortas, mas não degradadas. O degelo do permafrost libera gases de efeito estufa desses compostos para a atmosfera, o que intensifica ainda mais o aquecimento. O Ártico está entre as regiões de aquecimento mais rápido da Terra, e verões mais quentes tendem a trazer vegetação mais propensa ao fogo, de acordo com Zipper.

Para gerenciar e proteger adequadamente essas paisagens, Zipper diz que é importante formar uma imagem completa de sua resposta ao fogo, e incorporar as águas subterrâneas a essa imagem é essencial.

"Nossas descobertas mostram que você não pode realmente entender como o permafrost vai responder a perturbações como o fogo sem entender o que está acontecendo no sistema de água subterrânea, "diz Zipper." A água subterrânea é um componente do ciclo da água do Ártico que tem sido subestimado apenas por falta de dados. É uma espécie de próxima fronteira para descobrir o que vai acontecer no futuro do Ártico. "