p Em Betel, Alasca, as paredes estão se dividindo, casas estão desabando, e a estrada principal parece uma montanha-russa infantil. Na cidade costeira de Kongiganak, cemitérios que afundam impedem que os alasquianos enterrem seus mortos no solo. A aldeia de Shishmaref, localizado em uma ilha a cinco milhas do continente ocidental do Alasca, corroeu tanto que está contemplando a realocação total. Essas comunidades estão sendo atormentadas por permafrost que está derretendo. p Permafrost é um solo que permanece congelado por dois ou mais anos consecutivos. É composto de rocha, solo, sedimentos, e quantidades variáveis ​​de gelo que unem os elementos. Alguns permafrost foram congelados por dezenas ou centenas de milhares de anos.

p Encontrado sob uma camada de solo, o permafrost pode ter de três a 4 pés, 900 pés de espessura. Ele armazena os restos de plantas e animais à base de carbono que congelaram antes de se decomporem. Os cientistas estimam que o permafrost do mundo contém 1, 500 bilhões de toneladas de carbono, quase o dobro da quantidade de carbono que existe atualmente na atmosfera.

p Infelizmente, quando o permafrost aquece e descongela, ele libera dióxido de carbono e metano na atmosfera. Conforme o termostato global sobe, permafrost, em vez de armazenar carbono, poderia se tornar uma fonte significativa de emissões para o aquecimento do planeta.

p O permafrost já está descongelando em alguns lugares, e se o problema se espalhar, os cientistas temem que isso possa iniciar um processo descontrolado de aquecimento global.

p The Warming Arctic

p O permafrost cobre cerca de 24% da massa de terra exposta do hemisfério norte - cerca de 9 milhões de milhas quadradas. É encontrado em altas latitudes e grandes altitudes, principalmente na Sibéria, o planalto tibetano, Alasca, Norte do canadá, Groenlândia, partes da Escandinávia e da Rússia. As plataformas continentais abaixo do Oceano Ártico, que foram expostos durante a última era do gelo, também contêm permafrost.

p Contudo, regiões polares e de alta altitude são alguns dos lugares mais sensíveis ao clima do planeta. O Ártico está esquentando duas vezes mais rápido que o resto do planeta, a uma taxa de mudança de temperatura que não foi observada pelo menos nos últimos 2, 000 anos, de acordo com a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA). Em 2016, as temperaturas superficiais médias anuais eram 3,5 graus Celsius mais altas do que no início do século XX. Aquele ano, as temperaturas do permafrost no Ártico foram as mais quentes já registradas.

p No Alasca, as temperaturas do permafrost aumentaram tanto quanto 2˚C nas últimas décadas. Um estudo recente projeta que a cada 1˚C de aumento na temperatura, 1,5 milhão de milhas quadradas de permafrost podem ser perdidos com o descongelamento.

p Quando o Permafrost Descongela

p O. Roger Anderson, um biólogo do Observatório Terrestre Lamont-Doherty do Earth Institute, explicou por que o permafrost libera carbono à medida que descongela.

p A 'camada ativa' de solo no topo do permafrost, que pode ter 60 a 4 metros de profundidade, descongela a cada verão e pode sustentar a vida das plantas. Esta camada libera carbono das raízes das plantas que respiram CO2, e de micróbios no solo. Alguns micróbios decompõem a matéria orgânica em CO2. Outros, chamado archaea, produzir metano em vez disso, quando as condições são anaeróbicas - quando o solo está saturado de água ou não há oxigênio disponível. O metano é 20 a 30 vezes mais potente do que o dióxido de carbono no agravamento do aquecimento global, mas permanece na atmosfera por menos tempo.

p À medida que o permafrost descongela, a camada ativa se aprofunda. Os micróbios se tornam ativos e as raízes das plantas podem penetrar mais fundo, resultando na produção de mais CO2. A quantidade de metano gerada depende de quão saturado o solo está.

p Os cientistas não sabem as proporções relativas das emissões de dióxido de carbono e metano que podem resultar do degelo em grande escala do permafrost, disse Anderson, porque isso nunca aconteceu na história humana. Contudo, pesquisas na camada superior da tundra (planícies sem árvores sobre o permafrost) sugerem que as emissões médias de dióxido de carbono são cerca de 50 vezes maiores do que as de metano.

p "E sabemos que para cada 10 graus Celsius de aquecimento do solo, a emissão de CO2 vai dobrar, "disse Anderson.

p Um estudo de 2017 estimou que se as temperaturas globais subirem 1,5˚C acima dos níveis de 1861, o descongelamento do permafrost poderia liberar 68 a 508 gigatoneladas de carbono. Sem levar em consideração a atividade humana, este carbono sozinho aumentaria as temperaturas globais de 0,13 a 1,69˚C em 2300. Uma vez que podemos já ter travado em 1,5˚C de aquecimento acima dos níveis pré-industriais, essa quantidade de aquecimento adicional pode resultar em impactos catastróficos das mudanças climáticas.

p Embora um Ártico mais quente pudesse suportar mais plantas, e as plantas absorvem dióxido de carbono através da fotossíntese, o novo crescimento está projetado para compensar apenas cerca de 20 por cento da liberação de carbono do permafrost.

p O que protege o Permafrost

p Uma coisa que protege o permafrost dos impactos das mudanças climáticas é a turfa, a vegetação parcialmente deteriorada que se acumula em ambientes saturados de água sem oxigênio. Encontrado em grande parte do baixo Ártico, a turfa pode se sobrepor ou englobar toda a camada ativa ou ser congelada como permafrost.

p Ben Gaglioti, um cientista pesquisador de pós-doutorado no Observatório da Terra Lamont-Doherty, estudou registros de sedimentos de lagos no norte do Alasca para determinar quanto carbono o permafrost liberou em resposta aos períodos de aquecimento no final da última idade do gelo. Acontece que o permafrost era muito mais sensível - o que significa que liberava mais carbono - durante os eventos de aquecimento anteriores, com resposta gradativamente menor ao longo do tempo. Nos últimos 150 anos de aquecimento, houve relativamente pouca resposta.

p "Nossa hipótese é que o acúmulo de matéria orgânica ou turfa na bacia hidrográfica ocorreu por causa de um clima relativamente quente e estável desde a era do gelo, "disse Gaglioti." Aquela turfa, que começou a acumular por volta de 13, 000 anos atrás, faz um ótimo trabalho em isolar o solo subjacente do degelo, então achamos que está protegendo o permafrost. "

p Os modelos de Gaglioti mostram que a sensibilidade do permafrost subjacente é altamente dependente da espessura da turfa. "O destino do permafrost subjacente depende, de certa forma, da estabilidade da camada de turfa, " ele disse.

p Um ciclo irreversível?

p Os incêndios florestais podem remover a turfa e tornar o permafrost mais sensível às mudanças climáticas - e espera-se que aumentem nas regiões de tundra, Disse Gaglioti. Verões mais quentes e mais secos tornam a vegetação mais combustível. As temperaturas mais altas também provocam mais tempestades e relâmpagos que podem desencadear incêndios florestais.

p Os incêndios não apenas liberam CO2 enquanto queimam; após, o solo enegrecido absorve mais radiação solar e aquece ainda mais. E uma vez que o fogo remove a turfa e a vegetação que sombreia o solo, a paisagem pode se tornar muito bem drenada para regenerar a turfa.

p Muitos cientistas estão preocupados que o degelo do permafrost possa ser um ponto crítico que desencadeia um ciclo irreversível:quando o permafrost libera seu carbono como CO2 ou metano, vai acelerar o aquecimento, que irá precipitar mais degelo do permafrost, e assim por diante. Não haverá nada que os humanos possam fazer para impedi-lo.

p As regiões onde o permafrost é congelado o ano todo já estão mudando para o norte; e em algumas áreas, a tundra agora congela mais tarde no outono, permitindo mais tempo para os micróbios decomporem a matéria orgânica e para as plantas respirarem.

p Impactos do degelo do Permafrost

p Quando o gelo no permafrost derrete, o solo se torna instável e pode cair, causando rochas e deslizamentos de terra, inundações e erosão costeira.

p O solo desabou 85 metros de profundidade em algumas partes da Sibéria. A terra deformada pode danificar edifícios, estradas, linhas de energia e outras infra-estruturas.

p Também pode prejudicar os ecossistemas naturais. Os lagos Thermokarst - depressões formadas quando o degelo do permafrost entrou em colapso e se encheram de água derretida - são importantes para a vida selvagem e fornecem água para as comunidades locais. Mas se o permafrost subjacente continuar a descongelar, lagos e pântanos podem drenar completamente, destruindo esses recursos biologicamente importantes.

p Como os sedimentos de deslizamentos de terra, riachos e lagos lamacentos, eles afetam a vida das plantas na base da cadeia alimentar e, potencialmente, todas as criaturas que dependem dela. Mudanças na paisagem podem alterar os padrões de reprodução e migração do caribu. E com o aquecimento do Ártico, castores estão se movendo para o norte. Suas represas inundam novas áreas, criando extensões pantanosas que permitem que mais água quente descongele ainda mais o permafrost.

p O degelo do permafrost pode liberar mais do que emissões de carbono. Em 2016, um menino morreu e dezenas foram hospitalizados após contrair antraz na Península de Yamal, na Sibéria. Uma carcaça de rena infectada com antraz, que congelou 75 anos antes, ficou exposta quando o permafrost degelou. Os esporos do antraz entraram no solo e na água, e, eventualmente, o suprimento de comida, infectando os humanos.

p Pessoas e animais e suas doenças foram congelados no permafrost por centenas de anos, mas bactérias e vírus podem sobreviver em permafrost por centenas de milhares de anos - os cientistas recentemente reviveram um 30, Vírus de 000 anos que infecta amebas. Doenças como a gripe espanhola, a varíola ou a praga que foram eliminadas podem estar congeladas no permafrost. À medida que o Ártico aquece, mais atividade, como a mineração de terras raras ou metais preciosos, poderia nos colocar em contato com eles novamente.

p Construir no permafrost é problemático, não só porque o solo é instável, mas porque o calor dos próprios edifícios e canos pode aquecer o permafrost. As estruturas devem ser construídas sobre estacas de madeira ou com base em camadas de cascalho grossas. As tubulações de água e esgoto devem ser colocadas acima do solo. Algumas estradas de Betel e pistas de aeroportos são equipadas com tubos cheios de líquido que transferem o calor do permafrost, e o hospital instalou máquinas que mantêm o solo constantemente refrigerado.

p Em Inuvik, uma cidade no noroeste do Canadá, pesquisadores estão experimentando novas variedades de estacas para estabilizar edifícios, mas eles ainda não encontraram uma solução perfeita. Eles dizem que é difícil saber o que funcionará melhor porque ninguém no Ártico jamais experimentou a taxa de mudança do permafrost que está ocorrendo hoje.

p Muitas perguntas permanecem

p Embora o relatório mais recente do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas tenha reconhecido que o permafrost está aquecendo, seus modelos climáticos não levaram em consideração essas emissões ao fazer as projeções climáticas.

p Isso porque, em última análise, quanto o planeta aquece com o degelo do permafrost vai depender de quanto carbono é liberado, quão rápido, e se está na forma de CO2 ou metano. Mas para obter uma compreensão mais completa deste fenômeno e ser capaz de fazer projeções climáticas mais precisas, os cientistas precisam ser capazes de avaliar melhor a vulnerabilidade do permafrost ao degelo e suas muitas consequências para o Ártico e o planeta.

p "A pesquisa científica é muito importante para a compreensão, "disse Anderson." Nós simplesmente não podemos prever o que já sabemos, porque nunca tivemos descongelamento do permafrost antes dessa forma. É somente por meio de pesquisas científicas mais cuidadosas que podemos responder a essas perguntas. " p Esta história foi republicada por cortesia do Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.