À medida que as temperaturas aumentam no Ártico, permafrost, ou solo congelado, está descongelando. Como acontece, gases de efeito estufa aprisionados dentro dele estão sendo liberados na atmosfera na forma de dióxido de carbono e metano, levando a problemas anteriormente subestimados com acidificação do oceano e potencial envenenamento por mercúrio.

Cerca de um quarto da região é coberto por permafrost, que é solo, sedimentos ou rochas que foram congelados por pelo menos dois anos. Com sua retirada, o carbono liberado pode contribuir significativamente para o aquecimento global.

“Nós o chamamos de gigante adormecido do ciclo global do carbono, "disse o professor Örjan Gustafsson, um cientista ambiental na Universidade de Estocolmo, na Suécia. "Não é realmente considerado nos modelos climáticos."

O Prof. Gustafsson e seus colegas estão tentando determinar exatamente em que consiste o permafrost, a rapidez com que está aquecendo e o que acontece quando ele descongela. Para fazer isso, eles estão perfurando três tipos de permafrost ao redor do Mar da Sibéria Oriental como parte de um projeto chamado CC-Top.

Além do tipo mais comum encontrado em solos terrestres, eles também estarão olhando para o permafrost com alto teor de carbono que formou cerca de 50, 000 anos atrás chamado Yedoma, e outro tipo encontrado sob o fundo do mar de áreas de plataforma costeira rasas que foram inundadas quando o nível do mar subiu cerca de 11, 650 anos atrás. '(Este) permafrost submarino é o mais vulnerável dos três, então esse é o foco principal do projeto, "Prof. Gustafsson disse.

Os pesquisadores estão comparando as temperaturas do permafrost na terra e debaixo d'água. Cerca de 10, 000 anos atrás, a temperatura de ambos os tipos de gelo permanente era de cerca de -18˚C. Eles descobriram que o permafrost no solo já aqueceu até cerca de -10˚C, mas no fundo do mar atingiu 0˚C. "Isso foi surpreendente, "O Prof. Gustafsson disse." Eu não tinha ideia de que o permafrost submarino estava descongelando tão rapidamente. "

acidificação do oceano

Eles também examinaram o que acontece quando o permafrost descongelado da terra atinge o mar. Parte do carbono liberado reage com a água para formar ácido carbônico - o mesmo gás presente na água com gás. Embora seja um ácido fraco, O Prof. Gustafsson e seus colegas descobriram que contribui significativamente para a acidificação do oceano Ártico. Isso afeta a biodiversidade marinha. Água ácida, por exemplo, dissolve os esqueletos carbonáticos de organismos como o plâncton.

As conclusões da equipe apontam para níveis muito mais elevados de acidificação dos oceanos do que os previstos pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) em seu relatório publicado em 2014, que considerou amplamente o efeito das emissões antropogênicas de carbono.

"A acidificação pode ser 100 vezes mais severa, "O Prof. Gustafsson disse." A acidificação dos oceanos pelo carbono do permafrost da terra é um novo mecanismo sobre o qual não tínhamos pensado muito, e não achamos que fosse tão forte. "

Próximo, a equipe planeja investigar o metano que está escapando do permafrost submarino. Em muitas partes do Ártico, a concentração do gás na água do mar é alta, mas os pesquisadores não têm certeza de sua origem. Pode ser o resultado do degelo do solo permafrost ou hidratos de metano - metano sólido enterrado debaixo d'água. Ou pode se originar de gás natural muito mais profundo que está alcançando a superfície por meio de rachaduras no permafrost à medida que derrete.

"Nós realmente precisamos entender isso para prever como as liberações de metano se desenvolverão nas próximas décadas ou séculos, "disse o Prof. Gustafsson.

O degelo do permafrost já é uma preocupação crescente para quem vive na região que vivencia seus efeitos. Em áreas costeiras, onde é particularmente propenso a descongelar, edifícios construídos sobre permafrost estão desmoronando ou sendo danificados devido ao degelo enquanto as estradas estão rachando. O carbono e a matéria orgânica que escapam também podem ter um impacto na vida selvagem da qual as comunidades dependem para se alimentar.

Dr. Hugues Lantuit, um pesquisador do Alfred-Wegener Institute em Potsdam, Alemanha, e seus colegas estão interessados ​​no que acontece com o carbono e outras substâncias que vazam do permafrost nessas áreas costeiras como parte de um projeto chamado Nunataryuk. Eles farão trabalho de campo na Rússia, Svalbard, Groenlândia, Canadá e Alasca.

O projeto está envolvendo as comunidades locais em seu trabalho. Em Aklavik, uma aldeia na costa de Yukon, no Canadá, por exemplo, a equipe está consultando comunidades Inuit para identificar locais relevantes para suas pesquisas, como áreas onde os peixes são abundantes ou onde a erosão é pronunciada.

Por meio de reuniões, os pesquisadores obtêm insights sobre questões locais que podem ser abordadas em suas pesquisas. Em Svalbard, por exemplo, onde o litoral é rochoso, o degelo do permafrost está afetando principalmente a infraestrutura terrestre, enquanto a erosão costeira é mais preocupante na Rússia e na América do Norte. Ao mesmo tempo, os locais podem aprender técnicas científicas com pesquisadores. "É realmente uma experiência de aprendizado para ambos os lados, "Dr. Lantuit disse.

Subsistência

Algumas comunidades estão preocupadas com o efeito das mudanças climáticas na vida selvagem, da qual dependem para subsistência. Um dos objetivos do projeto é, portanto, investigar a liberação de matéria orgânica do degelo do permafrost no Oceano Ártico. “Isso tem um impacto direto na população de peixes, mas não sabemos exatamente como, "Dr. Lantuit disse.

A equipe está tentando descobrir se o degelo do permafrost tornará o mar turvo ao liberar sedimentos na água, permitindo assim que menos luz penetre. Isso pode resultar em menos peixes, pois as algas e plantas das quais dependem para se alimentar não podem fotossintetizar em águas escuras. Alternativamente, isso poderia ter um efeito positivo. “Mais carbono também pode significar mais nutrientes, grande festa para microorganismos, fitoplâncton e potencialmente peixes, "disse o Dr. Lantuit.

O descongelamento do permafrost também é uma preocupação para a saúde, pois espera-se que ele libere contaminantes e patógenos. Em um estudo publicado no início deste ano, membros da equipe descobriram que o permafrost contém mais mercúrio do que qualquer outra fonte do planeta, quando se pensava anteriormente que continha uma quantidade insignificante. Uma vez que o mercúrio é um veneno, pode ter implicações graves para a saúde, variando de memória prejudicada a problemas de visão, se vazar. "Agora estamos tentando quantificar a liberação de mercúrio e ver quais regiões são suscetíveis, "disse o Dr. Lantuit.

Eventualmente, a equipe espera encontrar soluções para gerenciar os efeitos do degelo do permafrost. Eles estão desenvolvendo modelos que devem ajudar. Em um projeto, eles estão analisando o que aconteceria se o permafrost fosse a fonte de um surto de antraz - uma bactéria que pode infectar a pele, pulmões e intestinos. Eles também estão criando modelos para prever danos à infraestrutura.

As melhorias já estão em andamento. Os pesquisadores do Nunataryuk têm trabalhado no desenvolvimento de edifícios que podem resistir melhor ao degelo do permafrost, fazendo com que as comunidades na América do Norte e na Rússia troquem estratégias. Na América do Norte, por exemplo, havia uma tendência de construir construções leves usando madeira ou metal, enquanto os edifícios são feitos de concreto na Rússia.

"Há uma tendência de usar parte do conhecimento de ambos os lados para criar uma infraestrutura nova e melhor, "disse o Dr. Lantuit." Temos agora de 40 a 50 anos de aquecimento em algumas áreas, então podemos realmente ver o que funciona e o que não funciona. "