Cerca de um quarto do hemisfério norte é coberto por permafrost. Agora, esses leitos de solo permanentemente congelados, pedra, e os sedimentos não são tão permanentes:eles estão descongelando a uma taxa crescente.

A mudança climática induzida pelo homem está aquecendo essas terras, derretendo o gelo, e soltando o solo. Isso pode soar como qualquer degelo benigno de primavera, mas o permafrost se debatendo pode causar graves danos:as florestas estão caindo; estradas estão desabando; e, em uma reviravolta irônica, o solo mais quente está liberando ainda mais gases de efeito estufa, o que poderia agravar os efeitos das mudanças climáticas.

Desde os primeiros sinais de degelo, os cientistas correram para monitorar as emissões dos dois gases de efeito estufa antropogênicos (gerados pelo homem) mais influentes (dióxido de carbono e metano). Mas até recentemente, a ameaça do terceiro maior (óxido nitroso) foi amplamente ignorada.

No relatório mais recente da Agência de Proteção Ambiental (EPA) (de 2010), a agência classifica essas emissões como "insignificantes". Talvez porque o gás seja difícil de medir, poucos estudos se opõem a essa afirmação.

Agora, um artigo recente mostra que as emissões de óxido nitroso do degelo do permafrost do Alasca são cerca de doze vezes mais altas do que se supunha anteriormente. "Aumentos muito menores no óxido nitroso acarretariam o mesmo tipo de mudança climática que uma grande pluma de CO2 causaria", disse Jordan Wilkerson, primeiro autor e aluno de pós-graduação no laboratório de James G. Anderson, o Professor Philip S. Weld de Química Atmosférica em Harvard.

Uma vez que o óxido nitroso é cerca de 300 vezes mais potente do que o dióxido de carbono, esta revelação pode significar que o Ártico - e nosso clima global - correm mais perigo do que pensávamos.

Em agosto de 2013, membros do laboratório Anderson (pré-Wilkerson) e cientistas da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional (NOAA) viajaram para a encosta norte do Alasca. Eles trouxeram um avião grande o suficiente para um (pequeno) piloto.

Voando baixo, não superior a 50 metros acima do solo, o avião coletou dados sobre quatro gases de efeito estufa diferentes ao longo de cerca de 310 quilômetros quadrados, uma área 90 vezes maior que o Central Park. Usando a técnica de covariância turbulenta - que mede a velocidade do vento vertical e a concentração de gases-traço na atmosfera - a equipe pode determinar se mais gás sobe do que desce.

Nesse caso, o que sobe, nem sempre desce:os gases de efeito estufa sobem na atmosfera, onde prendem o calor e aquecem o planeta. E, óxido nitroso representa um segundo, ameaça especial:na estratosfera, luz solar e oxigênio se unem para converter o gás em óxidos de nitrogênio, que comem no ozônio. De acordo com a EPA, os níveis atmosféricos do gás estão aumentando, e as moléculas podem permanecer na atmosfera por até 114 anos.

No Alasca, A equipe de campo de Anderson se concentrou no dióxido de carbono, metano, e vapor de água (um gás natural com efeito de estufa). Mas, seu pequeno avião detectou os níveis de óxido nitroso, também.

Quando Wilkerson entrou no laboratório em 2013, os dados de óxido nitroso ainda estavam em bruto, intocado. Então, ele perguntou se poderia analisar os números como um projeto paralelo. Certo, Anderson disse, vá em frente. Ambos esperavam que os dados confirmassem o que todos já pareciam saber:o óxido nitroso não é uma ameaça credível do permafrost.

Wilkerson fez os cálculos. Ele verificou seus dados. Ele enviou para Ronald Dobosy, o segundo autor do artigo, um cientista atmosférico e especialista em covariância turbulenta nas Oak Ridge Associated Universities (ORAU) na NOAA. "Eu estava cético de que alguma coisa resultaria disso, "Dobosy diz.

Depois de verificações triplas, Wilkerson teve que admitir:"Isso é generalizado, emissões muito altas. "Em apenas um mês, o avião registrou óxido nitroso suficiente para cumprir o limite esperado para um ano inteiro.

Ainda, o estudo coletou dados sobre as emissões apenas no mês de agosto. E, mesmo que seu avião cobrisse mais terreno do que qualquer estudo anterior, os dados representam apenas 310 dos 14,5 milhões de quilômetros quadrados no Ártico, como usar um enredo do tamanho de Rhode Island para representar todos os Estados Unidos.

Mesmo assim, alguns estudos recentes corroboram as descobertas de Wilkerson. Outros pesquisadores usaram câmaras - cobertas, recipientes do tamanho de uma placa de torta plantados na tundra - para monitorar as emissões de gases ao longo de meses e até anos.

Outros estudos extraem "núcleos" cilíndricos do permafrost. De volta ao laboratório, os pesquisadores aquecem os núcleos dentro de um ambiente controlado e medem a quantidade de gás que a turfa libera. Quanto mais eles aqueciam o solo, quanto mais óxido nitroso vazava.

Ambas as câmaras e núcleos cobrem ainda menos solo (não mais que 50 metros quadrados) do que o sistema aerotransportado de Anderson. Mas juntos, todos os três apontam para a mesma conclusão:o permafrost está emitindo muito mais óxido nitroso do que o esperado anteriormente. "Isso torna essas descobertas um pouco mais sérias, "Wilkerson diz.

Wilkerson espera que esses novos dados inspirem novas pesquisas. "Não sabemos quanto mais isso vai aumentar, " ele diz, "e não sabíamos que era significativo até o lançamento deste estudo."

Agora mesmo, torres de eddy-covariância - a mesma tecnologia que a tripulação de Anderson usou em seu avião - monitoram as emissões de dióxido de carbono e metano em todo o Ártico. Anderson foi o primeiro a usar a covariância de turbilhão aerotransportado para coletar dados sobre os níveis de óxido nitroso da região. E, além dos estudos de câmara e de núcleo em pequena escala, mas significativos, ninguém está procurando o gás de efeito estufa mais potente.

Uma vez que o Ártico está esquentando quase o dobro da taxa do resto do planeta, o permafrost está previsto para descongelar a uma taxa cada vez maior. Essas altas temperaturas também podem trazer mais vegetação para a região. Uma vez que as plantas comem nitrogênio, eles poderiam ajudar a diminuir os níveis futuros de óxido nitroso. Mas, para entender como as plantas podem mitigar o risco, os pesquisadores precisam de mais dados sobre o próprio risco.

Em seu lugar, Wilkerson espera que os pesquisadores se apressem e coletem esses dados, seja de avião, torre, câmara, ou núcleo. Ou melhor ainda, todos os quatro. "Isso precisa ser levado mais a sério do que agora, " ele diz.

O permafrost pode estar preso em um ciclo perpétuo de mudanças climáticas:à medida que o planeta aquece, permafrost derrete, aquecendo o planeta, derretendo a geada, e assim por diante. Para descobrir como desacelerar o ciclo, primeiro precisamos saber o quão ruim está a situação.