Mapa de cobertura da terra do Ártico cobrindo 1.500 km de norte a sul para entender como o degelo do permafrost está mudando a paisagem. O mapa foi gerado usando informações das missões Copernicus Sentinel-1 e Sentinel-2. Tons de amarelo e bege mostram vegetação esparsa, verdes mostram tundra, roxos mostram floresta e vermelhos mostram áreas que foram perturbadas por inundações ou incêndios florestais. Os padrões de vegetação alteram a redistribuição da neve e, portanto, a transferência de calor no inverno e os incêndios podem desencadear o degelo do permafrost. Crédito:contém dados modificados do Copernicus Sentinel, processado por ZAMG
O gelo é sem dúvida uma das primeiras vítimas da mudança climática, mas os efeitos do aquecimento global não se limitam apenas ao derretimento do gelo na superfície da Terra. Solo que está congelado há milhares de anos também está descongelando, aumentando a crise climática e causando problemas imediatos para as comunidades locais.
Nas regiões frias da Terra, muito do solo subterrâneo está congelado. Permafrost é solo congelado, rocha ou sedimento - às vezes com centenas de metros de espessura. Para ser classificado como permafrost, o solo deve estar congelado por pelo menos dois anos, mas grande parte do solo subterrâneo nas regiões polares permaneceu congelado desde a última era do gelo.
O permafrost contém restos de carbono de vegetação e animais que congelaram antes que a decomposição pudesse se instalar. Os cientistas estimam que o permafrost do mundo retém quase o dobro da quantidade de carbono do que atualmente na atmosfera.
Quando o permafrost aquece e descongela, ele libera metano e dióxido de carbono, adicionando esses gases de efeito estufa à atmosfera e tornando o aquecimento global ainda pior.
Com o permafrost cobrindo cerca de um quarto do hemisfério norte, o degelo extenso poderia desencadear um ciclo de feedback que poderia transformar o Ártico de um sumidouro de carbono em uma fonte de carbono.
Descongelar o permafrost não está apenas liberando mais gases de efeito estufa no ar, mas também mudando a paisagem e desestabilizando o solo, e assim causando problemas práticos reais para a sociedade.
Condições excepcionalmente quentes, como o verão de 2012 no centro de Yamal na Sibéria, desencadear um tipo particular de deslizamento de terra em regiões de permafrost. Essas quedas retrógradas do degelo erodem rapidamente à medida que o gelo exposto no solo descongela. A mudança na cobertura do solo pode ser monitorada com missões de satélite como o Copernicus Sentinel-2. Crédito:Annett Bartsch (25.08.2015)
Mais de 30 milhões de pessoas vivem na zona de permafrost, em cidades que foram construídas em solo firme. À medida que o solo amolece, a infraestrutura da qual as comunidades do Ártico dependem está se tornando cada vez mais instável.
Determinado pela temperatura, permafrost é uma variável climática essencial. Através da Iniciativa de Mudança Climática da ESA, dados de temperatura que foram coletados ao longo dos anos são coletados para determinar tendências e entender mais sobre como o permafrost se encaixa no sistema climático.
Tradicionalmente, observações diretas de temperatura são feitas através de furos. Contudo, a rede de medição é bastante esparsa por causa da distância óbvia e problemas logísticos no Ártico.
Portanto, outros tipos de informação que refletem mudanças são necessários para preencher as vastas lacunas no Ártico e em outras regiões montanhosas.
Discutido no Simpósio Planeta Vivo desta semana, os satélites são uma parte importante do monitoramento do permafrost, embora indiretamente, do espaço.
Annett Bartsch, o fundador e diretor administrativo da b.geos, explicado, "Não podemos monitorar o permafrost do espaço. Embora seja um pouco complicado, nós podemos, Contudo, use muitos tipos diferentes de dados de satélite junto com medições e modelagem in situ para montar uma imagem do que está acontecendo.
Temperatura média anual do solo modelada no topo do permafrost para o hemisfério norte a 1 km de resolução espacial derivada da temperatura da superfície da Terra MODIS, ESA CCI Land cover, e dados de reanálises climáticas provisórias da ERA. Crédito:Universidade de Oslo
"Através de um projeto ESA chamado Glob Permafrost, usamos imagens capturadas pela missão Copernicus Sentinel-2, por exemplo, que nos dá uma visão semelhante a uma câmera de como a superfície da terra está afundando e erodindo por causa do degelo do permafrost. A missão de radar Copernicus Sentinel-1, por outro lado, nos dá informações valiosas sobre mudanças generalizadas na topografia.
"Missões com sensores térmicos como o Copernicus Sentinel-3 podem fornecer informações sobre as mudanças na temperatura da superfície da Terra.
"E, podemos usar informações sobre as condições da neve e cobertura do solo como um substituto para as propriedades do solo. A neve e o solo regulam a transferência de calor, portanto, eles determinam o impacto real do aumento da temperatura do ar no solo congelado abaixo. "
A pesquisa que usa dados de satélite resultou no primeiro mapa global de permafrost com uma resolução espacial de 1 km, e foi publicado recentemente em Críticas da Earth Science .
O conjunto de dados contém informações sobre a temperatura média anual do solo de 2000 a 2016. Dr. Bartsch, observado, "Agora também estamos olhando para as mudanças ao longo do tempo como parte da Iniciativa de Mudança Climática da ESA."
Outros avanços também estão sendo feitos por meio do projeto Glob Permafrost; notavelmente o Sistema de Informação Permafrost, que consiste em um banco de dados, bem como uma plataforma de visualização de informações derivadas de satélite relevantes para o monitoramento do permafrost. Inclui o mapa do permafrost e informações sobre a mudança da cobertura da terra, subsidência do solo, geleiras rochosas e informações sobre propriedades de lagos para regiões importantes.
Com os danos que o degelo do permafrost pode desencadear no sistema climático e nos ambientes locais, não é nenhuma surpresa que este seja um tema quente. Os cientistas estão recorrendo a todos os recursos disponíveis para compreender e monitorar a situação, que, por sua vez, tomadores de decisão de armas com as informações de que precisam para agir.
