Uma figura que mostra os locais de amostra do permafrost e os tipos de paisagem em toda a área. Cada ponto amarelo é uma amostra. A figura também inclui uma imagem de uma amostra típica de solo congelado. Crédito:O'Connor et al.
O Ártico cobre cerca de 20% do planeta. Mas quase tudo que os hidrologistas sabem sobre os solos ricos em carbono que cobrem seu permafrost vem de pouquíssimas medições feitas a poucos metros da rodovia Dalton, no Alasca.
O pequeno tamanho da amostra é um problema, particularmente para cientistas que estudam o papel da hidrologia do Ártico nas mudanças climáticas. Os solos permafrost contêm grandes quantidades de carbono, que podem se transformar em gases de efeito estufa. Mas a falta de dados torna difícil prever o que acontecerá com a água e o carbono à medida que o permafrost derrete devido ao aquecimento das temperaturas.
Uma nova pesquisa liderada por cientistas da Universidade do Texas em Austin pode ajudar a resolver esse problema.
Os cientistas passaram os últimos quatro verões medindo solos permafrost em um 5, Faixa de 000 milhas quadradas da encosta norte do Alasca, uma área do tamanho de Connecticut. Enquanto trabalhava para construir um conjunto de dados de solo muito necessário, suas medições revelaram um padrão importante:as propriedades hidrológicas dos diferentes tipos de solo do permafrost são muito consistentes, e pode ser previsto com base na paisagem circundante.
"Há uma vasta faixa de terra que é eminentemente previsível, "disse Michael O'Connor, que liderou a pesquisa enquanto fazia seu doutorado na Escola de Geociências da UT Jackson. "Nosso artigo mostra que em uma enorme área de estudo, esses padrões muito simples nessas propriedades são verdadeiros. "
O estudo foi publicado na revista Cartas de pesquisa geofísica . Os co-autores incluem pesquisadores da Jackson School, Escola de Engenharia Cockrell da UT, Universidade Estadual de Utah e Universidade de Michigan.
O autor principal Michael O'Connor faz a amostragem de solos congelados na encosta norte do Alasca. Crédito:Bayani Cardenas / Universidade do Texas em Austin.
Os pesquisadores examinaram cerca de 300 amostras de solo de diferentes tipos de terreno. Eles descobriram que os tipos de solo e sua espessura estão intimamente associados à paisagem, com os pesquisadores classificando as paisagens em cinco categorias com base na vegetação dominante e se o ambiente estava em uma encosta de colina ou próximo ao fundo de um vale de rio.
Eles também descobriram que cada um dos três tipos de solo tinha propriedades distintas que afetavam a facilidade com que o solo podia transferir calor e água - que determinam como o dióxido de carbono e o metano, outro poderoso gás de efeito estufa, são lançados.
As descobertas permitirão aos cientistas observar a paisagem para entender como o carbono e os gases do efeito estufa estão se movendo pelo solo abaixo.
Embora o estudo não faça previsões sobre a liberação de carbono, coautor Bayani Cardenas, um professor do Departamento de Ciências Geológicas da Jackson School, disse que fornece uma estrutura de pesquisa.
"Nossos dados preenchem uma lacuna de conhecimento que existe há 30 anos, "Cardenas disse." A comunidade que estuda o permafrost e a mudança climática apreciará seu valor inerente.
O permafrost retém quase tanto carbono quanto o que já está na atmosfera. Contudo, até este estudo, modeladores climáticos careciam de informações diretas do solo permafrost, com o registro de pesquisa limitado a cerca de uma dúzia de amostras tomadas ao longo da Rodovia Dalton e relatórios de engenharia que estudaram o permafrost para construção de estradas e dutos.
Os pesquisadores usaram um helicóptero para alcançar áreas remotas do Alasca para amostragem. O autor principal Michael O'Connor (à esquerda) e o co-autor Stephen Ferencz são retratados aqui durante a coleta de uma amostra de solo congelado. Crédito:Bayani Cardenas / Universidade do Texas em Austin.
Melhorar os dados disponíveis para cientistas do clima foi a principal motivação por trás da campanha de coleta de permafrost, disse O'Connor. A encosta norte do Alasca é quase pura selva. A equipe de pesquisa contou com um helicóptero para se locomover e uma faca de pão de 18 polegadas para cortar blocos de solo da terra.
"Estávamos em alguns lugares onde provavelmente nenhum humano havia posto os pés." Disse Cardenas.
Encontrar um padrão entre a paisagem e os padrões do solo permafrost não foi uma surpresa. Ecologistas de plantas que trabalham na região haviam mencionado isso de forma anedótica. Mas os dados recém-publicados são algo em que toda a comunidade de pesquisa pode se basear.
Cathy Wilson, um hidrólogo e modelador climático do Laboratório Nacional de Los Alamos, que também realiza pesquisas de permafrost no Alasca, disse que o estudo é um grande passo para os modelos climáticos, e que ela está ansiosa para aplicar técnicas de estudo em seu próprio trabalho.
"Isso nos permite realmente começar a escalar essas informações valiosas sobre as propriedades do solo para, pelo menos, a encosta norte, o sopé das cadeias de montanhas, e além, " ela disse.
