A colega de pós-doutorado Catherine Dielemen associada ao grupo de pesquisa de Merritt Turetsky usa uma sonda de gelo para determinar a localização do permafrost da superfície sob a superfície do solo no interior do Alasca. Crédito:Merritt Turetsky
O Alasca está ficando mais úmido. Um novo estudo explica o que isso significa para o permafrost que está por trás de cerca de 85% do estado, e as consequências para o clima global da Terra.
O estudo, publicado hoje na revista Nature Publishing Group Clima e Ciência Atmosférica , é o primeiro a comparar como a chuva está afetando o degelo do permafrost ao longo do tempo, espaço, e uma variedade de ecossistemas. Isso mostra que o aumento das chuvas de verão está degradando o permafrost em todo o estado.
Como a Sibéria continua nas manchetes por ondas de calor e incêndios florestais recordes, O Alasca está experimentando os cinco anos mais chuvosos em seu registro meteorológico de um século. O clima extremo em ambas as extremidades do espectro - quente e seco versus frio e úmido - é impulsionado por um aspecto da mudança climática chamado amplificação do Ártico. À medida que a terra aquece, as temperaturas no Ártico aumentam mais rápido do que a média global.
Embora a base física da amplificação do Ártico seja bem compreendida, é menos conhecido como isso afetará o permafrost que está por trás de cerca de um quarto do hemisfério norte, incluindo a maior parte do Alasca. O permafrost retém cerca de duas vezes o carbono que está atualmente na atmosfera em armazenamento de longo prazo e apóia a infraestrutura do Norte, como estradas e edifícios; portanto, compreender como as mudanças no clima o afetarão é crucial tanto para as pessoas que vivem no Ártico quanto para as que vivem em latitudes mais baixas.
"Em nossa área de pesquisa, o inverno perdeu quase três semanas para o verão, "diz o autor principal do estudo e residente de Fairbanks Thomas A. Douglas, que é um cientista do Laboratório de Engenharia e Pesquisa de Regiões Frias do Exército dos EUA. "Esse, junto com mais tempestades, significa que muito mais precipitação úmida está caindo a cada verão. "
Ao longo de cinco anos, a equipe de pesquisa fez 2.750 medições de quão abaixo da superfície do solo o permafrost havia derretido até o final do verão em uma ampla gama de ambientes perto de Fairbanks, Alasca. O período de cinco anos incluiu dois verões com precipitação média, um que estava um pouco mais seco do que o normal, e o terceiro e o terceiro verões mais chuvosos registrados. As diferenças na precipitação anual foram claramente impressas na quantidade de degelo do permafrost.
Mais chuvas levaram a um degelo mais profundo em todos os locais. Depois do verão mais chuvoso de 2014, o permafrost não voltou aos níveis anteriores, mesmo depois que os verões subsequentes foram mais secos. Pântanos e locais perturbados, como cruzamentos de trilhas e clareiras, mostrou mais degelo. Tundra Tussock, com seus solos profundos e cobertura de gramíneas tufadas, foi encontrado para fornecer a maior proteção do ecossistema de permafrost. Enquanto o permafrost foi congelado próximo à superfície na tundra tussock, experimentou o maior aumento relativo na profundidade do degelo em resposta à chuva, possivelmente porque a água pode acumular-se na superfície plana. Florestas, especialmente florestas de abetos com camadas espessas de musgo esfagno, foram os mais resistentes ao degelo do permafrost. Charlie Koven, um modelador do sistema terrestre com o Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, usou as medições de campo para construir um modelo de equilíbrio de calor que permitiu à equipe entender melhor como a chuva estava levando o calor para o solo permafrost.
O estudo demonstra como os tipos de cobertura da terra governam as relações entre as chuvas de verão e o degelo do permafrost. À medida que o Alasca se torna mais quente e úmido, a cobertura vegetal deve mudar e os incêndios florestais irão perturbar grandes áreas da paisagem. Essas condições podem levar a um ciclo de feedback entre mais degelo do permafrost e verões mais úmidos.
Enquanto isso, chuva - e a pesquisa - continuam. Douglas diz, "Eu estava em um de nossos locais de campo e você precisa de pernaltas de quadril para chegar a áreas que costumavam ser secas ou com água apenas até os tornozelos. Está extremamente úmido lá fora. Até agora este ano, tivemos quase o dobro da precipitação de um ano típico. "
"Este estudo adiciona ao crescente corpo de conhecimento sobre como as condições meteorológicas extremas - variando de feitiços de calor a chuvas intensas de verão - podem perturbar aspectos fundamentais dos ecossistemas árticos, "diz Merritt Turetsky, Diretor do Instituto de Pesquisa Ártica e Alpina da Universidade do Colorado Boulder (INSTAAR) e co-autor do estudo. "Essas mudanças não estão ocorrendo gradualmente ao longo de décadas ou existências; estamos observando-as ocorrer ao longo de meros meses a anos."