A costa da Península Bykovsky no Mar de Laptev central, A Sibéria retira-se durante o verão, quando blocos de permafrost ricos em gelo caem na praia e são erodidos pelas ondas. Crédito:2017, P. Overduin
No extremo norte, o crescente Oceano Ártico inundou vastas faixas de tundra costeira e ecossistemas de estepe. Embora a água do oceano estivesse apenas alguns graus acima do congelamento, começou a descongelar o permafrost abaixo dele, expondo bilhões de toneladas de matéria orgânica à degradação microbiana. A decomposição da matéria orgânica começou a produzir CO 2 e CH 4 , dois dos gases de efeito estufa mais importantes.
Embora os pesquisadores tenham estudado a degradação do permafrost submarino por décadas, A dificuldade de coletar medições e compartilhar dados entre divisões internacionais e disciplinares impediu uma estimativa geral da quantidade de carbono e da taxa de liberação. Um novo estudo, liderado por Ph.D. a candidata Sara Sayedi e o pesquisador sênior Dr. Ben Abbott da Brigham Young University (BYU), publicado no jornal IOP Publishing Cartas de Pesquisa Ambiental , lança luz sobre o feedback climático permafrost submarino, gerando as primeiras estimativas dos estoques de carbono circumarctic, liberação de gás de efeito estufa, e possível resposta futura da zona de permafrost submarina.
Sayedi e uma equipe internacional de 25 pesquisadores do permafrost trabalharam sob a coordenação da Permafrost Carbon Network (PCN), que é apoiado pela U.S. National Science Foundation. Os pesquisadores combinaram as descobertas de estudos publicados e não publicados para estimar o tamanho do estoque de carbono submarino passado e presente e quanto gás de efeito estufa ele pode produzir nos próximos três séculos.
Usando uma metodologia chamada avaliação de especialistas, que combina vários, valores independentes plausíveis, os pesquisadores estimaram que a região submarina do permafrost atualmente captura 60 bilhões de toneladas de metano e contém 560 bilhões de toneladas de carbono orgânico em sedimentos e solo. Para referência, os humanos lançaram um total de cerca de 500 bilhões de toneladas de carbono na atmosfera desde a Revolução Industrial. Isso torna o estoque de carbono do permafrost submarino um potencial gigante de feedback do ecossistema para as mudanças climáticas.
"O permafrost submarino é realmente único porque ainda está respondendo a uma dramática transição climática de mais de dez mil anos atrás, "Sayedi disse." De certa forma, pode nos dar uma ideia da possível resposta do permafrost que está descongelando hoje por causa da atividade humana. "
Estimativas da equipe de Sayedi sugerem que o permafrost submarino já está liberando quantidades substanciais de gases de efeito estufa. Contudo, esta liberação se deve principalmente a mudanças climáticas antigas, e não à atividade humana atual. Eles estimam que o permafrost submarino libera aproximadamente 140 milhões de toneladas de CO 2 e 5,3 milhões de toneladas de CH4 para a atmosfera a cada ano. Isso é semelhante em magnitude à pegada geral de gases de efeito estufa da Espanha.
Os pesquisadores descobriram que, se a mudança climática causada pelo homem continuar, o lançamento de CH 4 e companhia 2 do permafrost submarino pode aumentar substancialmente. Contudo, espera-se que essa resposta ocorra nos próximos três séculos, e não abruptamente. Os pesquisadores estimaram que a quantidade de futura liberação de gases de efeito estufa do permafrost submarino depende diretamente das emissões humanas futuras. Eles descobriram que, em um cenário de negócios como de costume, o aquecimento do permafrost submarino libera quatro vezes mais CO adicional 2 e CH 4 em comparação com quando as emissões humanas são reduzidas para manter o aquecimento a menos de 2 ° C.
Diagrama artístico dos ecossistemas permafrost submarinos e costeiros, enfatizando a produção e liberação de gases de efeito estufa. Crédito:Arte original criada para este estudo por Victor Oleg Leshyk na Northern Arizona University.
"Esses resultados são importantes porque indicam um feedback climático substancial, mas lento, "Sayedi explicou." Alguma cobertura desta região sugere que as emissões humanas podem desencadear a liberação catastrófica de hidratos de metano, mas nosso estudo sugere um aumento gradual ao longo de muitas décadas. "
Mesmo que este feedback do clima seja relativamente gradual, os pesquisadores apontam que o permafrost submarino não está incluído em nenhum acordo climático atual ou metas de gases de efeito estufa. Sayedi enfatizou que ainda há uma grande incerteza sobre o permafrost submarino e que pesquisas adicionais são necessárias.
The coastline of the Bykovsky Peninsula in the central Laptev Sea, Siberia retreats during summer, when ice-rich blocks of permafrost fall to the beach and are eroded by waves. Credit:2017, P. Overduin
"Compared to how important subsea permafrost could be for future climate, we know shockingly little about this ecosystem, " Sayedi said. "We need more sediment and soil samples, as well as a better monitoring network to detect when greenhouse gas release responds to current warming and just how quickly this giant pool of carbon will wake from its frozen slumber."
