p Os cientistas usam regularmente drones de sensoriamento remoto e satélites para registrar como a mudança climática afeta as taxas de degelo do permafrost - métodos que funcionam bem em paisagens áridas de tundra, onde não há nada para obstruir a visão. p Mas nas regiões boreais, que abrigam uma porção significativa do permafrost do mundo, obscurecer a vegetação pode dificultar até mesmo a tecnologia de sensoriamento remoto mais avançada.

p Em um estudo publicado em janeiro, pesquisadores na Alemanha e no Instituto Geofísico de Fairbanks da University of Alaska desenvolveram um método de uso de imagens de satélite para medir a profundidade do degelo diretamente acima do permafrost em ecossistemas boreais. Em vez de tentar perscrutar a vegetação, eles propõem uma solução única que usa variações na cor da floresta para inferir a profundidade do permafrost abaixo.

p A floresta para as árvores

p Depósitos de permafrost no hemisfério norte foram congelados continuamente por centenas de milhares de anos. A camada do solo diretamente acima do permafrost, Contudo, é muito mais dinâmico - congelando e descongelando com as estações do ano e crescendo ou diminuindo à medida que interage com diferentes tipos de vegetação na superfície.

p Como o permafrost nas regiões boreais é frequentemente coberto por uma espessa cobertura florestal, métodos típicos de medição do permafrost e da camada ativa que funcionam bem em regiões de tundra - como o uso de lasers pulsados ​​ou radar que penetram no solo - são ineficazes e podem dar resultados espúrios.

p “As copas atrapalham as regiões florestadas, "disse Christine Waigl, pesquisador do Geophysical Institute da University of Alaska Fairbanks e co-autor do estudo. “Alguns instrumentos de sensoriamento remoto podem penetrar na cobertura vegetal, mas a interpretação requer conhecimento especializado. "

p Em vez de olhar além da cobertura florestal, os cientistas recorreram a uma variedade de métodos indiretos. Uma abordagem é atribuir categorias à vegetação, a fim de obter estimativas amplas para o tamanho da camada ativa abaixo dela. Os resultados podem ser imprecisos - semelhantes à diferença entre o esboço de uma paisagem e uma foto em alta resolução dela.

p Em vez de, autor principal Veronika Döpper, um pesquisador do Instituto de Tecnologia de Berlim, adotou uma abordagem diferente, aquele em que ela viu a paisagem vegetativa como um continuum.

p “Em florestas naturais, as plantas ao seu redor não se enquadram em uma categoria ou outra, sem gradiente entre eles, "disse Döpper." Então, em nosso estudo, em vez de dizer que tínhamos uma floresta dominada por bétulas ou uma floresta dominada por abetos negros com permafrost profundo ou raso correspondente, usamos nossas imagens de satélite para ver o gradiente entre os dois. "

p Paleta de cores de sensoriamento remoto

p Para atingir esse objetivo, Döpper obteve imagens de satélite das florestas ao redor da cidade de Fairbanks, Alasca, que foram tiradas durante o verão de 2018. Para saber o que ela estava olhando, Döpper montou mais de 65 lotes de 10 por 10 metros fora de Fairbanks naquele mesmo verão em que ela identificou todas as árvores e arbustos, mediu diretamente a profundidade da camada ativa e registrou a localização com GPS.

p Ao usar as coordenadas GPS para localizar cada parcela nos mapas de satélite, Döpper poderia então dizer como o número total de espécies em uma determinada parcela contribuiu para a cor dessas parcelas, conforme visto em suas imagens de sensoriamento remoto.

p "Diferentes tipos de vegetação terão tons completamente diferentes em seus espectros de cores e refletâncias, que podemos usar para mapear a composição da vegetação, "disse Döpper.

p Com seus gráficos como guias de cores, as refletâncias podem então determinar o tipo exato de vegetação que cresce ao longo de grandes faixas de áreas florestadas e não florestadas fora de Fairbanks e, por procuração, poderia estimar as profundidades de descongelamento precisas para a mesma área.

p Esta nova abordagem não apenas promete fornecer estimativas mais precisas e abundantes da profundidade do permafrost para uso em modelagem climática, também é uma ferramenta valiosa para comunidades em regiões boreais.

p Quando o permafrost derrete, o escoamento perfura canais através do solo, desestabilizando a sobrecarga da topografia. Isso pode resultar em afundamento do solo e deslizamentos de terra, colocando vidas em risco e apresentando riscos à infraestrutura.

p Mais de 80% do Alasca é coberto por permafrost. À medida que esses depósitos continuam a derreter, métodos inovadores de monitoramento de seu desaparecimento serão essenciais em mais de uma maneira.