Esta ilustração do artigo mostra a localização dos sensores de temperatura no local de pesquisa da Dalton Highway. Crédito:Foto do drone por Soraya Kaiser; ilustração distribuída sob Creative Commons 4.0 International
Estradas, pontes, oleodutos e outros tipos de infraestrutura no Alasca e em outras partes do Ártico irão se deteriorar mais rápido do que o esperado devido a uma falha dos planejadores em contabilizar o impacto das estruturas no permafrost adjacente, de acordo com uma pesquisa feita por um especialista em permafrost do Instituto Geofísico de Fairbanks da Universidade do Alasca e outros.
Os pesquisadores dizem que os planejadores devem levar em conta as repercussões laterais de seus projetos, além da projeção usual dos efeitos diretos de cima para baixo.
A descoberta foi apresentada em um artigo de 31 de maio em A criosfera , uma publicação da União Europeia de Geociências.
O professor de geofísica do UAF Geophysical Institute Vladimir Romanovsky está entre os 13 autores do artigo. O pesquisador principal do projeto é Thomas Schneider von Deimling, do Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research em Potsdam, Alemanha.
A pesquisa se concentrou em uma parte da Dalton Highway, no North Slope do Alasca, cerca de 10 milhas ao sul dos campos de petróleo da Baía de Prudhoe. Sensores monitoraram a temperatura em sete locais, três a oeste da rodovia e quatro a leste.
Os pesquisadores descobriram que o degelo de cima para baixo não está confinado à área abaixo da superfície da estrada. Em vez disso, eles descobriram que o degelo se espalha para fora, levando à desestabilização do aterro e subleito e que é causado pela formação de taliks - áreas de solo que descongelaram e permanecem descongeladas durante todo o ano - sob a ponta de uma estrada, a zona preparada na base do talude e confinante com o terreno natural.
O resultado, os autores escrevem, é uma taxa de descongelamento acelerada e falha na estrada antes do previsto - e um aviso de que outros tipos de infraestrutura do Ártico, como oleodutos, tanques de armazenamento de combustível e aeroportos irão falhar mais cedo do que o projetado.
Este diagrama modela meia estrada em seção transversal do centro da estrada à tundra adjacente. O gráfico ilustra a subdivisão em quatro unidades estruturais (centro da estrada, ombro, dedo do pé e tundra). A área acinzentada com pontos pretos representa o talude da estrada. O sombreado azul claro indica a altura máxima potencial da neve. A área em azul escuro ilustra um lago próximo à estrada. Crédito:Imagem distribuída sob Creative Commons 4.0 International
O permafrost moído afunda quando descongela porque grande parte de seu volume vem do gelo misturado ao solo ou congelado em depósitos puros. O trabalho de campo e a modelagem computacional subsequente de uma estrada de cascalho construída sobre um permafrost contínuo descobriram que um degelo lento e gradual levará a uma acelerada "e provavelmente irreversível degradação do permafrost" e que "a falha da estrada é inevitável uma vez que um nível crítico de aquecimento do solo tenha sido alcançado , "ausência de medidas extensas de resfriamento do solo, os autores escrevem.
Os autores também escrevem que seus resultados mostram uma lacuna em outros métodos de avaliação de risco de infraestrutura, que falham em capturar adequadamente as mudanças no permafrost e não analisam a interação entre a infraestrutura e o terreno adjacente.
Essas deficiências tornam as estimativas atuais de datas de falha de infraestrutura imprecisas.
"Você não pode tomar decisões em branco quando está lidando com permafrost, "disse Romanovsky, um pesquisador de permafrost de longa data. "Você sempre tem que ser mais específico sobre a região, sobre a quantidade de gelo no permafrost e sobre a própria infraestrutura. E quando você leva tudo isso em consideração - e as mudanças climáticas - você pode tomar uma decisão muito mais informada. "
A pesquisa será mais benéfica no planejamento de novas estradas do que na manutenção das estradas existentes, para o qual pouco pode ser feito para alterar sua construção inicial. A pesquisa vai, Contudo, dar aos gestores de transporte uma ideia melhor de quando as estradas existentes podem falhar, Romanovsky disse.
"O Departamento de Transporte pode, usando esses resultados, entender quanto eles têm que planejar gastar para manter as estradas em boas condições, "disse ele." Eles têm uma boa ideia a curto prazo, mas eles não sabem o que esperar, dizer, Daqui a 10 anos, quando o permafrost estará ainda mais vulnerável do que agora e como esse processo de descongelamento continuará. "
Os autores concluem dizendo que é "crucial considerar os efeitos da mudança climática ao planejar e construir infraestrutura em permafrost como uma transição de um estado estável para um altamente instável pode ocorrer dentro da vida útil da infraestrutura (cerca de 30 anos)."
Eles acrescentam que seu foco na Dalton Highway ilustra que "tal transição pode até mesmo ocorrer na próxima década para infraestrutura construída em permafrost contínuo que exibe condições frias e relativamente estáveis hoje."
