Cientistas e pilotos da campanha ABoVE da NASA visitaram o túnel de permafrost do CRREL do Exército dos EUA durante sua campanha de campo de agosto de 2022 em Fairbanks, Alasca. Crédito:Sofie Bates / NASA
Há uma porta de freezer na encosta da montanha fora de Fairbanks, Alasca. Tom Douglas abre e entramos, respirando ar frio e poeira almiscarada enquanto começamos a voltar no tempo.
Isso não é fantasia. É o túnel Permafrost administrado pelo Laboratório de Pesquisa e Engenharia de Regiões Frias do Exército dos EUA no Alasca, onde Douglas é um cientista sênior.
Recentemente, Douglas liderou um grupo de cientistas e pilotos do Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) da NASA em um passeio pelo túnel para aprender sobre o permafrost. Permafrost é qualquer solo, gelo ou matéria orgânica, como material vegetal ou osso, que permaneceu congelado durante todo o ano por pelo menos dois anos. O túnel foi escavado inicialmente na década de 1960 e vem sendo ampliado desde 2011. Agora, o Túnel Permafrost tem quase 500 metros de escavação. "Não há nenhum outro lugar na Terra que tenha esse tipo de acesso ao permafrost", disse Douglas.
A equipe do ABoVE estuda o degelo do permafrost e seu impacto nas paisagens e ecossistemas do Ártico a partir do ar e acima do solo. Eles também trabalham em conjunto com o CRREL e outros cientistas para descobrir como as medições feitas dentro e acima do túnel de permafrost podem ser extrapoladas para medições no ar tiradas de aeronaves de pesquisa. Mas para muitos dos membros da equipe ABoVE, esta é a primeira vez que veem o permafrost de perto.
Cerca de 18.000 anos atrás, mamutes e bisões das estepes vagavam pelo Alasca. Seus ossos são congelados e preservados na camada de permafrost. Crédito:Sofie Bates / NASA
O solo congelado perto da entrada do túnel é o mesmo terreno em que mamutes e bisões das estepes caminharam cerca de 18.000 anos atrás – e tem os ossos para provar isso. Mas à medida que avançamos no túnel e voltamos no tempo, esses sinais de vida animal desaparecem.
Douglas para em uma placa amarela na parte mais profunda e mais distante do túnel. Ele aponta um galho de amieiro saindo da parede. "Esta é a coisa mais antiga aqui", diz ele. "Tem quase 45.000 anos."
A maior parte do túnel de permafrost é terra e rocha densamente compactadas. Em alguns lugares, gramíneas congeladas e outras plantas mortas são enterradas dentro das paredes ou penduradas no teto. À medida que descemos mais para dentro do túnel, Douglas aponta características diferentes:as finas linhas horizontais que mostram como a superfície da terra se moveu ao longo do tempo, tiras de gelo da água que se acumularam no topo do permafrost e congelou e fatias de gelo gigantes.
Uma presa congelada na parede do Túnel Permafrost. Crédito:Sofie Bates / NASA
O permafrost do Ártico está derretendo em ritmo acelerado. À medida que o permafrost derrete, essas cunhas de gelo no permafrost derretem. Isso cria buracos no solo que podem fazer com que a superfície de terra acima diminua. Esse processo é chamado de termocarste – e está mudando drasticamente as paisagens não apenas acima do túnel Permafrost, mas também em locais no Alasca e no noroeste do Canadá. Em algumas áreas, o solo está afundando ou desmoronando. Em outras, novos corpos de água chamados lagos termocársticos estão se formando.
Enquanto caminhamos pelo túnel, Douglas nos lembra que logo acima de nossas cabeças há uma floresta boreal com gramíneas, arbustos e árvores. Os cientistas do CRREL fizeram medições acima e abaixo do solo para tentar relacionar as mudanças na superfície da terra acima com as características da camada de permafrost abaixo do solo.
Diferentes tipos de vegetação crescem em solo congelado versus permafrost descongelado, explica ele. Abetos negros e musgos esfagno tendem a crescer acima do lodo duro e congelado do permafrost. Em áreas onde o permafrost está derretendo, as árvores geralmente ficam atrofiadas ou inclinadas para o lado. Áreas com características termocarsticas também tendem a ter vegetação frequentemente encontrada em zonas úmidas. O descongelamento do permafrost também altera o teor de umidade do solo. A equipe ABoVE está medindo esses dois fatores – tipo de vegetação e umidade do solo – a bordo da aeronave de pesquisa 802 da NASA com um instrumento de radar chamado UAVSAR.
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Os cientistas usam uma técnica chamada datação por carbono-14 para determinar a idade de bastões – como este, o mais antigo do túnel – rochas, ossos e outros materiais no túnel de permafrost. Crédito:Sofie Bates / NASA
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Tom Douglas acende uma lanterna em uma cunha de gelo gigante no túnel de permafrost. Crédito:Sofie Bates / NASA
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Acima do túnel de permafrost há uma cena comum no interior do Alasca:uma floresta boreal com abetos e uma espessa camada de solo esponjoso coberto de gramíneas. Crédito:Sofie Bates / NASA
O trabalho que os cientistas estão fazendo no túnel de permafrost CRREL ajuda a conectar recursos na camada de permafrost a mudanças no solo acima que podem ser detectadas remotamente com instrumentos de radar no ar – mudanças que a equipe do ABoVE está estudando no Alasca e no noroeste do Canadá com aeronaves de pesquisa.
“As medições que fazemos aqui no túnel podem ser projetadas e dimensionadas para nos ajudar a rastrear essas mudanças em todo o Ártico”, disse Douglas.
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