Negli ultimi anni gli scienziati dell'Artico hanno riportato una scoperta sorprendente:vaste aree dell'Artico stanno diventando marroni. Ciò è in parte dovuto a eventi estremi legati al clima invernale, come improvviso, brevi periodi di estremo calore. Questi eventi si verificano mentre il clima si riscalda, che sta accadendo due volte più velocemente nell'Artico rispetto al resto del pianeta. Gli eventi estremi si verificano quindi sempre più spesso, con effetti sempre più gravi, inclusi danni diffusi e morte nelle piante artiche.

Questo "imbrunimento" delle comunità vegetali è avvenuto per migliaia di chilometri quadrati o più. Però, fino a poco tempo fa sapevamo molto poco su cosa questo potesse significare per l'equilibrio tra assorbimento e rilascio di carbonio negli ecosistemi artici. Dato che l'Artico immagazzina il doppio del carbonio dell'atmosfera, questa è una preoccupazione urgente.

Ora, il nostro studio ha dimostrato che gli eventi climatici estremi possono ridurre significativamente la capacità degli ecosistemi artici di assorbire carbonio, con implicazioni sul fatto che l'Artico contribuirà a combattere il cambiamento climatico, o accelerarlo.

Il costo del carbonio delle condizioni meteorologiche estreme

Per capire come gli eventi estremi stanno influenzando le brughiere artiche, abbiamo viaggiato alle isole Lofoten nel nord della Norvegia dove costiere, Le comunità vegetali sub-artiche fungono da campanello d'allarme per i futuri cambiamenti climatici nell'estremo nord, esibendo prima gli effetti del riscaldamento nella regione.

Qui abbiamo trovato gli effetti di due eventi meteorologici invernali estremi. Primo, la "siccità del gelo" aveva causato un esteso deperimento delle piante. La siccità da gelo si verifica quando lo strato isolante di neve che di solito protegge le piante dal rigido inverno artico si scioglie, tipicamente da temperature invernali insolitamente elevate. Se le piante rimangono esposte al freddo, condizioni di vento abbastanza a lungo, perdono continuamente acqua e non sono in grado di sostituirla dal terreno ghiacciato. Infine, soccombono alla siccità.

Il secondo evento è stato il "riscaldamento invernale estremo" - un'improvvisa esplosione di alte temperature durante l'inverno che scioglie la neve e induce le piante sempreverdi a prepararsi per la primavera perdendo la loro tolleranza al freddo. Quando il periodo caldo è finito, il ritorno delle temperature fredde di solito uccide la pianta. In questo caso, però, abbiamo trovato qualcosa di inaspettato. Le piante della brughiera erano sopravvissute a questo evento di riscaldamento invernale estremo, ma mostravano segni di forte stress, visibile come un profondo, colore rosso scuro persistente nei germogli e nelle foglie.

Abbiamo misurato la quantità di anidride carbonica assorbita e rilasciata dalle piante in tre tipi di vegetazione:brughiera danneggiata (dove le specie sempreverdi dominanti erano state uccise dalla siccità gelata), brughiera stressata, e salutare, brughiera verde che era sfuggita agli effetti di entrambi gli eventi estremi. Questo è stato fatto in tre periodi di misurazione durante la stagione di crescita.

Abbiamo scoperto che queste condizioni invernali estreme hanno ridotto la quantità di carbonio assorbita negli ecosistemi della brughiera fino al 50% durante l'intera stagione di crescita. Si tratta di un'enorme riduzione della capacità di un ecosistema artico diffuso di rimuovere il carbonio dall'atmosfera.

Sorprendentemente, questo era il caso sia nella brughiera danneggiata, dove gran parte della vegetazione era stata uccisa, e nella brughiera stressata. Sebbene i processi alla base di questo cambiamento fossero diversi in ogni tipo di brughiera, questo mostra chiaramente che dobbiamo considerare il ruolo dello stress delle piante nel limitare l'assorbimento di carbonio delle piante per apprezzare appieno le conseguenze di eventi climatici estremi.

Il grande nord marrone

Cosa significa questo per l'Artico? Ora sappiamo che eventi climatici estremi potrebbero ridurre significativamente la capacità degli ecosistemi artici di assorbire carbonio e combattere il cambiamento climatico.

Ciò è particolarmente preoccupante in quanto gli impatti dell'imbrunimento sono in netto contrasto con quelli di una risposta meglio compresa degli ecosistemi artici al cambiamento climatico:"Arctic greening", o la tendenza delle piante a diventare più alte e produttive man mano che le estati artiche sono calde.

Molti modelli climatici attualmente presuppongono livelli arbitrari di inverdimento in tutto l'Artico, e quindi che gli ecosistemi artici assorbiranno più carbonio in futuro, rallentando il cambiamento climatico. L'entità dell'imbrunimento che abbiamo visto negli ultimi anni, combinata con gli impatti negativi sull'assorbimento di carbonio qui riportati, suggerisce che la realtà potrebbe essere più complessa, mettendo in discussione la nostra comprensione del ruolo dell'Artico nel clima della Terra.

Cosa significa questo per noi? L'impatto degli eventi meteorologici estremi nell'Artico ha conseguenze globali. È chiaro che i nostri sforzi attuali per affrontare il cambiamento climatico sono pericolosamente inadeguati, ma un'azione ambiziosa ora potrebbe ridurre il riscaldamento dell'Artico di ben 7°C. Questo è fondamentale per ridurre al minimo gli impatti dei cambiamenti climatici sia negli ecosistemi artici che in tutto il mondo.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.