Il North Slope dell'Alaska è punteggiato da una vasta gamma di laghi. I ricercatori dell'UCI hanno recentemente appreso che i gas serra emessi dai laghi provengono da pozze di carbonio relativamente giovani invece che da fonti di permafrost più antiche. Attestazione:Clayton Elder / UCI
Quando il suolo del permafrost artico si scioglie, i gas serra vengono rilasciati nell'atmosfera, ma la maggior parte del carbonio che attualmente fuoriesce dai laghi dell'Alaska settentrionale è relativamente giovane, secondo un nuovo studio condotto da ricercatori dell'Università della California, Irvine.
"Questa scoperta è cruciale, perché gran parte della biomassa immagazzinata nel sottosuolo nell'Artico è antica, risalenti all'epoca pleistocenica, che si è conclusa più di 11, 500 anni fa, "ha detto Claudia Czimczik, Professore Associato UCI di Scienze del Sistema Terra, che ha condotto lo studio apparso questa settimana in Cambiamenti climatici naturali . "Quando la maggior parte di quel carbonio molto vecchio viene riciclata e rilasciata, assisteremo a un massiccio aumento netto delle emissioni dei gas che peggiorano il riscaldamento globale".
Ma i ricercatori che utilizzano tecniche di datazione al carbonio-14 hanno determinato che il carbonio emesso da questi laghi artici si è accumulato negli ultimi decenni e secoli, contro diversi millenni, il che significa che ci sarà un impatto minore sul clima.
"Queste giovani pozze di carbonio molto probabilmente includono prodotti fotosintetici relativamente freschi scaricati nei laghi dai bacini idrici circostanti, materiale organico da piante acquatiche e fitoplancton, o carbonio inorganico disciolto in acqua, " ha detto l'autore principale Clayton Elder, uno scienziato ricercatore presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA che era Ph.D. studente all'UCI durante questo progetto.
Mentre era un dottorato di ricerca. studente all'UCI, Clayton Elder si è recato nell'Alaska artica per raccogliere campioni da dozzine di laghi. Tornato all'UCI, lui e altri ricercatori hanno analizzato l'acqua per determinare l'età del carbonio che trasportava per misurare il suo impatto sull'ambiente. Credito:Claudia Czimczik / UCI
Il team di ricerca ha studiato una selezione diversificata di laghi in un 96, Sezione di 500 miglia quadrate del versante nord dell'Alaska, un'area più grande dell'Oregon. Hanno prelevato campioni sia nei mesi invernali che estivi nel 2013 e 2014.
Studiando i laghi su una vasta regione, gli scienziati sono stati in grado di illustrare l'impatto dell'ambiente fisico sui modelli di emissione di carbonio. Le differenze nelle strutture dei sedimenti nel permafrost che circondano i laghi giocano un ruolo; le particelle più fini possono sequestrare più carbonio per periodi più lunghi rispetto ai terreni più sabbiosi. Lo scongelamento dei sedimenti più fini può anche rilasciare maggiori quantità di nutrienti per stimolare la decomposizione microbica del materiale organico, espellendo più gas serra.
Un'altra scoperta chiave è che quasi tutti i gas serra emessi dai corpi idrici studiati erano sotto forma di anidride carbonica (CO2), non metano (CH4). La CO2 è circa 30 volte meno efficace nell'intrappolare il calore solare rispetto al CH4. Elder ha detto che quel poco di carbonio antico che viene emesso dai laghi dell'Alaska è anche principalmente CO2 invece di CH4.
Il coautore dello studio Christopher Arp dell'Università dell'Alaska Fairbanks pratica un foro nel ghiaccio invernale spesso 2 metri per raccogliere campioni di acqua del lago per l'analisi presso l'UCI. Credito:Guido Grosse / Istituto Alfred Wegener, Germania
"Ciò implica che una grande proporzione del CH4 prodotto nei sedimenti lacustri viene ossidato a CO2 nella colonna d'acqua prima dell'emissione nell'atmosfera, " ha detto. "Copertura di ghiaccio, che è sensibile al clima, è particolarmente importante per convertire le potenziali emissioni di CH4 in CO2 meno impattanti perché impedisce le emissioni e rende il CH4 vulnerabile per periodi più lunghi ai microbi ossidanti che vivono nella colonna d'acqua. Se in futuro perderemo sempre più ghiaccio a causa del riscaldamento, percentuali più elevate di carbonio potrebbero essere emesse come CH4."
Altre ricerche hanno dimostrato che mentre il metano proveniente da antichi giacimenti di carbonio viene rilasciato nelle acque del fondo dell'Oceano Artico al largo della costa dell'Alaska, solo piccole quantità arrivano effettivamente in superficie. Ciò suggerisce che l'ossidazione della colonna d'acqua è un forte controllo sull'emissione di carbonio antico nell'atmosfera come il potente gas serra CH4.
Elder ha definito questo sondaggio il primo per i laghi artici. "Il nostro obiettivo era misurare le emissioni di gas serra su scale spaziali e temporali rilevanti, quindi il nostro set di dati rappresenta un'importante base di riferimento che gli studi futuri possono utilizzare a fini di confronto, " ha detto. "Questi ambienti sensibili sono stati grossolanamente sottovalutati in passato, soprattutto in considerazione del loro potenziale impatto sul clima globale".
