Tundra artica dominata da eriofori tussock ( Eriophorum vaginatum ) con torba rossastra ( Sfagno rubellum ) macchie di torba su un pendio a Imnavait Creek (Toolik LTER) sul versante nord, dell'Alaska. Gli scienziati che lavorano al progetto TundraPEAT di MacroSystem Biology studiano le dinamiche ei processi di formazione di questi ecosistemi iniziali che formano la torba nell'Artico e le loro implicazioni sul ciclo del carbonio. Foto scattata nell'estate 2013. Credito:Zicheng Yu, Università di Lehigh.
Lo studio del muschio di torba che cresce nella tundra artica potrebbe aiutare a mitigare gli impatti dei cambiamenti climatici?
Diversi fattori indicano:Sì.
Oggi, la National Science Foundation (NSF) ha annunciato che, nell'ambito dei suoi premi 2018, sta supportando uno studio sull'Artico in rapida evoluzione che seguirà le dinamiche delle torbiere come parte di una delle sue dieci "Grandi idee" che gli scienziati dovranno affrontare:Navigare nel Nuovo Artico.
Il muschio di torba, o sfagno, è noto per essere un "pozzo di carbonio, " il che significa che assorbe l'anidride carbonica dall'atmosfera. I pozzi di carbonio come la torba vengono sempre più intesi come un modo per mitigare, o lento, il rapido riscaldamento del pianeta.
Secondo Zicheng Yu, un professore nel Dipartimento di Scienze della Terra e dell'Ambiente della Lehigh University, se le torbiere poco profonde sono diffuse in tutto l'Artico, la capacità netta complessiva di stoccaggio del carbonio della tundra potrebbe essere sottovalutata a livello globale.
Yu è il ricercatore principale del progetto, in collaborazione con docenti della Texas A&M University, Bowdoin College, Università del New Hampshire e Purdue University, studiare l'espansione della torba nella tundra artica, i suoi modelli e il processo di sviluppo, e le implicazioni di tale espansione sul ciclo del carbonio.
Gli scienziati che lavorano al progetto TundraPEAT di MacroSystem Biology studiano le dinamiche ei processi di formazione di questi ecosistemi iniziali che formano la torba nell'Artico e le loro implicazioni sul ciclo del carbonio. Foto scattata nell'estate 2013. Credito:Zicheng Yu, Università di Lehigh
Negli ultimi anni, scienziati hanno osservato che la tundra artica, costituita dalle parti settentrionali del Canada, Alaska e Siberia stanno diventando più verdi, simile all'ecosistema dei climi più caldi, come le foreste boreali, un'area appena a sud della tundra senza alberi.
Però, i fattori che controllano la formazione, distribuzione, e le dinamiche delle torbiere nella tundra artica sono poco conosciute, secondo Yu. Yu, un paleoecologo e paleoclimatologo ha, negli ultimi anni, ha lavorato sulle variazioni del paleoclima dell'Olocene e sulle dinamiche di accumulo di carbonio della torba associate nelle torbiere continentali utilizzando datazioni al carbonio ad alta risoluzione e registrazioni paleoecologiche.
Durante un recente viaggio nell'Artico, Yu ei suoi studenti a Lehigh hanno trovato abbondanti macchie di muschio di torba sui pendii delle colline del versante nord dell'Alaska. Però, non si sa quanto siano diffusi questi cerotti, perché sono lì e quali fattori controllano la loro formazione, distribuzione, e dinamica.
"Sappiamo che le torbiere sono state un importante pozzo di carbonio su scale temporali multimillennali, " dice Yu. "Tuttavia, non sappiamo come rispondono ai cambiamenti ambientali recenti e futuri su scale temporali decennali-centenarie, le tempistiche più rilevanti per il rapido cambiamento climatico artico e per la mitigazione del cambiamento climatico. Per di più, non comprendiamo le possibili interazioni su scala temporale tra la produzione delle piante e i processi di decomposizione della torba".
Yu e i suoi collaboratori cercheranno di illuminare queste interazioni e questi processi su scala temporale. L'obiettivo è rispondere alla domanda generale:il riscaldamento dell'Artico si trasformerà in un paesaggio ricco di torba, come è ora la zona boreale, o ci sono condizioni essenziali che mancano in un Artico in via di riscaldamento che lo impediranno?
NSF sta finanziando il progetto attraverso i suoi programmi MacroSystems Biology e Early NEON (National Ecological Observatory Network). Secondo NSF, questi premi sosterranno la ricerca che aiuta a comprendere i processi della biosfera e le loro complesse interazioni con il clima, uso del suolo, e specie invasive su scala regionale e continentale.
Foto di un nucleo di terreno lungo 25 cm raccolto da una zona di torba su un pendio a Imnavait Creek che mostra i cambiamenti e le trasformazioni del suolo e dell'ecosistema dal suolo minerale della tundra, per sedge torba e torba di sfagno. Credito:Zicheng Yu, Università di Lehigh
Nel suo annuncio, NSF osserva che la ricerca valuterà le implicazioni per i modelli climatici globali e affronterà una delle "Dieci grandi idee" di NSF:Navigating the New Arctic.
Un obiettivo di Navigating the New Arctic è stabilire una rete di osservazione di piattaforme e strumenti mobili e fissi in tutto l'Artico per documentare e comprendere il rapido biologico, fisico, chimico, e cambiamenti sociali.
Yu e il team di ricerca hanno in programma di integrare una nuova raccolta di dati da più siti della tundra lungo le frontiere più settentrionali dell'Artico nordamericano che formano la torba. Condurranno anche esperimenti di incubazione in laboratorio, sintetizzando i dati esistenti dalla tundra e dai biomi boreali, e simulazioni di modelli di processo su scala ecosistemica.
La loro ricerca si concentrerà su due elementi chiave degli ecosistemi artici che formano la torba:macchie di torba, e il ruolo dello sfagno nella formazione, persistenza, e rapidi tassi di sequestro del carbonio di queste torbiere potenzialmente incipienti.
È probabile che il loro lavoro su questo argomento avrà un impatto più ampio.
Yu aggiunge:"La ricerca qui proposta affronta direttamente un'urgente questione del cambiamento globale che riguarda gli ecosistemi terrestri artici e la loro relazione con il ciclo globale del carbonio e il sistema climatico globale".