Mappa della copertura del suolo dell'Artico che copre 1500 km da nord a sud per capire come lo scongelamento del permafrost sta cambiando il paesaggio. La mappa è stata generata utilizzando le informazioni delle missioni Copernicus Sentinel-1 e Sentinel-2. I toni del giallo e del beige mostrano una vegetazione sparsa, i verdi mostrano la tundra, i viola mostrano la foresta e i rossi mostrano le aree che sono state disturbate da inondazioni o incendi boschivi. I modelli di vegetazione alterano la ridistribuzione della neve e quindi il trasferimento di calore in inverno e gli incendi possono innescare il disgelo del permafrost. Credito:contiene dati Copernicus Sentinel modificati, elaborato da ZAMG
Il ghiaccio è senza dubbio una delle prime vittime del cambiamento climatico, ma gli effetti del nostro riscaldamento mondiale non si limitano solo allo scioglimento del ghiaccio sulla superficie terrestre. Anche il terreno congelato da migliaia di anni si sta sciogliendo, aggravando la crisi climatica e causando problemi immediati alle comunità locali.
Nelle regioni fredde della Terra, gran parte del terreno sotto la superficie è ghiacciato. Il permafrost è terreno ghiacciato, roccia o sedimenti, a volte spessi centinaia di metri. Per essere classificato come permafrost, il terreno deve essere ghiacciato da almeno due anni, ma gran parte del terreno sotto la superficie nelle regioni polari è rimasto ghiacciato dall'ultima era glaciale.
Il permafrost contiene resti di vegetazione e animali a base di carbonio che si sono congelati prima che la decomposizione potesse iniziare. Gli scienziati stimano che il permafrost mondiale contenga quasi il doppio della quantità di carbonio di quella attualmente presente nell'atmosfera.
Quando il permafrost si riscalda e si scioglie, rilascia metano e anidride carbonica, aggiungendo questi gas serra all'atmosfera e peggiorando ulteriormente il riscaldamento globale.
Con il permafrost che copre circa un quarto dell'emisfero settentrionale, un ampio disgelo potrebbe innescare un ciclo di feedback che potrebbe potenzialmente trasformare l'Artico da un pozzo di carbonio in una fonte di carbonio.
Lo scongelamento del permafrost non sta solo rilasciando più gas serra nell'aria, ma sta anche cambiando il paesaggio e destabilizzando il terreno, e causando così reali problemi pratici per la società.
Condizioni insolitamente calde, come l'estate del 2012 nel centro di Yamal in Siberia, innescare un particolare tipo di frana nelle regioni di permafrost. Questi crolli di disgelo regressivo si erodono rapidamente mentre il ghiaccio esposto nel terreno si scioglie. Il cambiamento nella copertura del suolo può essere monitorato con missioni satellitari come Copernicus Sentinel-2. Credito:Annett Bartsch (25.08.2015)
Oltre 30 milioni di persone vivono nella zona del permafrost, nelle città che sono state costruite su un terreno solido. Mentre il terreno si ammorbidisce, l'infrastruttura su cui fanno affidamento le comunità artiche sta diventando sempre più instabile.
Determinato dalla temperatura, il permafrost è una variabile climatica essenziale. Attraverso l'iniziativa dell'ESA per il cambiamento climatico, I dati sulla temperatura che sono stati raccolti nel corso degli anni vengono raccolti per determinare le tendenze e per comprendere meglio come il permafrost si inserisce nel sistema climatico.
Tradizionalmente, le osservazioni dirette della temperatura vengono effettuate attraverso i fori. Però, la rete di misurazione è piuttosto scarsa a causa dell'ovvia lontananza e dei problemi logistici nell'Artico.
Perciò, sono necessari altri tipi di informazioni che riflettano il cambiamento per colmare le vaste lacune nell'Artico e in altre regioni montuose.
Discusso al Living Planet Symposium di questa settimana, i satelliti sono una parte importante del monitoraggio del permafrost, seppur indirettamente, dallo spazio.
Annett Bartsch, il fondatore e amministratore delegato di b.geos, spiegato, "Non possiamo monitorare il permafrost in quanto tale dallo spazio. Anche se è un po' complicato, noi possiamo, però, utilizzare molti tipi diversi di dati satellitari insieme a misurazioni e modelli in situ per mettere insieme un'immagine di ciò che sta accadendo.
Temperature medie annuali del suolo modellate nella parte superiore del permafrost per l'emisfero settentrionale a una risoluzione spaziale di 1 km derivata dalla temperatura della superficie terrestre di MODIS, ESA CCI Copertura del suolo, e i dati delle rianalisi climatiche provvisorie dell'ERA. Credito:Università di Oslo
"Attraverso un progetto dell'ESA chiamato Glob Permafrost, usiamo immagini catturate dalla missione Copernicus Sentinel-2, Per esempio, che ci danno una visione simile a una telecamera di come la superficie terrestre stia crollando ed erodendo a causa dello scongelamento del permafrost. La missione radar Copernicus Sentinel-1, d'altra parte ci fornisce preziose informazioni sui cambiamenti diffusi nella topografia.
"Le missioni che trasportano sensori termici come Copernicus Sentinel-3 possono fornire informazioni sui cambiamenti della temperatura della superficie terrestre.
"E, possiamo usare le informazioni sulle condizioni della neve e sulla copertura del suolo come proxy per le proprietà del suolo. Sia la neve che il suolo regolano il trasferimento di calore, quindi determinano l'impatto effettivo dell'aumento della temperatura dell'aria sul terreno ghiacciato sottostante".
La ricerca che utilizza i dati satellitari ha portato alla prima mappa globale del permafrost con una risoluzione spaziale di 1 km, ed è stato pubblicato di recente in Recensioni di Scienze della Terra .
Il set di dati contiene informazioni sulla temperatura media annuale del suolo dal 2000 al 2016. Dr. Bartsch, notato, "Ora stiamo anche osservando i cambiamenti nel tempo come parte dell'iniziativa dell'ESA sui cambiamenti climatici".
Altri progressi sono stati fatti anche attraverso il progetto Glob Permafrost; in particolare il Sistema Informativo Permafrost, che consiste in un database e una piattaforma di visualizzazione delle informazioni derivate dal satellite rilevanti per il monitoraggio del permafrost. Include la mappa del permafrost e le informazioni sul cambiamento della copertura del suolo, cedimento del terreno, ghiacciai rocciosi e informazioni sulle proprietà dei laghi per le regioni chiave.
Con i danni che il disgelo del permafrost può provocare sul sistema climatico e sugli ambienti locali, non sorprende che questo sia un argomento caldo. Gli scienziati stanno attingendo a tutte le risorse a disposizione per comprendere e monitorare la situazione, quale, a sua volta, fornisce ai decisori le informazioni di cui hanno bisogno per agire.
