Lo scongelamento della copertura di ghiaccio e il permafrost facilmente erodibile possono destabilizzare i delta dei fiumi artici, secondo nuove ricerche.

Un nuovo studio sulla rivista AGU Lettere di ricerca geofisica trova ghiaccio marino e permafrost entrambi agiscono per stabilizzare i canali sui delta del fiume Artico.

"I tuoi canali tendono a rimanere in un posto quando hai ghiaccio molto spesso o quando c'è il permafrost che è davvero difficile da erodere, "ha detto Rebecca Lauzon, educatore ambientale presso il Rochester Museum and Science Center's Cumming Nature Center di New York e l'autore principale del nuovo studio.

Si prevede che la copertura di ghiaccio sui delta artici si assottigli mentre si prevede che il permafrost si disgeli lungo le rive dei fiumi artici a causa dei cambiamenti climatici.

Il nuovo studio rileva che questi cambiamenti potrebbero destabilizzare i delta nell'estremo nord del globo, rendendoli meno resistenti all'innalzamento del livello del mare. I delta meno stabili potrebbero anche avere un impatto sugli ecosistemi artici, creando vincitori e vinti tra le specie del delta e persino influenzando il ciclo globale del carbonio.

Modifica dei delta

Il nuovo studio ha esaminato come la copertura di ghiaccio e il permafrost influenzino il trasporto dei sedimenti nei delta artici e fornisce informazioni su come le dinamiche costiere possono cambiare in un Artico in fase di riscaldamento. Il movimento dei sedimenti è importante perché definisce la forma che assumono i delta dei fiumi. Fornisce anche cibo e habitat per le specie del delta e le creature oceaniche che si nutrono della materia organica che arriva in mare.

Precedenti ricerche sui delta dei fiumi artici hanno scoperto che il permafrost lungo le rive dei fiumi ha influito sul tasso di erosione delle sponde del fiume, e le spesse coperture di ghiaccio hanno portato a un flusso del fiume ristretto e più veloce.

Lauzon, che stava svolgendo uno stage presso il Los Alamos National Laboratory durante il periodo della ricerca, e i suoi coautori, ha creato due versioni di un modello:una per prevedere gli effetti che lo spessore del ghiaccio potrebbe avere sui delta dei fiumi artici e un'altra per prevedere gli effetti della forza del permafrost.

Gli autori dello studio hanno scoperto che quando la copertura di ghiaccio è più spessa sui fiumi, o con permafrost più stabili lungo le sponde, i delta fluviali tendevano ad essere caratterizzati da canali più stabili che fungevano da imbuti, portando i sedimenti verso l'oceano.

Ma il ghiaccio più sottile o il permafrost più facilmente erodibile lungo le sponde hanno causato la destabilizzazione dei delta, con canali d'acqua meno profondi che attraversano banchi di sedimenti in movimento.

Parte del motivo per cui questi canali diventano meno stabili è dovuto a una perdita di inondazioni overbank, che diminuisce con ghiaccio più sottile e permafrost più erodibile. Inondazioni oltre la sponda, che accade con una spessa coltre di ghiaccio e un permafrost più resistente, provoca il deposito di sedimenti lungo le sommità delle sponde del canale. Nel tempo ciò si traduce in argini più alti, che aumenta la stabilità dei delta.

Ma con meno inondazioni oltre la sponda, i delta possono diventare più vulnerabili agli effetti del cambiamento climatico, secondo Anastasia Piliouras, uno scienziato della terra a Los Alamos e coautore del nuovo studio.

"Potrebbero essere meno resistenti all'innalzamento del livello del mare, " lei disse.

Ecologico, impatti del ciclo del carbonio

Piliouras ha affermato che i cambiamenti nella geografia dei delta dei fiumi potrebbero avere impatti ecologici e creare vincitori e vinti tra le specie che vivono nel delta, favorendo coloro che preferiscono inondazioni più frequenti mentre incidono negativamente sulle specie che preferiscono la terraferma.

Lauzon ha affermato che potrebbero esserci anche impatti sul ciclo del carbonio poiché più materiale organico potrebbe essere rilasciato dalle aree del delta, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche per determinare gli effetti complessivi che il ghiaccio più sottile e il permafrost instabile avrebbero sul rilascio di carbonio.

Gli autori dello studio sperano di utilizzare il loro modello per aiutare a capire cosa potrebbe accadere ai delta reali come quelli dei fiumi Yukon o Mackenzie in Canada o del fiume Lena in Russia. Piliouras ha affermato di aver svolto alcune ricerche di follow-up per verificare se i veri delta dei fiumi mostrano le caratteristiche previste dai loro modelli, e che la ricerca futura dovrebbe ora esaminare il modo in cui il permafrost meno stabile e il ghiaccio più sottile influiscono sui delta dei fiumi.

Per di più, stanno anche lavorando a una ricerca che mostra come entrambi i fattori presi insieme possono influenzare la stabilità del delta del fiume piuttosto che guardare solo al permafrost o allo spessore del ghiaccio in isolamento come hanno fatto in questo studio.