Il brusco disgelo del permafrost raddoppierà le stime precedenti delle potenziali emissioni di carbonio dal disgelo del permafrost nell'Artico, e sta già rapidamente cambiando il paesaggio e l'ecologia del nord circumpolare, trova un nuovo studio condotto da CU Boulder.

Permafrost, uno strato perennemente ghiacciato sotto lo strato superficiale del terreno scongelato stagionalmente, colpisce 18 milioni di chilometri quadrati ad alte latitudini o un quarto di tutta la terra esposta nell'emisfero settentrionale. Le stime attuali prevedono che il permafrost contenga una stima di 1, 500 petagrammi di carbonio, che equivale a 1,5 trilioni di tonnellate di carbonio.

Il nuovo studio distingue tra il graduale disgelo del permafrost, che colpisce lentamente il permafrost e le sue riserve di carbonio, rispetto a tipi più improvvisi di disgelo del permafrost. Circa il 20% della regione artica ha condizioni favorevoli al disgelo improvviso a causa del suo strato di permafrost ricco di ghiaccio. Il permafrost che si scongela improvvisamente è un grande emettitore di carbonio, compreso il rilascio di anidride carbonica e metano, che è più potente come gas serra dell'anidride carbonica. Ciò significa che anche se in un dato momento è probabile che meno del 5% della regione del permafrost artico subisca un brusco disgelo, le loro emissioni saranno uguali a quelle delle aree in graduale disgelo.

Questo brusco scongelamento è "veloce e drammatico, che influenzano i paesaggi in modi inediti, " disse Merritt Turetsky, direttore dell'Istituto di ricerca artica e alpina (INSTAAR) presso CU Boulder e autore principale dello studio pubblicato oggi in Geoscienze naturali . "Le foreste possono diventare laghi nel giro di un mese, le frane si verificano senza preavviso, e i fori invisibili di filtrazione del metano possono inghiottire le motoslitte intere."

Il brusco disgelo del permafrost può verificarsi in vari modi, ma rappresenta sempre un drammatico cambiamento ecologico improvviso, Turetsky ha aggiunto.

"Sistemi su cui potevi camminare con normali scarponi da trekking e che erano abbastanza asciutti da sostenere la crescita degli alberi quando congelati possono scongelarsi, e ora all'improvviso questi ecosistemi si trasformano in un pasticcio zuppo, " disse Turetskij.

Perché lo scongelamento del permafrost è importante

Il permafrost contiene rocce, suolo, sabbia, e in alcuni casi, sacche di puro ghiaccio macinato. Immagazzina in media il doppio di carbonio rispetto all'atmosfera perché immagazzina i resti della vita che un tempo fioriva nell'Artico, comprese le piante morte, animali e microbi. Questo argomento, che non si è mai completamente decomposto, è stato rinchiuso nel frigorifero terrestre per migliaia di anni.

Mentre il clima si riscalda, il permafrost non può rimanere congelato. Nell'80% del nord dell'Artico circumpolare, è probabile che un clima caldo provochi un graduale disgelo del permafrost che si manifesta nel corso di decenni o secoli.

Ma nelle restanti parti dell'Artico, dove il contenuto di ghiaccio macinato è alto, un brusco disgelo può verificarsi nel giro di pochi mesi, portando a conseguenze estreme sul paesaggio e sull'atmosfera, soprattutto dove c'è permafrost ricco di ghiaccio. Questo processo veloce è chiamato "termokarst" perché uno sbalzo termico provoca cedimenti. Questo porta ad un paesaggio carsico, noto per la sua erosione e doline.

Turetsky ha affermato che questo è il primo documento a mettere insieme l'ampio corpo di letteratura sul disgelo improvviso passato e presente in diversi tipi di paesaggi.

Gli autori hanno quindi utilizzato queste informazioni insieme a un modello numerico per proiettare le future perdite di carbonio dovute al disgelo. Hanno scoperto che il termocarso comporta sempre inondazioni, inondazione, o frane. Eventi di pioggia intensa e all'aperto, i paesaggi neri che risultano dagli incendi possono accelerare questo drammatico processo.

I ricercatori hanno confrontato il rilascio di carbonio del disgelo improvviso del permafrost con quello del disgelo graduale del permafrost, cercando di quantificare un "conosciuto sconosciuto". Esistono stime generali del disgelo graduale che contribuisce alle emissioni di carbonio, ma non avevano idea di quanto sarebbe stato causato dal termokarst.

Volevano anche scoprire quanto sarebbe importante includere queste informazioni nei modelli climatici globali. Attualmente, non ci sono modelli climatici che incorporano il termocarso, e solo una manciata di persone che considerano il disgelo del permafrost. Mentre i modelli su larga scala nell'ultimo decennio hanno cercato di spiegare meglio i circuiti di feedback nell'Artico, il rapporto più recente del Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici (IPCC) include solo stime del graduale disgelo del permafrost come feedback irrisolto del sistema terrestre.

"Gli impatti del disgelo improvviso non sono rappresentati in nessun modello globale esistente e i nostri risultati indicano che ciò potrebbe amplificare il feedback clima-carbonio del permafrost fino a un fattore due, esacerbando così il problema delle emissioni consentite per rimanere al di sotto degli obiettivi specifici in materia di cambiamento climatico, " ha detto David Lawrence, del National Center for Atmospheric Research (NCAR) e coautore dello studio.

I risultati portano nuova urgenza all'inclusione del permafrost in tutti i tipi di modelli climatici, insieme all'attuazione di una forte politica climatica e di mitigazione, Turetsky ha aggiunto.

"Possiamo sicuramente evitare le peggiori conseguenze del cambiamento climatico se agiamo nel prossimo decennio, " ha detto Turetsky. "Abbiamo prove evidenti che la politica aiuterà il nord e quindi aiuterà a dettare il nostro clima futuro".