Micaela Pedrazas (a sinistra) e Cansu Demir, entrambi studenti laureati presso l'Università del Texas presso la Austin Jackson School of Geosciences, esaminando un lato esposto di un poligono a cuneo di ghiaccio, che è stato scoperto dall'erosione e dalla fusione. Una lente di ghiaccio è visibile a destra di Demir. Credito:Bayani Cardenas
Se volessi dal mare verso la terra nel versante nord dell'Alaska, attraverseresti dall'acqua, su una spiaggia stretta, e poi nella tundra. Dall'aria, quella tundra sembrerebbe un paesaggio di forme poligonali delle dimensioni di una stanza. Quelle forme sono le manifestazioni superficiali del ghiaccio nel terreno ghiacciato sottostante, una terra solidificata nota come permafrost.
Gli scienziati hanno creduto a lungo che il permafrost solido si estendesse al largo:dalla tundra, sotto quella stretta spiaggia e sotto il fondale che declina in dolce pendio. Hanno visto quel permafrost come un mattone solido, bloccando il sottosuolo e le grandi quantità di carbonio che contiene.
Ma una nuova ricerca guidata da Micaela Pedrazas, che ha conseguito un master presso l'Università del Texas presso la Austin Jackson School of Geosciences lavorando con il professor Bayani Cardenas, ha ribaltato quel paradigma. Hanno scoperto che il permafrost è per lo più assente in tutto il fondo marino poco profondo lungo un sito costiero nell'Alaska nord-orientale. Ciò significa che il carbonio può essere rilasciato dalle fonti costiere molto più facilmente di quanto si pensasse in precedenza.
Lo studio è stato pubblicato su Progressi scientifici il 23 ottobre con i coautori della Jackson School e del Marine Science Institute di UT.
Utilizzando una tecnica geofisica chiamata imaging di resistività elettrica, i ricercatori hanno mappato il sottosuolo sotto la laguna di Kaktovik lungo la costa nord-orientale dell'Alaska nel corso di tre anni.
Un'immagine aerea di poligoni a cuneo di ghiaccio accanto alla laguna di Kaktovik. I poligoni sono segni di ghiaccio nel terreno ghiacciato sottostante, una terra solidificata nota come permafrost. Credito:Nathan Sonderman
I risultati sono stati inaspettati. La spiaggia e il fondo del mare erano completamente privi di ghiaccio fino ad almeno 20 metri. Sulla tundra stessa, permafrost ricco di ghiaccio è stato rilevato nei primi 16 piedi, ma al di sotto di questo, anche il sottosuolo mappato dalle loro immagini era privo di ghiaccio.
"Questo porta a un nuovo modello concettuale, " Disse Pedrazas.
Il permafrost si trova nei climi freddi che rimangono ghiacciati durante il corso dell'anno. Gli scienziati hanno monitorato l'impatto del riscaldamento climatico sul permafrost perché quando si scioglie, il permafrost rilascia nell'atmosfera le sue riserve di carbonio congelato sotto forma di metano e anidride carbonica, contribuendo al cambiamento climatico.
Gli studi sul permafrost si sono concentrati quasi esclusivamente sulla regione al di sotto della tundra. Poiché non è facile lavorare in luoghi così remoti e in condizioni meteorologiche avverse, il passaggio dal mare alla costa è stato largamente ignorato.
"Questo studio ci dice che la costa è molto più complicata di quanto pensassimo, " ha detto il coautore Jim McClelland del Marine Science Institute di UT. "Apre la possibilità di vie di scambio dell'acqua a cui non stavamo pensando".
dottorato di ricerca studente Cansu Demir e il professor Bayani Cardenas, entrambi dalla University of Texas Jackson School of Geosciences, installazione di un mini pozzo di falda nel letto della laguna di Kaktovik. Credito:Micaela Pedrazas
Oltre a considerazioni globali, il lavoro ha impatti locali. Le comunità lungo la costa, la maggior parte dei quali sono Inupiat, vivere sul permafrost. Mentre il permafrost si scioglie, accelera l'erosione costiera, che taglia il terreno su cui sorgono case e infrastrutture. Nella regione di Kaktovik, l'erosione può raggiungere i 13 piedi all'anno.
"Il loro patrimonio culturale e il loro benessere sono integrati e strettamente legati al loro ambiente, " Ha detto Cardenas. "C'è un bisogno immediato di capire cosa sta succedendo in queste lagune."
Il nuovo paradigma richiede anche di reinventare l'ecosistema costiero dell'Artico. L'acqua sotterranea liquida significa che il carbonio e le sostanze nutritive possono spostarsi tra la tundra e la laguna. Significa anche che l'acqua salata può muoversi sotto la tundra, potenzialmente in grado di influenzare le fonti di acqua dolce.
Paolo Overduin, chi non è stato coinvolto nella ricerca, ma che studia il permafrost all'Alfred Wegener Institute Helmholtz Center for Polar and Marine Research, ha detto che questo lavoro è il primo passo per comprendere la transizione del permafrost dal mare alla costa.
"Come spesso accade, quando iniziamo a guardare qualcosa di cui la gente non sa molto, apri un sacco di domande che dovevano essere esaminate, " ha detto. "Questo è ciò che è veramente eccitante qui."
