In un paio di articoli pubblicati di recente, Michael Rawlins, professore nel dipartimento di geoscienze dell'Università del Massachusetts Amherst e direttore associato del Climate System Research Center, ha fatto progressi significativi nel completare la nostra comprensione del ciclo del carbonio dell'Artico, o il modo in cui il carbonio viene trasferito tra la terra, oceano e atmosfera. Per comprendere meglio le tendenze future dell'anidride carbonica atmosferica, e il relativo riscaldamento globale, abbiamo bisogno di un quadro più completo di come i cicli del carbonio tra i serbatoi nel nostro mondo.

"Ci sono state molte ricerche che hanno esaminato il flusso verticale di carbonio dalla terra all'atmosfera, " dice Rawlins. Questo flusso verticale include cose come bruciare combustibili fossili, incendi boschivi, perdite di gas metano ed emissioni dovute allo scongelamento del permafrost. Ma c'è un'altra parte del ciclo:l'orizzontale. "Molta meno attenzione è stata dedicata al modo in cui il carbonio viene trasferito dalla terra all'oceano attraverso i fiumi, "dice Rawlin.

Come l'acqua scorre sulla terra, in torrenti e fiumi, raccoglie carbonio, alla fine portandolo fino al mare. Un piccolo, ma una quantità non trascurabile di questo carbonio organico disciolto (DOC) viene "espulso" dall'acqua del fiume e nell'atmosfera come gas serra. Ciò che rimane scorre nell'oceano, dove diventa una parte fondamentale delle reti trofiche costiere.

Ancora, sappiamo relativamente poco di questo reparto oceanico, flussi laterali di carbonio, specialmente nell'Artico, dove le misurazioni sono scarse e dove il rapido riscaldamento sta portando all'intensificazione del ciclo idrologico, aumento del deflusso e disgelo del permafrost.

Qui è dove i due documenti di Rawlins, pubblicato nel Journal of Geophysical Research and Environmental Research Letters, Si accomodi.

Rawlins e i suoi coautori hanno modificato un modello numerico che cattura con precisione l'accumulo stagionale di neve, così come il congelamento e lo scongelamento dei suoli, aggiungendo una contabilità della produzione, decomposizione, stoccaggio e "caricamento" di DOC a torrenti e fiumi. Il modello ora simula la quantità di carbonio che scorre nei fiumi della regione con una precisione sorprendente. È il primo modello a catturare la variazione stagionale della quantità di DOC esportata nell'oceano, un marcato gradiente est-ovest attraverso 24 bacini di drenaggio sul versante nord dell'Alaska e le quantità relativamente uguali di DOC che scorre attraverso i fiumi drenanti nord e attraverso quelli drenanti ovest.

Forse la cosa più importante, il modello indica quantità crescenti di acqua dolce e DOC esportati in una laguna costiera nel nord-ovest dell'Alaska. L'anno 2019 si distingue in particolare, con una massiccia esportazione di acqua dolce di DOC che era quasi tre volte la quantità esportata durante i primi anni '80. "L'aumento dell'esportazione di acqua dolce ha implicazioni per la salinità e altri componenti dell'ambiente acquatico lagunare", dice Rawlins. I cambiamenti sono legati all'aumento delle precipitazioni, soprattutto durante l'estate, e gli effetti del riscaldamento e del disgelo del suolo. "I maggiori aumenti di acqua dolce e DOC, "dice Rawlins, "si verificano in autunno, il che non sorprende, date le perdite significative di ghiaccio marino nei vicini mari di Beaufort e Chukchi, a sua volta collegato al nostro clima di riscaldamento."

In definitiva, questo nuovo modello può aiutare gli scienziati a perfezionare le linee di base del carbonio e comprendere meglio come il riscaldamento globale sta alterando il ciclo del carbonio della Terra.