Scienziati e piloti della campagna ABoVE della NASA hanno potuto visitare il tunnel del permafrost dell'esercito americano CRREL durante la loro campagna sul campo dell'agosto 2022 a Fairbanks, in Alaska. Credito:Sofia Bates / NASA
C'è una porta del congelatore sul fianco della montagna fuori Fairbanks, in Alaska. Tom Douglas lo apre e entriamo dentro, respirando aria fredda e polvere muschiata mentre iniziamo a camminare indietro nel tempo.
Questa non è fantasia. È il tunnel del permafrost gestito dal laboratorio di ricerca e ingegneria delle regioni fredde dell'esercito americano in Alaska, dove Douglas è uno scienziato senior.
Di recente, Douglas ha guidato un gruppo di scienziati e piloti con l'Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) della NASA in un tour attraverso il Tunnel per conoscere il permafrost. Il permafrost è qualsiasi terreno, ghiaccio o materia organica come materiale vegetale o osso che è rimasto congelato tutto l'anno per almeno due anni. Il tunnel è stato inizialmente scavato negli anni '60 ed è stato ampliato dal 2011. Ora il Permafrost Tunnel ha quasi 500 metri di scavo. "Non c'è nessun altro posto sulla Terra che abbia questo tipo di accesso al permafrost", ha detto Douglas.
Il team ABoVE studia il disgelo del permafrost e il suo impatto sui paesaggi e sugli ecosistemi in tutto l'Artico dall'aria e dal suolo. Lavorano anche in collaborazione con CRREL e altri scienziati per capire come le misurazioni effettuate all'interno e al di sopra del tunnel del permafrost possono essere estrapolate a misurazioni aeree effettuate da velivoli di ricerca. Ma per molti membri del team ABoVE, questa è la prima volta che vedono da vicino il permafrost.
Circa 18.000 anni fa, mammut e bisonti delle steppe vagavano per l'Alaska. Le loro ossa sono congelate e conservate nello strato di permafrost. Credito:Sofia Bates / NASA
Il terreno ghiacciato vicino all'ingresso del tunnel è lo stesso su cui camminavano mammut e bisonti della steppa circa 18.000 anni fa, e ha le ossa per dimostrarlo. Ma man mano che ci spostiamo più in profondità nel tunnel e più indietro nel tempo, questi segni di vita animale scompaiono.
Douglas si ferma a un cartellino giallo nella parte più profonda e più remota del tunnel. Indica un ramo di ontano che sporge dal muro. "Questa è la cosa più antica qui dentro", dice. "Ha quasi 45.000 anni."
La maggior parte del tunnel del permafrost è costituito da terra e roccia densamente compattati. In alcuni luoghi, erbe congelate e altra materia vegetale morta sono sepolte all'interno delle pareti o appese al soffitto. Mentre scendiamo ulteriormente nel tunnel, Douglas sottolinea diverse caratteristiche:le sottili linee orizzontali che mostrano come la superficie terrestre si è spostata nel tempo, le strisce di ghiaccio dell'acqua che si sono accumulate sul permafrost e si sono congelate e giganteschi cunei di ghiaccio.
Una zanna congelata nel muro del tunnel del permafrost. Credito:Sofia Bates / NASA
Il permafrost artico si sta sciogliendo a un ritmo accelerato. Quando il permafrost si scioglie, quei cunei di ghiaccio nel permafrost si sciolgono. Questo crea buchi nel terreno che possono causare il cedimento della superficie del terreno sopra. Questo processo è chiamato termocarso e sta cambiando drasticamente i paesaggi non solo al di sopra del tunnel del permafrost, ma in alcune località dell'Alaska e del Canada nord-occidentale. In alcune aree il terreno sta sprofondando o sprofondando. In altre si stanno formando nuovi specchi d'acqua chiamati laghi termocarsici.
Mentre attraversiamo il tunnel, Douglas ci ricorda che appena sopra le nostre teste c'è una foresta boreale con erbe, arbusti e alberi. Gli scienziati del CRREL hanno effettuato misurazioni sopra e sotto terra per cercare di mettere in relazione i cambiamenti della superficie terrestre sopra con le caratteristiche dello strato di permafrost sottoterra.
Diversi tipi di vegetazione crescono su un terreno ghiacciato rispetto al permafrost scongelato, spiega. I muschi di abete nero e sfagno tendono a crescere sopra il limo duro e ghiacciato del permafrost. Nelle aree in cui il permafrost si sta scongelando, gli alberi sono spesso rachitici o inclinati di lato. Le aree con caratteristiche termocarsiche tendono anche ad avere vegetazione che si trova spesso nelle zone umide. Lo scongelamento del permafrost cambia anche il contenuto di umidità del suolo. Il team ABoVE sta misurando entrambi questi fattori, tipo di vegetazione e umidità del suolo, a bordo del velivolo di ricerca NASA 802 con uno strumento radar chiamato UAVSAR.
Gli scienziati usano una tecnica chiamata datazione al carbonio-14 per determinare l'età dei bastoncini - come questo, la cosa più antica nel tunnel - rocce, ossa e altro materiale nel tunnel del permafrost. Credito:Sofia Bates / NASA
Tom Douglas punta una torcia su un gigantesco cuneo di ghiaccio nel tunnel del permafrost. Credito:Sofia Bates / NASA
Sopra il tunnel del permafrost c'è una scena comune nell'interno dell'Alaska:una foresta boreale con abeti e uno spesso strato di terreno spugnoso ricoperto di erba. Credito:Sofia Bates / NASA
Il lavoro che gli scienziati stanno svolgendo presso il tunnel del permafrost CRREL aiuta a collegare le caratteristiche dello strato di permafrost ai cambiamenti nel terreno sopra che possono essere rilevati a distanza con strumenti radar aviotrasportati:cambiamenti che il team ABoVE sta studiando in Alaska e nel Canada nord-occidentale con velivoli di ricerca.
"Le misurazioni che effettuiamo qui al tunnel possono essere progettate e ridimensionate per aiutarci a tenere traccia di questi cambiamenti in tutto l'Artico", ha affermato Douglas. + Esplora ulteriormente
