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A imagem aérea intercalou uma turfeira de permafrost no Refúgio Nacional da Vida Selvagem de Innoko, no Alasca, intercalada com áreas menores de áreas úmidas de thermokarst. Crédito: Miriam Jones, US Geological Survey
O degelo abrupto do permafrost dobrará as estimativas anteriores de potenciais emissões de carbono do degelo do permafrost no Ártico e já está mudando rapidamente a paisagem e a ecologia do norte circumpolar, segundo um novo estudo conduzido pela CU Boulder.
O Permafrost, uma camada perpetuamente congelada sob a camada de superfície descongelada do solo, afeta 18 milhões de quilômetros quadrados em altas latitudes ou um quarto de toda a terra exposta no Hemisfério Norte. As estimativas atuais prevêem permafrost contém cerca de 1.500 petagramas de carbono, o que equivale a 1,5 trilhão de toneladas de carbono.
O novo estudo distingue entre o degelo gradual do permafrost , que afeta o permafrost e seus estoques de carbono lentamente, contra os tipos mais abruptos de degelo do permafrost. Cerca de 20% da região do Ártico tem condições propícias ao degelo abrupto devido à sua camada de permafrost rica em gelo. O permafrost que derrete abruptamente é um grande emissor de carbono, incluindo a liberação de dióxido de carbono e metano, que é mais potente como gás de efeito estufa do que o dióxido de carbono. Isso significa que, embora em um dado momento menos de 5% da região do permafrost do Ártico esteja sofrendo degelo abrupto, suas emissões serão iguais às de áreas que sofrem degelo gradual.
Esse degelo abrupto é "rápido e dramático, afetando paisagens de maneiras sem precedentes", disse Merritt Turetsky, diretor do Instituto de Pesquisa Ártica e Alpina (INSTAAR) da CU Boulder e principal autor do estudo publicado hoje na Nature Geoscience . "As florestas podem se tornar lagos no decorrer de um mês, deslizamentos de terra ocorrem sem aviso prévio e buracos invisíveis de infiltração de metano podem engolir motos de neve inteiras".
O degelo abrupto do permafrost pode ocorrer de várias maneiras, mas sempre representa uma mudança ecológica abrupta dramática, acrescentou Turetsky.
"Sistemas em que você podia andar com botas de caminhada regulares e que estavam secos o suficiente para apoiar o crescimento de árvores quando congelados podem derreter, e agora, de repente, esses ecossistemas se transformam em uma bagunça", disse Turetsky.
Por que o degelo do permafrost é importante
O permafrost contém rochas, solo, areia e, em alguns casos, bolsões de gelo puro. Armazena, em média, o dobro de carbono que na atmosfera, porque armazena os restos da vida que floresceram no Ártico, incluindo plantas mortas, animais e micróbios. Esse assunto, que nunca se decompôs completamente, está trancado na geladeira da Terra há milhares de anos.
As árvores lutam para permanecer em pé em um lago formado pelo degelo abrupto do permafrost. Crédito: David Olefeldt
À medida que o clima esquenta, o permafrost não pode permanecer congelado. Em 80% do norte do Ártico circumpolar, é provável que um clima quente desencadeie um degelo gradual de permafrost que se manifesta por décadas a séculos.
Mas nas partes remanescentes do Ártico, onde o conteúdo de gelo no solo é alto, o degelo abrupto pode ocorrer em questão de meses - levando a consequências extremas na paisagem e na atmosfera, especialmente onde há permafrost rico em gelo. Esse processo rápido é chamado "thermokarst" porque uma mudança térmica causa subsidência. Isso leva a uma paisagem cárstica, conhecida por sua erosão e buracos.
Turetsky disse que este é o primeiro artigo a reunir o amplo corpo de literatura sobre o degelo abrupto do passado e do atual em diferentes tipos de paisagens.
Os autores usaram essas informações juntamente com um modelo numérico para projetar futuras perdas bruscas de carbono no degelo. Eles descobriram que o thermokarst sempre envolve inundações, inundações ou deslizamentos de terra. Eventos intensos de chuva e paisagens negras e abertas que resultam de incêndios florestais podem acelerar esse processo dramático.
Os pesquisadores compararam a liberação abrupta de carbono do degelo permafrost com a do degelo gradual do permafrost, tentando quantificar um "desconhecido conhecido". Existem estimativas gerais de degelo gradual que contribuem para as emissões de carbono, mas eles não tinham idéia de quanto disso seria causado pelo termokarst.
Eles também queriam descobrir o quão importante essa informação seria para incluir nos modelos climáticos globais . Atualmente, não há modelos climáticos que incorporem termokarst e apenas alguns que consideram o degelo do permafrost. Embora os modelos em larga escala da última década tenham tentado explicar melhor os ciclos de feedback no Ártico, o relatório mais recente do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) inclui apenas estimativas de degelo gradual do permafrost como um feedback não resolvido do sistema Terra.
"Os impactos do degelo abrupto não estão representados em nenhum modelo global existente e nossas descobertas indicam que isso pode ampliar o feedback do clima- carbono do permafrost em até um fator de dois, agravando o problema das emissões permitidas para permanecer abaixo das metas específicas de mudança climática", disse David Lawrence, do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica (NCAR) e co-autor do estudo.
As descobertas trazem nova urgência à inclusão do permafrost em todos os tipos de modelos climáticos, além da implementação de uma forte política climática e mitigação, acrescentou Turetsky.
"Definitivamente, podemos evitar as piores conseqüências das mudanças climáticas se agirmos na próxima década", disse Turetsky. "Temos evidências claras de que a política ajudará o norte e, portanto, ajudará a ditar nosso clima futuro".
Explorar mais
Mais informações: Liberação de carbono através do degelo abrupto do permafrost, Nature Geoscience (2020). DOI: 10.1038 / s41561-019-0526-0 , https://nature.com/articles/s41561-019-0526-0
Informações da revista: Nature Geoscience
Fornecido pela Universidade do Colorado em Boulde
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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public
(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and
Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro
da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
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