¿Cuánto empeorará el cambio climático el derretimiento del permafrost del Ártico?
A medida que la temperatura de la Tierra continúa aumentando, la permanencia del permafrost del Ártico ya no está garantizada.Pero la medida en que la llamada degradación del permafrost contribuirá al cambio climático sigue sin estar clara, según el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC). Sexto Informe de Evaluación, publicado esta semana. Esta incertidumbre ha creado agujeros frustrantes en los pronósticos climáticos de los investigadores.
cubierta de permafrost trimestre Terreno del hemisferio norte y tiendas aledañas 1,5 billones de toneladas métricas Carbono orgánico, el doble de la atmósfera terrestre actual. Gran parte de este carbono son los restos de la vida antigua encerrados en el permafrost durante cientos de miles de años.
En las últimas décadas, el permafrost se ha descongelado debido al calentamiento global causado por el calor atrapado por el dióxido de carbono liberado a la atmósfera por la quema de combustibles fósiles.El calentamiento del Ártico va en aumento el doble del promedio mundial Según datos de la NOAA, desde el año 2000. A medida que este aumento acelera el deshielo del permafrost, el carbono orgánico que contiene se descompone y libera dióxido de carbono, lo que contribuye al cambio climático.
Pero los científicos del clima no están seguros de cuánto carbono liberará el permafrost y cuándo, como se refleja en las estimaciones generales proporcionadas en el informe del IPCC de esta semana.La incertidumbre ha obstaculizado las predicciones del cambio climático, lo que dificulta saber si los países de todo el mundo están en camino de cumplir los objetivos establecidos en 2015 para limitar el calentamiento global. Acuerdo de ParísLas políticas para lograr estos objetivos dependen de saber exactamente cuánto dióxido de carbono ingresa a la atmósfera cada año.
La mayoría de los modelos climáticos existentes actualmente no tienen en cuenta el carbono liberado por el permafrost en sus simulaciones. En cambio, el último informe del IPCC proporciona la mejor estimación de la cantidad de carbono que puede emitir el permafrost.Este rango: la cantidad de CO se tiene en cuenta al estimar el presupuesto de carbono restante del mundo.2 Todavía puede emitir, para cumplir con los objetivos del Acuerdo de París, dice charlie cowan, científico del ciclo del carbono en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y uno de los autores principales del informe. Si bien no es ideal, el enfoque «refleja la urgencia de la crisis climática», dijo. «No tenemos tiempo para encontrar la solución perfecta. Necesitamos actuar sobre el conocimiento que tenemos».
Al mismo tiempo, los investigadores están tratando de comprender mejor la contribución del permafrost al calentamiento global. La clave es el ciclo del carbono de la Tierra, en el que el carbono se intercambia entre la tierra, el agua y el aire. En un Ártico en calentamiento, dos efectos opuestos están cambiando el ciclo. A medida que el suelo se descongela, las bacterias, los hongos y otros microbios que viven en el suelo consumen la materia orgánica expuesta y emiten carbono a la atmósfera. En las regiones árticas más cálidas, las comunidades microbianas prosperaron mejor, aumentando su número y apetito. Esto podría crear el llamado circuito de retroalimentación: el cambio climático hace que se libere más dióxido de carbono, lo que exacerba el problema a nivel mundial, lo que a su vez desencadena la liberación de más carbono. Sin embargo, las plantas generalmente crecen mejor en temperaturas más cálidas y aire rico en carbono. Cuando las plantas mueren, este crecimiento toma más carbono del aire y lo deposita en el suelo.Entonces, cuando el permafrost del planeta se calienta, «estás preguntando, ‘¿Quién ganó?’. No lo sabemos de inmediato», dice Ted Shureprofesor de la Universidad del Norte de Arizona, que estudia los ecosistemas del Ártico.
Durante los últimos 20 años, Shure ha operado un sitio de investigación cerca del Parque Nacional Denali en Alaska, tratando de identificar a los ganadores al monitorear el intercambio de dióxido de carbono entre el suelo y el aire.Esta primavera, informó algo al respecto en la revista JGR Biogeociencia: Los microbios del suelo ganan, lo que significa que el área pequeña alrededor del sitio de estudio de Shure es una red fuentes de monóxido de carbono2.
En este punto, «es difícil imaginar una situación en la que el crecimiento de las plantas pueda compensar la pérdida de carbono de los suelos de permafrost», dijo Cowan. Pero para determinar mejor la cantidad de carbono del permafrost que puede liberarse a lo largo del siglo XXI, «todavía queda mucho trabajo por hacer».
mientras que otros CO2– Los sitios de monitoreo también han demostrado recientemente que los microbios están ganando, por ejemplo, en Hallazgos publicados este mes existe Cartas de investigación ambiental– Muy pocas ubicaciones para representar con confianza todas las áreas de permafrost en la Tierra, que abarcan aproximadamente 22 millones de kilómetros cuadradosPocos de estos sitios de estudio se encuentran en Siberia, la región de permafrost más grande del mundo, lo que la convierte en una «caja negra», dijo Jennifer Watts, investigadora de sistemas árticos en el Centro de Investigación Climática Woodwell en Falmouth, Massachusetts.
El paisaje duro y remoto del Ártico dificulta que los investigadores se aventuren a construir más sitios. Un posible remedio es usar satélites para observar el deshielo del permafrost desde la distancia.Los científicos han usado satélites para determinar La cobertura vegetal ha ido en aumento En gran parte del Ártico, aunque el control remoto de las emisiones de carbono requiere más habilidades técnicas.
El muestreo escaso no es la única razón de la incertidumbre sobre la contribución del deshielo del permafrost al cambio climático. Los científicos del Ártico también continúan descubriendo nuevos cambios impactantes en la historia del ciclo del carbono. En 2019, Watts y otros científicos cambio climático natural Los microbios todavía están algo activos en muchos sitios de estudio. incluso en invierno, liberando así una cierta cantidad de dióxido de carbono a lo largo del año.Además, en geociencias naturales Al año siguiente, Shure, Cowen y otros investigadores ataron lagos descongelados (piscinas de deshielo que se expandieron a partir del derretimiento del permafrost rico en hielo)liberar burbujas de metano, un compuesto de carbono con un efecto invernadero más fuerte que el dióxido de carbono. «Sin estas burbujas, se subestima la retroalimentación del carbono», dice katie walter anthonyprofesor de ecología de ecosistemas en la Universidad de Alaska Fairbanks y coautor del estudio de Ronghu.
Incluso hoy, el metano liberado por el calentamiento del Ártico sigue siendo «un gran signo de interrogación», dijo Watts. «Sabemos que hay metano. No sabemos cuánto, y no tenemos ni idea de cómo será el futuro».
Aunque la temperatura media mundial ha aumentado más de un grado Celsius Desde los niveles preindustriales, «esto es relativamente pequeño en comparación con los posibles cambios que nos esperan», dijo Koven. La estrategia preferida por los científicos del clima para comprender mejor el impacto del calentamiento futuro de un planeta en el permafrost es examinar su pasado cálido. En los últimos millones de años, las temperaturas han sido ocasionalmente ligeramente más cálidas que en la actualidad. «Cada período cálido es un gran experimento natural», dice alberto reyesprofesor asociado de la Universidad de Alberta que estudia cómo respondió el permafrost antiguo a estos períodos cálidos pasados.
Esta primavera, Reyes y otros analizaron depósitos de cuevas árticas y subárticas canadienses, como coladas y estalagmitas, e identificaron permafrost ártico descongelado mucho en algún antiguo período cálido.pero basado en registro de núcleo de hielo Desde las capas de hielo de la Antártida y Groenlandia, que contienen burbujas del pasado lejano, no parecen seguir picos en el dióxido de carbono atmosférico o el metano.
«¿Dónde están esos gases de efecto invernadero?», dijo Reyes. La respuesta no es necesariamente que no fueron liberados del permafrost descongelado. Los océanos antiguos tardaron más en absorber el dióxido de carbono liberado por el permafrost que este tiempo.Los niveles son mucho más altos hoy que en los últimos 2 millones de años, y todavía están mayor velocidad«Hasta ahora, hemos hecho avanzar el sistema», dijo. «Los humanos crean una condición no simulada».
