Bomba di carbonio nel sottosuolo: il pericolo del riscaldamento globale viene dal permafrost
Il riscaldamento dell’Artico e il rischio di rilascio di carbonio Una recente ricerca condotta dall’Università di Dartmouth mette in luce l’influenza
Il riscaldamento dell’Artico e il rischio di rilascio di carbonio
Una recente ricerca condotta dall’Università di Dartmouth mette in luce l’influenza significativa del permafrost artico sulla formazione dei fiumi più settentrionali e sottolinea i rischi di un rilascio sostanziale di carbonio a causa dello scongelamento indotto dal cambiamento climatico. Analizzando migliaia di bacini idrografici, lo studio rivela le caratteristiche uniche delle valli fluviali artiche e sottolinea l’importanza di comprendere questi paesaggi di fronte al riscaldamento globale.
• Il riscaldamento dell’Artico e il rischio di rilascio di carbonio
• Dinamiche del paesaggio e motivazioni della ricerca
• Scoperte e analisi dello studio
• Impatti del cambiamento climatico e preoccupazioni future
La crescita dei fiumi artici potrebbe rilasciare emissioni di carbonio equivalenti a quelle di milioni di veicoli
Le scoperte recenti di Dartmouth forniscono prove rivoluzionarie che il permafrost artico influisce notevolmente sui sistemi fluviali della regione. Lo studio, pubblicato nelle Proceedings of the National Academy of Sciences , evidenzia come il permafrost – uno strato denso di suolo che rimane congelato per almeno due anni – costringa i fiumi artici a scorrere attraverso valli più strette e meno profonde rispetto ai loro omologhi meridionali.
Tuttavia, il permafrost è anche un serbatoio sempre più fragile di enormi quantità di carbonio. Con il cambiamento climatico che indebolisce il permafrost artico, i ricercatori calcolano che ogni aumento di 1 grado Celsius della temperatura globale potrebbe rilasciare tanto carbonio quanto 35 milioni di auto emettono in un anno, man mano che i corsi d’acqua polari si espandono e sollevano il suolo in via di scongelamento.
Dinamiche del paesaggio e motivazioni della ricerca
“La superficie terrestre è in una lotta tra processi come i versanti collinari che appianano il paesaggio e forze come i fiumi che lo intaccano”, ha affermato l’autrice principale Joanmarie Del Vecchio, che ha guidato lo studio come Neukom Postdoctoral Fellow a Dartmouth con i suoi consulenti e coautori dello studio Marisa Palucis, professoressa assistente di scienze della terra, e il professore di ingegneria Colin Meyer.
“Comprendiamo la fisica a un livello fondamentale, ma quando le cose iniziano a congelarsi e scongelarsi, è difficile prevedere quale lato vincerà”, ha detto Del Vecchio. “Se i versanti collinari vincono, seppelliranno tutto quel carbonio intrappolato nel suolo. Ma se le cose si riscaldano e improvvisamente i canali fluviali iniziano a vincere, vedremo una grande quantità di carbonio rilasciata nell’atmosfera. Ciò creerà probabilmente un ciclo di riscaldamento che porta al rilascio di ulteriori gas serra.”
Scoperte e analisi dello studio
I ricercatori hanno esaminato la profondità, la topografia e le condizioni del suolo di oltre 69.000 bacini idrografici nell’emisfero settentrionale - dall’appena sopra il Tropico del Cancro fino al Polo Nord – utilizzando dati satellitari e climatici. Hanno misurato la percentuale di terra occupata dalla rete di canali di ciascun fiume all’interno del suo bacino idrografico, così come la ripidità delle valli fluviali.
Il quarantasette percento dei bacini idrografici analizzati è modellato dal permafrost. Rispetto ai bacini idrografici temperati, le loro valli fluviali sono più profonde e ripide, e circa il 20% in meno del loro paesaggio circostante è occupato da canali. Queste somiglianze sussistono nonostante le differenze nella storia glaciale, nella ripidità topografica di fondo, nelle precipitazioni annuali e in altri fattori che altrimenti governerebbero il tira e molla tra acqua e terra, riferiscono i ricercatori. I bacini idrografici artici sono modellati dalla cosa che hanno in comune: il permafrost.
Impatti del cambiamento climatico e preoccupazioni future
La ricerca suggerisce che l’Artico si è riscaldato di oltre 2 gradi Celsius rispetto ai livelli preindustriali, o approssimativamente dal 1850, ha detto Del Vecchio. Gli scienziati stimano che uno scongelamento graduale del permafrost artico potrebbe rilasciare tra 22 miliardi e 432 miliardi di tonnellate di anidride carbonica entro il 2100 se le attuali emissioni di gas serra vengono contenute – e fino a 550 miliardi di tonnellate se non lo sono, ha detto. L’Agenzia Internazionale dell’Energia stima che il consumo energetico nel 2022 abbia emesso nell’atmosfera più di 36 miliardi di tonnellate di anidride carbonica, un record assoluto.
L’Artico si è adattato al freddo per così tanto tempo che gli scienziati hanno poche idee su quanto, o quanto velocemente, il carbonio verrà rilasciato se il permafrost si scongela su una scala temporale accelerata, ha detto Palucis, il cui gruppo di ricerca utilizza l’Artico come sostituto di Marte per studiare i processi superficiali del Pianeta Rosso. “Anche se l’Artico ha sperimentato riscaldamenti in passato, la cosa spaventosa è quanto rapidamente sta avvenendo ora. Il paesaggio deve rispondere rapidamente e ciò può essere traumatico”, ha detto.
Palucis ha ricordato un viaggio di ricerca nell’Artico quando ha visto un pezzo di roccia madre delle dimensioni di un piccolo edificio staccarsi da una scogliera. Il colpevole dello scollamento era un piccolo flusso d’acqua che si era infiltrato nella roccia e l’aveva indebolita.
“Questo è un paesaggio che si è adattato a condizioni più fredde, quindi quando lo cambi, anche una piccola quantità di acqua che scorre attraverso la roccia è sufficiente a causare cambiamenti sostanziali”, ha detto Palucis.
“La nostra comprensione dei paesaggi artici è più o meno dove eravamo con i paesaggi temperati 100 anni fa”, ha detto. “Questo studio è un importante primo passo nel dimostrare che i modelli e le teorie che abbiamo per i bacini idrografici temperati semplicemente non possono essere applicati alle regioni polari. È un insieme completamente nuovo di porte da attraversare per comprendere questi paesaggi.”
Carote di sedimenti raccolte dall’Artico hanno mostrato un esteso deflusso di suolo e depositi di carbonio circa 10.000 anni fa, suggerendo una regione molto più calda di quella attuale, ha detto Del Vecchio. Oggi, aree come la Pennsylvania e gli Stati Uniti del Medio Atlantico, appena a sud della massima estensione dei ghiacciai dell’era glaciale, prefigurano il futuro dell’Artico moderno.
“Abbiamo alcune prove dal passato che una grande quantità di sedimenti è stata rilasciata nell’oceano quando c’era il riscaldamento”, ha detto Del Vecchio. “E ora abbiamo uno scatto istantaneo dal nostro articolo che mostra che l’Artico avrà più canali d’acqua man mano che si riscalda. Ma nessuna di queste è la stessa cosa che dire: ‘Questo è ciò che accade quando prendi un paesaggio freddo e alzi la temperatura molto velocemente’. Non credo che sappiamo come cambierà.”
Lo studio è stato finanziato dalla National Science Foundation, dalla National Aeronautics and Space Administration, dall’Army Research Office e dal Neukom Institute for Computational Science.