Il deflusso delle acque è in forte aumento, i fiumi trasportano volumi sempre maggiori di carbonio e la stagione del disgelo si sta allungando.
Come lo scongelamento del permafrost sta inondando l’Artico di carbonio antico
Uno nuovo studio, recentemente pubblicato sulla rivista Global Biogeochemical Cycles e guidato dal geoscienziato Michael Rawlins dell’Università del Massachusetts Amherst, ha spiegato più precisamente ciò che accade quando il permafrost cede al calore. Lo scongelamento sta rimodellando i sistemi fluviali e liberando quantità massicce di carbonio organico disciolto, che alimenta l’effetto serra una volta raggiunto l’oceano. La ricerca ha dimostrato che il deflusso delle acque è in forte aumento, i fiumi trasportano volumi sempre maggiori di carbonio e la stagione del disgelo si sta allungando, arrivando fino all’autunno.
Il carbonio organico disciolto finisce nei fiumi
Il permafrost artico intrappola per millenni resti di piante e animali morti. Finché questo materiale rimane gelato, il carbonio che contiene resta immagazzinato. Tuttavia, con l’aumento delle temperature globali, lo “strato attivo” del suolo (quello che scongela in estate) sta diventando sempre più profondo. Man mano che il materiale organico antico scongela, il carbonio viene lisciviato dalle acque piovane e dai flussi sotterranei, finendo nei fiumi sotto forma di carbonio organico disciolto o DOC. Una volta che i fiumi lo trasportano nel Mare di Beaufort e nell’Oceano Artico, una parte significativa viene convertita in anidride carbonica da batteri e luce solare. Dunque, si attiva un circolo vizioso in cui il riscaldamento provoca il rilascio di carbonio, che a sua volta accelera ulteriormente il riscaldamento globale.
Il suolo in fase di disgelo rilascia carbonio organico disciolto
I ricercatori hanno utilizzato il Permafrost Water Balance Model (PWBM), un modello numerico perfezionato in 25 anni di ricerche. Lo studio ha analizzato un dominio di ben 166.483 chilometri quadrati del North Slope dell’Alaska (NSA), una regione grande quasi quanto il Wisconsin, con una risoluzione senza precedenti di 1 chilometro. In questa regione ci sono centinaia di fiumi e torrenti che sfociano nel Mare di Beaufort. Il modello ha indicato che, nei prossimi 80 anni, l’Artico potrebbe registrare fino al 25% di deflusso in più, il 30% in più di flusso sotterraneo e una crescente aridità nelle aree meridionali.
Analizzando i dati dal 1980 al 2023, il modello ha tracciato il percorso dell’acqua e del carbonio organico disciolto attraverso 1.039 sbocchi costieri individuali. Sulla base dei dati raccolti, lo studio ha dimostrato che lo scarico di acqua dolce verso il mare è aumentato costantemente nel corso dei 44 anni analizzati e che le quantità di carbonio organico disciolto trasportate dai fiumi sono in netta crescita. Non solo, si è registrato un incremento significativo del flusso “supra-permafrost”, ovvero l’acqua che si muove lateralmente nel suolo appena sopra lo strato ghiacciato.
Stando allo studio, le lagune e gli estuari della costa occidentale dell’Alaska stanno ricevendo quantità molto più elevate di carbonio organico disciolto rispetto a quelli orientali, con conseguenze potenzialmente devastanti per le reti alimentari locali e la salinità delle acque costiere. I ricercatori infatti hanno scoperto che, sebbene il deflusso e il disgelo siano in aumento in tutta la regione, il maggiore incremento nell’esportazione di carbonio riguarda l’Alaska nord-occidentale per via della conformazione del territorio.
La stagione del disgelo si allunga
Storicamente, l’Artico viveva un picco di attività idrologica durante la primavera, quando la neve si scioglie rapidamente inondando i fiumi. Oggi, però, la situazione è camiata. Lo studio dimostra che la stagione del disgelo si sta estendendo drammaticamente verso l’autunno. Se un tempo i fiumi iniziavano a ghiacciarsi stabilmente a settembre, ora il flusso di acqua e carbonio organico disciolto continua a scorrere per gran parte di settembre e, in alcuni casi, fino a ottobre. A causa del prolungamento della stagione attiva, il suolo rimane sgelato più a lungo, permettendo ai flussi sotterranei di continuare a erodere chimicamente il carbonio organico. Inoltre, l’apporto tardivo di acqua dolce e nutrienti altera i cicli di vita delle specie marine e costiere che si sono evolute per ritmi stagionali molto più rigidi.
La rapidità con cui il carbonio organico disciolto sta abbandonando il suolo in Alaska per entrare nel ciclo globale del carbonio suggerisce che i nostri modelli climatici attuali potrebbero sottostimare la velocità del riscaldamento.
Vai allo studio pubblicato su Global Biogeochemical Cycles
