Ondate di calore scongelano il permafrost artico
Utilizzando dati satellitari, i ricercatori dell'ETH di Zurigo hanno sviluppato un metodo per determinare il rilascio di carbonio dal permafrost artico. I risultati mostrano come le ondate di calore estive accelerino le frane artiche nel permafrost in disgelo.
Nella regione più settentrionale della Terra, il permafrost artico si sta sciogliendo sempre più rapidamente. Per oltre un decennio, un team internazionale di ricercatori dell'ETH di Zurigo, dell'Università dell'Alaska Fairbanks e del Centro aerospaziale tedesco ha osservato approfondimenti topografici - punti di erosione a forma di ferro di cavallo noti come crolli da disgelo retrogressivo (RTS). Si verificano quando gli strati di terreno permanentemente congelati nel permafrost si sciolgono e i pendii artici diventano suscettibili di frane. Tali frane possono liberare il carbonio immagazzinato nel permafrost per decine di migliaia di anni.
"Il forte aumento degli scivolamenti di tauride dovuto all'ondata di caldo siberiano dimostra che la mobilitazione del carbonio nei suoli del permafrost può aumentare fortemente a causa dell'aumento delle temperature e non può procedere linearmente"Philipp Bernhard
Aumento della mobilitazione del carbonio organico
Lo studio, pubblicato di recente sulla rivista dell'Unione europea delle geoscienze, è stato pubblicato in un'altra rivista. La criosfera Un nuovo studio pubblicato dal Politecnico di Zurigo mostra cambiamenti significativi nella topografia della penisola siberiana di Taymyr, nella Russia settentrionale. Il team di ricerca riferisce di un forte aumento, pari a 43 volte, degli scivolamenti di tauride e di un aumento di 28 volte della mobilitazione del carbonio. Le osservazioni coincidono con un'ondata di caldo estremo che ha portato a temperature fino a 38 gradi Celsius nella Siberia settentrionale nel 2020 - valori record per la regione artica.
"Il forte aumento degli scivolamenti di tauride dovuto all'ondata di caldo siberiano dimostra che la mobilitazione del carbonio nei suoli del permafrost può aumentare bruscamente a causa dell'aumento delle temperature e non può procedere in modo lineare", spiega l'autore principale dello studio, Philipp Bernhard del Dipartimento di ingegneria civile e geomatica dell'ETH di Zurigo. E aggiunge, a titolo di paragone: "A livello regionale, la forte mobilitazione dovuta al disgelo ha raggiunto almeno lo stesso ordine di grandezza delle precedenti stime complessive del rilascio di carbonio nella regione".
Misurati i cambiamenti nel permafrost artico
Con l'aiuto dei dati satellitari, i ricercatori sono riusciti a sviluppare un nuovo metodo per quantificare la mobilitazione del carbonio nel suolo del permafrost. Attualmente non esiste un metodo comparabile per misurare i cambiamenti nelle regioni del permafrost con una risoluzione spaziale e verticale così elevata. Questo metodo consente ai ricercatori di valutare con maggiore precisione l'impatto del rilascio di carbonio dal permafrost artico in relazione al clima globale.
Durante un precedente studio sul campo e aereo nel delta del fiume Mackenzie in Canada, il team di ricerca ha raccolto dati che ha poi confrontato con quelli raccolti dai satelliti nella stessa regione. Dal 2010, il Centro aerospaziale tedesco gestisce la missione satellitare TanDEM-X per raccogliere profili altimetrici tridimensionali della superficie terrestre utilizzando il radar. Dal 2015, i ricercatori hanno analizzato anche i dati dei satelliti ottici Sentinel-2, utilizzati nell'ambito della missione di osservazione della Terra Copernicus dell'Agenzia spaziale europea, concentrandosi in particolare sull'Artico.
La parte trascurata del ciclo del carbonio nell'Artico
La penisola di Taymyr in Siberia, come molte aree dell'Artico, è remota e quasi inaccessibile, il che rende difficili, se non impossibili, gli studi scientifici sul campo. Tuttavia, i risultati di questo studio chiariscono che le ondate di calore estive e il riscaldamento dell'Artico sono associati a un rischio ambientale significativo che deve essere monitorato.
Nel permafrost artico sono immagazzinati circa 1.500 miliardi di tonnellate di carbonio organico, circa il doppio di quello attualmente presente in atmosfera. Secondo Philipp Bernhard, i rischi potenziali posti dalla fuoriuscita di carbonio rappresentano "una componente importante ma ampiamente trascurata del ciclo del carbonio artico". Il team di ricerca ipotizza che il telerilevamento satellitare diventerà uno strumento indispensabile per il monitoraggio continuo del carbonio proveniente dallo scongelamento del permafrost nell'Artico.
Letteratura di riferimento
Bernhard, P., Zwieback, S., and Hajnsek, I.: Accelerated mobilisation of organic carbon from retrogressive thaw slumps on the northern Taymyr Peninsula, European Geosciences Union, The Cryosphere, 16, 2819-2835, 2022. DOI: pagina esterna10.5194/tc-16-2819-2022.
Bernhard P., Zwieback S., Leinss S. L e Hajnsek, I.: Mapping Retrogressive Thaw Slumps Using Single-Pass TanDEM-X Observations, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, vol. 13, pp. 3263-3280, 2020, DOI: 10.1109/JSTARS.2020.3000648.