Trifecta da mudança climática do Norte: ondas de calor, incêndio florestal e degelo do Permafrost

Trifecta da mudança climática do Norte: ondas de calor, incêndio florestal e degelo do Permafrost
Um incêndio florestal queima fora de Fairbanks, Alasca, após um relâmpago.
(Catherine Dieleman), Autor fornecida

O Círculo Polar Ártico ficou incrivelmente quente em 20 de junho de 2020. Na comunidade russa de Verkhoyansk, as temperaturas chegaram a 38 ° C (mais de 100 ° F), marcando o que pode ser a temperatura do ar mais alta já registrada no Ártico.

As temperaturas em Verkhoyansk foram parte de uma tendência maior em todo o oeste da Rússia neste verão, com pequenas comunidades em toda a região relatando temperaturas que foram quebrando recordes locais que durou décadas. Durante a segunda metade de junho, as temperaturas da superfície em todo o oeste da Sibéria foram de até 10C acima do histórico normas, marcando um dos meses mais quentes já registrados, apesar das temperaturas relativamente baixas no início do mês.

Para os cientistas de todo o mundo, essas temperaturas recordes são sinais de alarme, demonstrando o tipo de eventos climáticos extremos que podemos espere ver com mais frequência se a mudança climática continuar sem controle. No entanto, são as consequências de longo prazo das ondas de calor modernas que preocupam muitos cientistas do norte, pois elas afetarão nosso planeta nas próximas décadas.

Os fogos que seguem

Durante as ondas de calor, as temperaturas da superfície aumentam, muitas vezes desencadeando uma cadeia de condições climáticas que promovem o fogo, incluindo tempestades extremas. Essas tempestades têm centenas de quedas de raios que podem inflamar os solos secos e vegetação que serve de combustível para o fogo.

Em regiões do norte, como o bioma boreal, essas condições promotoras de incêndios podem causar incêndios florestais em grande escala que queimam milhões de hectares de floresta em um único verão.

Historicamente, a humanidade considerou um incêndio florestal um verdadeiro desastre e gastou recursos consideráveis ​​para suprimi-lo. Agora entendemos que, apesar da perda inicial de árvores e solos estabelecidos, os incêndios florestais são uma parte natural e integrante do bioma boreal.

Os incêndios florestais modernos, no entanto, têm ocorrido com frequência e intensidade crescentes, cobrindo uma área maior devido a eventos climáticos como ondas de calor severas. Em anos de incêndio extremo, estes incêndios florestais modernos podem queimar profundamente os solos orgânicos que caracterizam as florestas boreais. Esses solos ricos em carbono foram construídos ao longo de milhares de anos e mantêm aproximadamente 30 por cento dos estoques de carbono terrestre do mundo.

Quando os incêndios queimam profundamente no solo ou retornam muito rapidamente para a floresta, eles perdem seu Estoques de “carbono antigo”. Em vez de ficarem presas ao solo, essas antigas reservas de carbono são queimadas e liberadas de volta na atmosfera, aumentando os níveis de carbono. Os níveis mais elevados de dióxido de carbono gerados por incêndios florestais intensificam os impactos das mudanças climáticas, como ondas de calor, que podem levar a novos incêndios florestais, formando um poderoso ciclo de “feedback positivo” com as mudanças climáticas.

Embora essas tendências por si só sejam alarmantes, os pesquisadores do norte alertam que a precipitação das ondas de calor não vai parar quando o fogo acabar. Nas regiões do norte, onde os solos historicamente permanecem congelados o ano todo, um novo conjunto de mudanças estão começando a tomar forma.

Quando permafrost perece

O permafrost se forma na paisagem quando os materiais do solo permanecem abaixo de zero por dois ou mais anos consecutivos. Em algumas áreas, o permafrost se forma em resposta direta ao clima frio.

À medida que se move mais para o sul, no entanto, permafrost torna-se cada vez mais dependente da presença de solos orgânicos espessos, vegetação superficial e um sobrecoberto sombreado para sobreviver aos meses quentes de verão. Nesses casos, o ecossistema age como uma manta protetora gigante, limitando o calor do sol que é capaz de atingir os materiais congelados do permafrost abaixo.

Turfa rica em carbono queima facilmente, tornando-se um bom combustível para incêndios causados ​​por raios. (mudança climática do norte trifecta ondas de calor incêndio florestal permafrost degelo)Turfa rica em carbono queima facilmente, tornando-se um bom combustível para incêndios causados ​​por raios. (Serviço de Parques Nacionais dos EUA, Western Arctic National Parklands)

Quando os ecossistemas do permafrost queimam, o incêndio consome essas camadas protetoras, geralmente provocando o degelo do permafrost. Isso pode ocorrer gradualmente, com a camada descongelada se expandindo lentamente ao longo de décadas ou abruptamente, com a camada descongelada se expandindo dramaticamente ao longo dos anos. A terra pode desabar ou afundar, as comunidades de plantas podem mudar completamente e os fluxos de água locais podem ser redirecionados.

Em ambos os casos, a perda do permafrost torna as enormes reservas de carbono do Ártico mais vulneráveis ​​à perda. Com o degelo gradual, os micróbios são capazes de se decompor e liberar o carbono previamente congelado de volta à atmosfera como dióxido de carbono. Em contraste, o degelo abrupto geralmente ocorre em permafrost rico em gelo, resultando em solos mais quentes, mas também mais úmidos. Sob essas condições, a decomposição ainda ocorre, mas o carbono é comumente devolvido à atmosfera como metano, um gás de efeito estufa aproximadamente 30 vezes mais poderoso na retenção de calor do que o dióxido de carbono.

Todo esse carbono perdido pode tornar o feedback positivo com as mudanças climáticas ainda mais forte. Enquanto os cientistas estão trabalhando para entender se a vegetação que cresce após o degelo do permafrost é capaz de compensar todo o carbono liberado durante a decomposição, a maioria dos modelos atuais indicam que o degelo do permafrost irá em última análise, ser uma fonte de carbono atmosférico.

Os pesquisadores estão começando a entender o quão intimamente ligados esses distúrbios causados ​​pela mudança climática realmente estão. O que aparece como um evento individual - onda de calor, incêndio florestal ou degelo do permafrost - tem ramificações em cascata através do tempo e do espaço no Ártico, potencialmente servindo como o cristal de semente para o próximo distúrbio nos próximos meses, anos ou mesmo décadas.

Ondas de calor, incêndios florestais e degelo do permafrost representam uma trifeta ambiental que está intrinsecamente ligada e impulsiona a mudança na ocorrência e intensidade uma da outra.

A Conversação

Sobre o autor

Catherine Dieleman, associada de pesquisa, Departamento de Biologia Integrativa, Universidade de Guelph

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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