Três artigos recentes, coautorizados por Ted Schuur, professor de ciências biológicas na Northern Arizona University, e outros pesquisadores de todo o mundo, organizados através da Permafrost Carbon Network, investigam os processos biológicos que ocorrem na tundra ártica em aquecimento e oferecem uma visão do que podemos esperar dessa região à medida que o clima continua a mudar.
Os ecossistemas mais ao norte do mundo, incluindo a região circumpolar de permafrost, são importantes reservatórios de armazenamento de carbono orgânico. Embora essa região, que abrange a tundra e grande parte da floresta boreal, contenha apenas 15% da área de solo da Terra, ela armazena cerca de um terço do carbono orgânico do solo mundial.
Assim como a água, o carbono circula pelos ecossistemas da Terra, sendo em parte retirado da atmosfera pela fotossíntese das plantas (um processo conhecido como absorção) e em parte liberado na atmosfera através de outros processos biológicos, como a decomposição. Os processos naturais que liberam carbono na atmosfera são coletivamente conhecidos como respiração do ecossistema.
Atualmente, os ecossistemas de permafrost estão aquecendo de três a quatro vezes mais rápido do que o resto do planeta, resultando em um aumento no ciclo de carbono e na respiração na região. Embora as atividades humanas ainda sejam o principal contribuinte para as emissões de gases de efeito estufa na atmosfera, os pesquisadores esperam que emissões adicionais do permafrost ártico acelerem as mudanças climáticas futuras em 10-20%, com um impacto previsto comparável ao de uma grande nação industrializada até 2100.
As projeções de aumento das emissões da região de permafrost são mal contabilizadas nas metas estabelecidas pelo Acordo de Paris, um tratado internacional adotado por 196 países em dezembro de 2015 para limitar o aquecimento global. Isso significa que as reduções de emissões globais e nacionais de carbono terão que ser mais ambiciosas para levar em conta o degelo do permafrost e ainda assim cumprir as metas de temperatura acordadas.
Pesquisando a respiração
Schuur e seus colaboradores científicos assumiram a tarefa criticamente importante de coletar e analisar dados da região de permafrost para entender melhor os fatores que afetam a respiração do ecossistema em diferentes locais ao redor do mundo.
Em um estudo publicado na Nature Climate Change na sexta-feira, os pesquisadores analisaram várias décadas de dados anuais de fluxo de dióxido de carbono de 70 locais em ecossistemas de permafrost e não permafrost, incluindo dados de verão de 181 ecossistemas. Eles descobriram que os sistemas não permafrost armazenam carbono adicional com o aumento do crescimento das plantas no verão, mas nos ecossistemas de permafrost, as perdas de carbono no outono e inverno foram substanciais o suficiente para compensar os aumentos de absorção no verão.
“Esta análise de medições de campo de longo prazo nos ajuda a desenvolver uma imagem mais completa do ciclo de carbono no Norte e de como ele está mudando com o aumento das temperaturas”, disse Sue Natali, coautora do estudo e cientista sênior no Woodwell Climate Research Center. “Estamos vendo áreas de permafrost liberarem mais carbono no outono e início do inverno do que costumavam, uma consequência do aumento das temperaturas e do degelo mais profundo durante o verão.”
Natali lidera o Permafrost Pathways, que comanda o projeto do banco de dados ABCflux, que contribuiu para este estudo.
Em outro estudo publicado na Nature em 17 de abril, pesquisadores compilaram dados de 56 experimentos em 28 locais de tundra que utilizaram pequenas estufas para simular o aquecimento e, em seguida, sintetizaram seus resultados para obter uma melhor compreensão de como o aquecimento futuro pode impactar a região. Eles descobriram que um aumento médio de temperatura de 1,4 graus Celsius no ar e 0,4 graus Celsius no solo produziu um aumento de 30% na respiração do ecossistema.
Ambos os estudos também apontaram fatores ambientais locais como a disponibilidade de água e nutrientes que causaram variações na absorção ou respiração de carbono nos diferentes locais.
Os dados desses estudos estão ajudando a fornecer uma compreensão específica e detalhada do ciclo de carbono em resposta ao aquecimento na região de permafrost e o retorno ao clima global. Informações que podem ser usadas para informar a criação de políticas globais para reduzir as emissões humanas de gases de efeito estufa, a fim de limitar o aquecimento global.
“Experimentos como estes expõem os ecossistemas naturais às condições ambientais que esperamos que ocorram no Ártico no futuro”, disse Schuur. “Esses dados, coletados em experimentos em toda a região, nos dão uma visão de como a região do Ártico agirá para acelerar as mudanças climáticas futuras à medida que o carbono armazenado no permafrost for liberado na atmosfera na forma de dióxido de carbono e metano, gases de efeito estufa.”
Décadas de dados e contando
A pesquisa sobre os ecossistemas de permafrost continua, e à medida que os pesquisadores coletam mais dados, eles podem tirar conclusões mais bem informadas sobre o ciclo de carbono. Na análise da Nature Climate Change, os pesquisadores abordaram as descobertas contraditórias de pesquisas anteriores que comparavam a absorção de dióxido de carbono com a perda de dióxido de carbono com base em medições feitas entre 1990 e 2009.
Desde então, o número de locais de coleta no outono e inverno aumentou tremendamente, e, utilizando os dados adicionais, a análise da Nature Climate Change descobriu que, nos ecossistemas de permafrost, as perdas de carbono na estação de não crescimento excedem a absorção na estação de crescimento. Em outras palavras, a região de permafrost está se tornando uma fonte de carbono atmosférico, uma fonte que os pesquisadores esperam que aumente ao longo do tempo.
A natureza globalmente colaborativa desta pesquisa adiciona complexidade à coleta, análise e formulação de conclusões a partir dos dados de permafrost. Em um terceiro artigo publicado na Nature Climate Change em 30 de abril, Schuur e seus coautores explicaram as repercussões da perda de acesso a locais de permafrost e seus dados como resultado da invasão russa na Ucrânia.
A rede completa de locais de monitoramento de fluxo de carbono no Ártico cobre 55% da variabilidade da paisagem em toda a região de permafrost e fornece 50% mais informações em comparação com uma rede sem os 27 locais russos. Construir 27 novos locais na América do Norte para espelhar o espaço ambiental perdido ajudaria a recuperar até 80% das informações da rede completa, escreveram os pesquisadores, mas não compensaria a lacuna de dados existente, porque alguns ecossistemas dentro da Rússia não têm análogos na América do Norte.
Fonte: Newswise
