Râurile arctice se confruntă cu schimbări majore cu un climat care se încălzește, dezghețul permafrostului și un ciclu accelerat al apei – efectele vor avea consecințe globale

Râurile arctice se confruntă cu schimbări majore cu un climat care se încălzește, dezghețul permafrostului și un ciclu accelerat al apei – efectele vor avea consecințe globale

Pe măsură ce Arctica se încălzește, râurile sale puternice se schimbă în moduri care ar putea avea consecințe uriașe – nu doar pentru regiunea arctică, ci și pentru lume.

Râurile reprezintă ramura terestră a ciclului hidrologic al pământului. Pe măsură ce ploaia și zăpada cad, râurile transportă scurgerile de apă dulce împreună cu materii organice și particule dizolvate, inclusiv carbonul, către zonele de coastă. Cu Arctica care se încălzește aproape de patru ori mai repede din restul lumii, regiune vede mai multe ploi iar permafrostul se dezgheață, ceea ce duce la debite mai puternice ale râurilor.

Principalele bazine hidrografice ale regiunii arctice.
Raportul NOAA Arctic

Suntem oameni de știință climatologic care studiem modul în care încălzirea afectează ciclul apei și ecosistemele. Într-un nou studiu folosind date istorice și modele computerizate sofisticate ale climei și hidrologiei Pământului, am explorat modul în care schimbările climatice modifică râurile arctice.

Am descoperit că dezghețarea permafrostului și intensificarea furtunilor vor schimba modul în care apa se deplasează către și prin râurile arctice. Aceste schimbări vor afecta zonele de coastă, Oceanul Arctic și, eventual, Atlanticul de Nord, precum și clima.

Dezghețarea permafrostului: schimbări mari în solurile arctice

Dezghețarea permafrostului este una dintre cele mai semnificative schimbări prin care se confruntă Arctica pe măsură ce temperaturile cresc.

Permafrostul este un sol care a existat congelate cel putin doi ani și adesea de milenii. Acoperă aproximativ 8,8 milioane de mile pătrate (aproximativ 22,8 milioane de kilometri pătrați) în emisfera nordică a Pământului, dar acea zonă se micșorează pe măsură ce permafrostul se dezgheță.

Doi oameni stau pe o stâncă cu permafrostul vizibil.

Eroziunea dezvăluie permafrost bogat în gheață lângă Lacul Teshekpuk, Alaska.
Brandt Meixell/USGS
O hartă arată unde se află permafrostul, atât pe uscat, cât și sub ocean.

Zone cunoscute de permafrost în emisfera nordică.
GRID-Arendal/Nunataryuk, CC BY-ND

Din punct de vedere istoric, cea mai mare parte a apei care intră în râurile arctice curge peste vârful permafrostului înghețat primăvara. Oamenii de știință numesc acest lucru „scurgere pe uscat”.

Cu toate acestea, rezultatele noastre sugerează că, pe măsură ce încălzirea continuă, o parte din ce în ce mai mare a debitului anual al râului va veni de sub suprafață, prin soluri dezghețate din permafrostul degradat. Pe măsură ce debitul total crește odată cu precipitațiile mai mari, până la 30% mai mult din acesta s-ar putea muta în subteran până la sfârșitul acestui secol, pe măsură ce căile subterane se extind.

Când apa curge prin sol, ea preia diverse substanțe chimice și minerale. Ca urmare, apa care intră în râuri va avea probabil un caracter chimic diferit. De exemplu, poate transporta mai mulți nutrienți și carbon dizolvat care pot afecta zonele de coastă și clima globală. Soarta acestui carbon mobilizat este un domeniu activ de studiu.

Mai mult carbon din apa râului ar putea ajunge să se „gazeze” atunci când ajunge în apele de coastă calme, crescând cantitatea de dioxid de carbon eliberată în atmosferă, ceea ce și mai mult încălzirea climei. Dezghețarea dezvăluie și alte surprize neplăcute, cum ar fi apariția virusurilor înghețate.

Mai multă ploaie și zăpadă, mai multă scurgere

Ciclul apei arctice crește, de asemenea, pe măsură ce temperaturile cresc, ceea ce înseamnă mai multe precipitații, evaporare, transpirație a plantelor și scurgere a râului. Acest lucru se datorează în principal capacității inerente a unei atmosfere mai calde de a reține mai multă umiditate. Este același motiv pentru care apar furtuni de zăpadă mai mari pe măsură ce clima se încălzește.

Studiul nostru a constatat că majoritatea precipitațiilor suplimentare vor avea loc în părțile foarte nordice ale Bazinului Arctic. Pe măsură ce gheața de mare dispare într-un climat care se încălzește, modelele computerizate sunt de acord că un Ocean Arctic mai deschis va alimenta mai multă apă în atmosferă, unde va fi transportată în zonele terestre adiacente pentru a cădea sub formă de precipitații.

Două hărți arată o creștere a zăpezii și a precipitațiilor

Schimbările proiectate în acest secol în precipitațiile și ninsorile anuale au fost simulate de modelul computerizat utilizat în studiu. Zonele roșii reprezintă creșteri.
Rawlins și Karmalkar, 2024

Mai multă zăpadă în nordul Alaska, Siberia și Canada va duce la curgerea mai multă apă în râuri, posibil cu până la 25% mai mult într-un scenariu de încălzire ridicată, pe baza cercetărilor noastre. Există mai mult carbon în sol în părțile de nord ale Arcticii comparativ cu sudul. Pe măsură ce permafrostul se dezgheță, aceste zone vor vedea, de asemenea, că mai multă apă intră în râuri sub suprafață, unde carbonul suplimentar din sol poate fi leșiat în apă și devine carbon organic dizolvat.

Mai mult vechiul carbon deja se vede în probe colectate din râurile arctice atribuite dezghețului permafrostului. Datarea cu carbon arată că o parte din acest cărbune a fost înghețat de mii de ani.

Impacturile vor pătrunde în ecosistemele arctice

Deci, ce ne rezervă viitorul?

Una dintre cele mai notabile schimbări așteptate implică transportul de apă dulce și materiale asociate, cum ar fi carbonul organic dizolvat și energia termică, către zonele de coastă arctice.

Un om de știință în jachetă impermeabilă și șapcă ține o probă de apă într-un borcan.
James McClelland de la Beaufort Lagoon Ecosystems Long Term Ecological Research program examinează o probă de apă dintr-un pârâu de lângă Utqiagvik pe versantul de nord al Alaska. Nuanța maro este materie organică dizolvată.
Michael A. Rawlins

Lagune de coastă se poate face mai proaspăt. Cu toate acestea, această schimbare va afecta organismele în sus și în jos din lanțul trofic înțelegerea noastră actuală Efectele potențiale ale schimbărilor în apa dulce și carbonul organic dizolvat sunt încă tulburi.

Apa râului va fi, de asemenea, mai caldă pe măsură ce clima se încălzește și are potențialul de a topi gheața de coastă mai devreme în sezon. Oamenii de știință am observat acest lucru în primăvara lui 2023când apa neobișnuit de caldă din râul Mackenzie din Canada a transferat căldură în Marea Beaufort, contribuind la topirea timpurie a gheții de coastă.

O vedere prin satelit a coastei arctice care arată un râu și gheața de mare care se desprinde.
Apa dulce care curge din râuri precum râul Mackenzie din Canada, centrul de jos al imaginii prin satelit, în Marea Beaufort poate sparge gheața de mare devreme.
Observatorul Pământului NASA

În cele din urmă, mai multă apă de râu care ajunge la coastă are potențialul de a împrospăta Oceanul Arctic, în special de-a lungul nordului Eurasiei, unde marile râuri rusești exportă cantități uriașe de apă dulce în fiecare an.

Există îngrijorări în legătură cu asta curgerea râului în această zonă afectează Circulația Atlanticului Meridional de răsturnare, curenții care circulă căldura de la tropice, de-a lungul coastei de est a SUA și în Europa. Sunt tot mai multe dovezi că acești curenți au încetinit în ultimii ani pe măsură ce mai multă apă dulce pătrunde în Atlanticul de Nord. Dacă traficul este închis, așa ar fi afectează semnificativ temperaturile în toată America de Nord și Europa.

Pe coastă, schimbarea debitului râului va afecta, de asemenea, plantele, animalele și popoarele indigene care țin zona acasă. Pentru ei și pentru clima globală, concluziile studiului nostru subliniază necesitatea de a monitoriza îndeaproape modul în care Arctica se transformă și de a lua măsuri pentru a atenua efectele.

Comments

No comments yet. Why don’t you start the discussion?

    Leave a Reply

    Your email address will not be published. Required fields are marked *