Utilizzando i dati satellitari, i ricercatori del Politecnico 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 del mondo, il permafrost artico si sta sciogliendo sempre più rapidamente. Per oltre un decennio, un team internazionale di ricercatori del Politecnico di Zurigo, dell’Università dell’Alaska Fairbanks e del Centro Aerospaziale Tedesco ha osservato depressioni topografiche - macchie di erosione a forma di ferro di cavallo chiamate crolli retrogressivi da disgelo (RTS). Si verificano quando gli strati di terreno permanentemente congelati nel permafrost si sciolgono e i pendii artici diventano soggetti a frane. Queste frane possono liberare il carbonio immagazzinato nel permafrost per decine di migliaia di anni.
Lo studio, pubblicato di recente sulla rivista The Cryosphere della European Geoscience Union, rivela cambiamenti significativi nella topografia della penisola siberiana di Taymyr, nella Russia settentrionale. Il team di ricerca riporta un forte aumento di 43 volte degli tsunami e 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 delle colate detritiche dovuto all’ondata di calore siberiano dimostra che la mobilitazione del carbonio nei suoli del permafrost può aumentare fortemente a causa dell’aumento delle temperature e che non può procedere in modo lineare", spiega l’autore principale dello studio, Philipp Bernhard del Dipartimento di Ambiente, Ingegneria Civile e Geomatica del Politecnico di Zurigo. E aggiunge in modo comparativo: "Su scala regionale, la forte mobilitazione attraverso i flussi detritici ha raggiunto almeno la stessa entità delle precedenti stime complessive del rilascio di carbonio nella regione".
Con l’aiuto dei dati satellitari, i ricercatori sono riusciti a sviluppare un nuovo metodo per quantificare la mobilitazione del carbonio nel permafrost. Attualmente non esiste un metodo comparabile per misurare i cambiamenti nelle regioni del permafrost con una risoluzione spaziale e verticale così elevata. Ciò 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 di elevazione tridimensionali della superficie terrestre utilizzando il radar. A partire dal 2015, i ricercatori hanno analizzato anche i dati dei satelliti ottici Sentinel-2, utilizzati nell’ambito della missione di osservazione della Terra "Programma Copernicus" dell’Agenzia Spaziale Europea, concentrandosi in particolare sull’Artico.
La penisola di Taymyr in Siberia, come molte aree dell’Artico, è remota e quasi inaccessibile, il che rende gli studi scientifici sul campo difficili, se non impossibili. Tuttavia, i risultati di questo studio illustrano 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 nell’atmosfera. Secondo Philipp Bernhard, i rischi potenziali derivanti dalla fuga di carbonio rappresentano "una componente importante ma ampiamente trascurata del ciclo del carbonio artico". Il team di ricerca prevede che il telerilevamento satellitare diventerà uno strumento indispensabile per il monitoraggio continuo del carbonio proveniente dallo scongelamento del permafrost nell’Artico.
Riferimenti
Bernhard, P., Zwieback, S. e Hajnsek, I.: Accelerated mobilization of organic carbon from retrogressive thaw slumps on the northern Taymyr Peninsula, European Geosciences Union, The Cryosphere, 16, 2819-2835, 2022. DOI: external page 10.5194/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.
