Temperaturas más cálidas y suelos en descongelación pueden estar impulsando un aumento en las emisiones de dióxido de carbono de la tundra de Alaska a la atmósfera.
Más dióxido de carbono liberado a la atmósfera acelerará el calentamiento climático, lo que, a su vez, podría conducir a la liberación de más dióxido de carbono de estos suelos.
Un nuevo estudio dirigido por Roisin Commane, investigador atmosférico de la Universidad de Harvard, ha encontrado que la cantidad de dióxido de carbono emitida desde las áreas septentrionales de la tundra entre octubre y diciembre de cada año ha aumentado un 70 por ciento desde 1975.
Commane y sus colegas analizaron tres años de observaciones de aeronaves de la misión aerotransportada CARVE (Carbon in Arctic Reservoirs Vulnerability Experiment) para estimar la distribución espacial y estacional de las emisiones de dióxido de carbono de Alaska. También estudiaron el registro de 41 años de dióxido de carbono medido desde torres de tierra en Barrow (el nombre recientemente cambiado de nuevo a Utqiagvik), Alaska. Los datos de los aviones proporcionaron información espacial sin precedentes, mientras que los datos sobre el terreno proporcionaron mediciones a largo plazo que no estaban disponibles en ningún otro lugar del Ártico. Los resultados del estudio se publican ahora en PNAS.
La cantidad de dióxido de carbono emitida desde las áreas septentrionales de la tundra entre octubre y diciembre de cada año ha aumentado un 70 por ciento desde 1975
Los suelos que rodean los confines del Ártico (por encima de los 60 grados de latitud norte) contienen grandes cantidades de carbono en forma de materia orgánica no decantada de la vegetación muerta. Este vasto depósito, acumulado durante miles de años, contiene suficiente carbono como para duplicar la cantidad actual de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre.
Durante el verano ártico, las capas superiores del deshielo del suelo y los microbios descomponen esta materia orgánica, produciendo dióxido de carbono. Cuando las temperaturas frías regresan en octubre, las capas de suelo descongeladas empiezan a enfriarse, pero las altas tasas de emisiones de dióxido de carbono continúan hasta que el suelo se congela completamente.
"En el pasado, la congelación de los suelos puede haber tomado un mes o más, pero con temperaturas más altas en los últimos años, hay lugares en Alaska donde los suelos de la tundra tardan más de tres meses en congelarse completamente", dijo Commane. "Estamos viendo que las emisiones de dióxido de carbono de los suelos continúan hasta el final del invierno".
"Los datos de Barrow muestran incrementos constantes tanto del dióxido de carbono atmosférico como de la temperatura a finales del otoño y principios del invierno", dijo en un comunicado de la NASA Colm Sweeney, coautor del Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales de Boulder, Colorado. "Esta nueva investigación demuestra la importancia crítica de estos sitios de monitoreo a largo plazo en la verificación de la sutil retroalimentación, como el aumento del de carbono, que puede amplificar el calentamiento sin precedentes que estamos viendo en todo el Ártico".
"Los vuelos de CARVE demuestran que la respiración microbiana continúa en los suelos de la tundra meses después de que la superficie se haya congelado"
CARVE voló un avión instrumentado de la NASA para medir el dióxido de carbono atmosférico y otros gases de efecto invernadero sobre Alaska de abril a noviembre de 2012, 2013 y 2014. Estos datos, junto con los datos de satélite sobre el estado de la vegetación y datos sobre el terreno proporcionaron un contexto durante todo el año. Un registro a largo plazo dio a los científicos un cuadro detallado de las emisiones de carbono a nivel regional.
"Uno de los principales objetivos de CARVE fue desafiar la idea de que la respiración de dióxido de carbono se detuvo tan pronto como la nieve cayó y la superficie del suelo se congeló", dijo Charles Miller, científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California y investigador principal de CARVE. "Los vuelos de CARVE demuestran que la respiración microbiana continúa en los suelos de la tundra meses después de que la superficie se haya congelado".
Al comparar las mediciones simultáneas del dióxido de carbono atmosférico y el monóxido de carbono, Commane y sus co-autores dividieron sus estimaciones del presupuesto total de carbono de Alaska en las contribuciones de las tres principales fuentes de carbono atmosférico: la quema de combustibles fósiles por las personas; incendios forestales y los microbios que descomponen la materia orgánica en el suelo. En Alaska, escasamente poblada, los microbios del suelo eran una fuente mucho más grande de carbono atmosférico que la quema de combustibles fósiles. Los incendios forestales fueron una gran fuente de carbono atmosférico en sólo un año del experimento CARVE, 2013.
"Los suelos de la tundra parecen estar actuando como un amplificador del cambio climático", dijo el coautor Steve Wofsy, científico atmosférico de Harvard. "Necesitamos monitorear cuidadosamente lo que está ocurriendo allá arriba, incluso a finales del año, cuando todo parece congelado y latente".
