Irina Panyushkina creció en Siberia, cerca del Círculo Polar Ártico. Se crió con historias de exploradores que atravesaron mares de hielo para llegar al Polo Norte.
por Mikayla Kelley, Universidad de Arizona
Ahora, es científica del clima y profesora asociada de investigación de dendrocronología en el Laboratorio de Investigación de Anillos de Árboles de la Universidad de Arizona. Y ella está tratando de entender cómo un mundo que se calienta está transformando el lugar que alguna vez llamó hogar.
Algún día, es posible que el océano Ártico ya no albergue hielo, ya que las regiones del norte del mundo se están calentando más rápido que el resto, una tendencia a la que los científicos se refieren como amplificación del Ártico. A medida que el hielo del Ártico se derrita, surgirán nuevas oportunidades y desafíos para los humanos, dicen los investigadores.
Se cree que el agua dulce que fluye hacia el Océano Ártico desde el continente exacerba la amplificación del Ártico, pero el alcance de su impacto no se comprende completamente. Una nueva investigación dirigida por Panyushkina mide cómo ha cambiado el flujo del río Yenisei, el río de agua dulce más grande que desemboca en el Océano Ártico, en los últimos cientos de años, y describe el impacto que ha tenido el agua dulce en el Ártico.
Estudios anteriores han atribuido los cambios recientes en el flujo de agua dulce en invierno hacia el Ártico al calentamiento de la temperatura del aire, los cambios estacionales en las precipitaciones o la capa de nieve. Pero una investigación más reciente, incluido el estudio de Panyushkina, sugiere que el factor principal es en realidad la degradación del permafrost, o suelo congelado, así como los incendios forestales en el sur de Siberia.
La investigación de Panyushkina, financiada por la Oficina Polar de la Fundación Nacional de Ciencias, se publica en la revista Environmental Research Letters .
Lo que los árboles pueden decirnos
Los datos recopilados por instrumentos en los tramos superiores del río Yenisei en Tuva, en el sur de Siberia, solo se remontan hasta cierto punto. Para superar esto, Panyushkina y su equipo utilizaron datos de anillos de árboles para duplicar la cantidad de años de los datos de flujo de corriente que tenían, lo que les permitió mirar hacia atrás 300 años.
El flujo de la corriente, o la cantidad de agua que se mueve a través de un área determinada de un río a lo largo del tiempo, se puede inferir midiendo el espesor de los anillos de los árboles a lo largo de los años. Las mediciones del flujo de la corriente durante temporadas específicas pueden incluso extraerse de los datos.
Los administradores de agua suelen utilizar la información del caudal anual para revelar los cambios promedio en las tendencias del caudal. Pero Panyushkina y su equipo hicieron algo novedoso cuando decidieron investigar también específicamente el flujo de los arroyos de invierno.
«Encontramos un aumento sin precedentes en la tasa de flujo de invierno en los últimos 25 años», dijo Panyushkina. Esta tasa de flujo de invierno es casi un 80% superior al promedio observado durante aproximadamente 100 años.
«En contraste, el flujo anual fluctuó normalmente durante el período de 300 años, con solo un aumento del 7% en los últimos 25 años», dijo Panyushkina.
Los datos de flujo de la corriente de invierno revelaron el papel del derretimiento del permafrost en el hielo del Ártico.
Dado que el hielo cubre los ríos durante el invierno en Siberia, las mediciones del flujo de la corriente del equipo solo capturaron información sobre el agua del río que se originó bajo tierra en lugar del cielo. Eso incluye el agua del permafrost descongelado, así como el agua de los acuíferos debajo del permafrost, ya que la pérdida del permafrost conduce a un mayor intercambio de agua entre el río y los acuíferos. Estas dos fuentes de agua subterránea son cálidas en comparación con el aire gélido de arriba, y cuando eventualmente desembocan en el Océano Ártico, derriten el hielo.
un futuro incierto
También se cree que los incendios forestales son un factor que impulsa el derretimiento del hielo del Ártico.
«Sabemos que la frecuencia y la intensidad de los incendios forestales en Siberia han ido en aumento», dijo Panyushkina. «Cuando los incendios ocurren en bosques con permafrost, hay un deshielo profundo bajo el evento de incendio , y el área afectada a menudo no se recupera hasta por 60 años. Cuando tenemos incendios a gran escala y de larga duración e incendios más frecuentes, tal vez estemos llegando al punto crítico cuando la degradación del permafrost no puede volver a la normalidad. Los incendios forestales también son otro proceso que aumenta la conectividad entre los acuíferos y el flujo de la corriente».
Los efectos combinados de la degradación del permafrost y los incendios son muy fuertes en la cuenca del río Yenisei, con más agua dulce y calor fluyendo hacia el Océano Ártico en las últimas décadas, según el estudio. A su vez, el derretimiento del hielo marino también exacerba el calentamiento global.
«El interés de la investigación en la región está en auge porque la temperatura de la superficie se está calentando mucho más rápido aquí que en cualquier otro lugar del mundo», dijo Panyushkina. «Es un punto clave para la investigación del clima, y debido a que crecí allí y entiendo cómo funciona el sistema, es un tema de estudio natural para mí. También estoy muy interesado en conocer el impacto de un Ártico sin hielo en el entorno circundante». paisaje. Los humanos nunca antes habían visto un Ártico sin hielo. Mi mente todavía no puede comprender cómo el Océano Ártico puede estar libre de hielo».
Para mediados de siglo, se espera que las condiciones cambiantes del hielo marino conduzcan a una mayor navegabilidad de los buques de aguas abiertas que cruzan el Ártico. Una futura ruta de transporte transártico llamada Ruta Supra Polar unirá los océanos Atlántico y Pacífico a través del Ártico, lo que podría allanar el camino para un mayor comercio transártico.
Es necesario cuantificar los impactos de amplificación del Ártico para gestionar y regular los mares árticos del futuro, dijo Panyushkina.
«Esta fuerte perspectiva de que la flota comercial global ingrese al Ártico abre la caja de Pandora de problemas geopolíticos y ambientales en el futuro cercano y refuerza la urgencia de un nuevo marco regulatorio por parte de organizaciones internacionales para garantizar protecciones ambientales adecuadas y estándares de seguridad de los buques», dijo.
Para comprender más sobre la amplificación del Ártico y sus consecuencias, Panyushkina y su equipo planean estudiar otros ríos en Siberia.
«Hay otros dos ríos siberianos de tamaño similar al Yenisei», dijo. «Si podemos cuantificar el flujo de la corriente de esos ríos, tendremos una comprensión más precisa y clara de su impacto en el Ártico».
