Científicos de la Universidad de Massachusetts Amherst combinaron recientemente datos satelitales, observaciones de campo y modelos numéricos sofisticados para pintar una imagen de cómo cambiarán 22,45 millones de kilómetros cuadrados del Ártico en los próximos 80 años.
por Daegan Miller, Universidad de Massachusetts Amherst
Como se esperaba, la región en general será más cálida y húmeda, pero los detalles (hasta un 25% más de escorrentía , un 30% más de escorrentía subterránea y un Ártico meridional progresivamente más seco) brindan una de las vistas más claras hasta el momento de cómo responderá el paisaje a cambio climático . Los resultados fueron publicados en la revista The Cryosphere .
El Ártico se define por la presencia de permafrost, la capa permanentemente congelada sobre o debajo de la superficie de la Tierra. Es ese permafrost el que impulsa todo, desde la escorrentía estacional hasta el vertido de agua dulce en las lagunas costeras y las cantidades de carbono del suelo que terminan fluyendo hacia el océano.
Pero el Ártico se está calentando entre dos y media y cuatro veces más rápido que el promedio mundial, lo que significa que cantidades masivas de suelos ricos en carbono en regiones de permafrost se están derritiendo, liberando su carbono a los ríos y a la atmósfera cada año. El deshielo también está intensificando el ciclo del agua en el Ártico: el ciclo continuo de precipitación, escorrentía y evaporación que, en parte, determina el medio ambiente de una región.
La parte superior del permafrost que se descongela cada verano se llama capa activa, y ha sido de particular interés para Michael Rawlins, profesor asociado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Geografía y Clima de la UMass Amherst y autor principal del artículo. A medida que el Ártico se calienta, la capa activa se vuelve más espesa, y Rawlins quería saber cómo ese espesamiento, combinado con el calentamiento y un ciclo del agua intensificado, afectaría el medio ambiente terrestre del Ártico.
Rawlins ha pasado los últimos 20 años construyendo y perfeccionando su modelo de equilibrio hídrico del permafrost, que tiene en cuenta el deshielo y la congelación estacionales del permafrost y cómo influye en la escorrentía, las vías del agua subterránea, los flujos de los ríos y otros aspectos de la hidrología de la región.
Para hacer esto, Rawlins se asoció con la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., el Departamento de Energía de EE. UU., la NASA y Ambarish Karmalkar, profesor asistente de investigación en la UMass Amherst cuando completó la investigación y ahora profesor asistente de geociencias en la Universidad de Rhode Island. .
Karmalkar es un experto en el uso de modelos climáticos globales, y él y Rawlins utilizaron escenarios de precipitación y temperatura de dos de ellos para imaginar dos posibilidades diferentes para el futuro: un caso moderado en el que se frenan las emisiones de gases de efecto invernadero y, por tanto, las temperaturas globales. ; y un escenario de altas emisiones y calentamiento.
Luego, Rawlins introdujo los datos del modelo climático en su modelo de equilibrio hídrico del permafrost, y lo que descubrió es que el deshielo del permafrost y el engrosamiento asociado de la capa activa que, según Rawlins, “actúa como un cubo gigante”, alterará fundamentalmente la hidrología de la región. .
“Una capa activa más gruesa crea un cubo más grande para almacenar agua”, dice Rawlins. “Nuestro trabajo muestra que a medida que las precipitaciones se intensifican, el agua se almacenará durante más tiempo en suelos descongelados y se liberará más tarde a través de vías subterráneas, en lugar de escurrirse inmediatamente a ríos y arroyos, como ocurre en gran parte ahora”.
El estudio demuestra cómo el deshielo de los suelos aumentará la escorrentía hacia los ríos en otoño porque el suelo no se congelará tan pronto en un mundo más cálido . De aquí a 2100, la proporción anual de escorrentía subterránea aumentará hasta un 30%.
Además, este aumento de escorrentía se producirá principalmente en las zonas septentrionales del Ártico. Parte del agua adicional se originará por la evaporación causada por un Océano Ártico cada vez más libre de hielo. Y las zonas meridionales del Ártico se calentarán tanto que la evaporación y la transpiración de las plantas devolverán gran parte de la precipitación adicional a la atmósfera, lo que provocará un secado general del paisaje.
Todo esto tiene una serie de implicaciones para el Ártico: los ríos del norte, especialmente los más grandes de la región, el Ob, el Yenesey, el Lena y el Mackenzie, verán proporcionalmente más agua proveniente de sus tramos septentrionales. Debido a que hay más carbono en el suelo en el norte del Ártico, es probable que una mayor cantidad, parte de él congelado durante miles de años, termine fluyendo a través de ríos hacia el Océano Ártico.
El aumento de la descarga afectará la dinámica del hielo marino costero, cambiará la ecología de las lagunas biodiversas del Ártico y afectará el almacenamiento de agua dulce del océano, lo que podría ralentizar la circulación meridional de vuelco del Atlántico (AMOC), que es responsable de mantener el clima templado del norte de Europa.
Aún queda trabajo por hacer, afirma Rawlins. “Se necesitan más observaciones de campo de los ríos pequeños y medianos cerca de la costa ártica para comprender mejor cómo el calentamiento alterará el transporte de agua dulce de la tierra al océano y, a su vez, impactará los ambientes árticos y la flora, la fauna y las comunidades indígenas. poblaciones que llaman a la región su hogar.”
Más información: Rawlins, MA et al, Cambios de régimen en la hidrología terrestre del Ártico manifestados por los impactos del calentamiento climático, The Cryosphere (2024). DOI: 10.5194/tc-18-1033-2024 . tc.copernicus.org/articles/18/1033/2024/
