La ecología del Ártico es el estudio científico de las relaciones entre los factores bióticos y abióticos en el Ártico , la región al norte del Círculo Polar Ártico (66° 33'N). [1] Esta región se caracteriza por dos biomas: taiga (o bosque boreal ) y tundra . [2] Mientras que la taiga tiene un clima más moderado y permite una diversidad de plantas vasculares y no vasculares, [3] la tundra tiene una temporada de crecimiento limitada y condiciones de crecimiento estresantes debido al frío intenso, las bajas precipitaciones, [4] y la falta de luz solar durante el invierno. [5] Existen ecosistemas sensibles en toda la región del Ártico, que están siendo impactados dramáticamente por el calentamiento global . [6]
Los primeros habitantes homínidos del Ártico fueron la subespecie neandertal . Desde entonces, muchas poblaciones indígenas han habitado la región y continúan haciéndolo hasta el día de hoy. [7]
El Ártico es una zona valiosa para la investigación ecológica. [8] Durante la Guerra Fría , el Ártico se convirtió en un lugar donde Estados Unidos, Canadá y la Unión Soviética realizaron investigaciones importantes que han sido esenciales para el estudio del cambio climático en los últimos años. [9] Una de las principales razones por las que la investigación en el Ártico es valiosa para el estudio del cambio climático es que los efectos del cambio climático se sentirán más rápidamente y de manera más drástica en las latitudes más altas del mundo, ya que se pronostican temperaturas superiores a la media para el noroeste de Canadá y Alaska. [10] [11]
La evidencia actual de muerte de mamuts lanudos debido a la caza data la presencia de homínidos en el Ártico a hace 45.000 años, [12] mientras que otra evidencia ha indicado la presencia de homínidos cerca del círculo polar ártico en un período de tiempo incluso anterior. [13] Se ha especulado que las habilidades de caza y las herramientas avanzadas de estas primeras poblaciones podrían haber contribuido a su capacidad para establecerse en el Ártico. [14] Un tema de debate en la investigación ecológica actual del Ártico es si estos habitantes del Ártico pertenecían a la especie Homo neanderthalensis , o si eran miembros tempranos de la especie Homo sapiens sapiens , o humanos modernos. [12] Este debate se deriva de una falta actual de conocimiento de los procesos que llevaron al reemplazo de las poblaciones neandertales por Homo sapiens sapiens , [15] [12] pero hay acuerdo en que la evidencia del uso de herramientas y la caza en el Ártico sugiere alguna forma de presencia de homínidos en esta región. [12]
Hace unos 40.000 años, los neandertales fueron reemplazados globalmente por los humanos modernos, el Homo sapiens sapiens . [15]
Se han encontrado evidencias de la presencia de poblaciones de Homo sapiens sapiens que utilizaban herramientas con "puntas de hoja" en la región ártica de Siberia hace 13.000 años. [16] Las poblaciones paleoárticas de Homo sapiens sapiens ocuparon el norte de Alaska hace entre 13.000 y 8.000 años, durante la transición entre la era del Pleistoceno y la era del Holoceno . [17] [16] Las investigaciones han inferido a partir del descubrimiento de tipos alternativos de tecnología de herramientas en el Ártico que datan de un período similar que estas poblaciones "suplantaron, se amalgamaron con o aculturaron" a los pueblos de la "tradición cordillerana del norte". [18]
La consideración de los cambios ambientales históricos conocidos y las fechas de presencia humana ha indicado un vínculo potencial entre los ciclos de población de presas causados por perturbaciones ambientales y la residencia paleoártica en hábitats árticos. [17] Mann et. al sugieren que la dependencia resultante de los cazadores paleoárticos de las perturbaciones, junto con la propagación de hábitats inhóspitos (tussock-tundra) y plagas como los mosquitos, podría haber resultado en la disminución de las poblaciones paleoárticas en las regiones árticas después del final del Pleistoceno. [17] Todavía existe incertidumbre relacionada con la determinación de la presencia o ausencia de grupos árticos específicos durante este período. [18] [16]
Los paleoesquimales siguieron a las poblaciones paleoárticas hace entre 5.000 [19] y 6.000 [20] años, y las investigaciones han sugerido que eran una población más extendida y persistente con una relación ancestral con los habitantes indígenas del Ártico de la actualidad. [19] La evidencia genética ha dado lugar a la teoría de que los paleoesquimales eran un pueblo singular que residía en Alaska, Canadá y Groenlandia y subsistía cazando grandes mamíferos terrestres y focas. [20] Las investigaciones también sugieren una ascendencia genética y cultural compartida entre este grupo y más pueblos indígenas del sur. [21] [20]
Se ha encontrado evidencia de la cultura de la tradición de las herramientas pequeñas del Ártico (ASTt) , que se remonta a un período de tiempo similar al de los paleoesquimales . [22] Esta cultura es un vínculo conceptual entre el uso similar de herramientas de múltiples culturas del Ártico, incluidos los pueblos Saqqaq y Pre-Dorset . [23] [24] La tradición de las herramientas pequeñas del Ártico fue directamente ancestral de la cultura Dorset, que ocupó el Ártico de América del Norte desde hace 2700 a 1200 años. [24]
La migración de los primeros pueblos inuit (thule) al Ártico reemplazó a las poblaciones paleoesquimales hace entre 700 [20] y 800 [25] años. [20] El uso del término 'thule' para describir a estos pueblos ha sido debatido debido a su uso "no relacionado" por parte del partido nazi. [25] Los pueblos thule probablemente descienden de la tradición de las pequeñas herramientas del Ártico y de las poblaciones de Dorset [24] y se sabe que dieron origen a los inuit actuales , un grupo indígena que reside actualmente en el Ártico norteamericano. [19] Según una publicación de la Universidad de Laponia, los inuit son uno de los "más de 40 grupos étnicos diferentes que viven en el Ártico". [26]
El rápido enfriamiento que sintieron los primeros habitantes marcó el inicio temprano de la Pequeña Edad de Hielo del siglo XIV. Esto provocó que el hielo marino se expandiera, lo que hizo imposible viajar a través de Groenlandia e Islandia, atrapó a la gente en sus hogares y asentamientos y provocó que el comercio se detuviera. [27]
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A finales del siglo XVIII y principios del XIX, a medida que los intereses comerciales europeos entre la Compañía del Noroeste y la Compañía de la Bahía de Hudson se expandían hacia el norte de Canadá, los pueblos indígenas del Ártico comenzaron a participar más en el proceso comercial. Los pueblos indígenas compraban y comerciaban cada vez más productos europeos, entre ellos teteras, herramientas de hierro, tabaco, alcohol y armas, dentro de sus comunidades. Las sociedades indígenas de principios del siglo XVIII también comenzaron a comprar armas a los comerciantes europeos; estas armas aumentaron la eficiencia de la caza y llevaron a una escasez de recursos en la región, una versión de lo que el ecologista humano estadounidense Garrett Hardin llamó "la tragedia de los bienes comunes". [28]
Los estilos de vida de las poblaciones indígenas del Ártico reflejan simultáneamente una comprensión espiritual y científica de sus entornos. [29]
A finales del siglo XVIII y principios del XIX, el científico inglés William Scoresby exploró el Ártico y escribió informes sobre su meteorología , zoología y geofísica . En esa época, la región del Ártico se estaba convirtiendo en un tema importante de la ciencia imperial. Aunque todavía no se habían establecido observatorios permanentes, los científicos itinerantes comenzaron a recopilar datos magnéticos en el Ártico a principios del siglo XIX. En junio de 1831, Sir James Ross y un grupo de indígenas del Ártico exploraron la península de Booth para determinar la ubicación exacta del Polo Norte magnético . Sin embargo, en el Ártico europeo, las potencias escandinavas recopilaron la mayoría de los datos científicos como resultado de las primeras colonias establecidas por los escandinavos en Islandia y Groenlandia . Las expediciones científicas al Ártico comenzaron a ocurrir con mayor frecuencia a mediados del siglo XIX. De 1838 a 1840, el francés La Recherche realizó una expedición al Atlántico Norte con un equipo de científicos franceses, daneses, noruegos y suecos. Entre 1856 y 1914, los suecos llevaron a cabo unas veinticinco expediciones a la isla ártica de Spitsbergen, en Noruega . A medida que los suecos expandieron su influencia en Spitsbergen, utilizaron la zona con fines económicos y científicos a través de la minería y la extracción de recursos. Durante este tiempo, Estados Unidos , Rusia , Gran Bretaña , Austria , Suiza , Noruega y Alemania también comenzaron a volverse más activos en Spitsbergen. [30]
En 1946, se creó el Laboratorio de Investigación del Ártico en virtud del contrato de la Oficina de Investigación Naval en Point Barrow, Alaska, con el fin de investigar los fenómenos físicos y biológicos exclusivos del Ártico. [31] Los científicos realizaron trabajo de campo para recopilar datos que vincularan las nuevas observaciones con conocimientos previos ampliamente aceptados. A través de los procesos de muestreo de suelos, inspección y fotografía de paisajes y distribución de etiquetas para salmones, los científicos demostraron la importancia de los estudios de casos históricos en el estudio de la ciencia ambiental. La capacidad de comparar datos pasados y presentes permitió a los científicos comprender las causas y los efectos de los cambios ecológicos. En esa época, los geógrafos de la Universidad McGill estaban desarrollando nuevos métodos para estudiar la geografía en el Norte. Como la investigación de laboratorio comenzaba a preferirse a la investigación de campo, los geógrafos de McGill implementaron el uso de la aviación en la investigación, lo que ayudó a que la producción de conocimiento ocurriera en el laboratorio en lugar de en el campo. La aviación permitió a los investigadores remodelar la forma en que estudiaban el paisaje del Norte y a los pueblos indígenas. La facilidad para viajar en avión también promovió una integración de la ciencia del Norte con la ciencia comunitaria del Sur, al tiempo que cambiaba la escala de la ecología que se estudiaba. La posibilidad de fotografiar y observar el Ártico desde un avión proporcionó a los investigadores una perspectiva que les permitió ver una enorme cantidad de espacio a la vez y, al mismo tiempo, afirmar su objetividad. Además, las fotografías podían ser comprendidas, difundidas y aceptadas por grupos no científicos. [32]
Durante la Guerra Fría , el gobierno canadiense comenzó a tomar iniciativas para asegurar el continente y afirmar su autoridad territorial sobre el norte de Canadá, incluido el Ártico, que en ese momento tenía una presencia estadounidense dominante. El gobierno canadiense requería permiso de otras naciones para utilizar su territorio en iniciativas militares; además, apoyaba e implementaba iniciativas civiles que incluían el desarrollo de recursos y la conservación de la vida silvestre. [33] Además, tanto Estados Unidos como la Unión Soviética buscaron obtener el control sobre partes del Ártico como parte de su conflicto durante este tiempo, un proceso que incluyó la construcción de estaciones de investigación. [9]
En la década de 1950, el ecólogo Charles Elton se sintió atraído por el Ártico para estudiar la existencia, las causas y los efectos de los ciclos en las poblaciones animales, mientras que los ecólogos Frank Banfield y John Kelsal estudiaron los factores, especialmente los impactos humanos, que influyen en las poblaciones de caza y juegos en animales como el caribú. [34] Las décadas de 1960 y 1970 trajeron una disminución en el deseo de proteger el Ártico, ya que se vio que carecía de una cantidad significativa de biodiversidad, y los científicos extendieron más investigaciones en el área sin las limitaciones que tal protección podría haber implicado. En junio de 1960, se construyó el Laboratorio de Investigación e Ingeniería de Regiones Frías (CRREL), dirigido por el general Duncan Hallock y el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. Las dos organizaciones predecesoras que formaron el CRREL fueron el Laboratorio de Construcción y Efectos de las Heladas en el Ártico (ACFEL) y el Establecimiento de Investigación de Nieve, Hielo y Permafrost (SIPRE). El objetivo del laboratorio CREEL era reunir a ACFEL y SIPRE para ampliar el tamaño y la reputación científica de estas organizaciones, resolver problemas en regiones frías y explorar las características ambientales básicas de las regiones frías. [35]
A medida que la investigación en la región ártica del norte de América del Norte se hizo más frecuente, se produjeron interacciones entre investigadores y pueblos indígenas, a menudo con impactos perjudiciales para las comunidades indígenas. [36] Recientemente, las comunidades indígenas del Ártico norteamericano han desempeñado un papel directo en el establecimiento de estándares éticos para la investigación en la región. Las comunidades indígenas expresaron su preocupación de que la investigación en el Ártico pudiera conducir a cambios indeseables en el paisaje y la economía de la región, y los funcionarios canadienses respondieron a sus preocupaciones abordando la responsabilidad de los científicos de consultar con las comunidades indígenas antes de realizar investigaciones. En 1977, se fundó la Asociación de Universidades Canadienses para Estudios del Norte (ACUNS) en Churchill, Manitoba para mejorar la actividad científica en la región. ACUNS publicó un documento destinado a promover la cooperación entre los pueblos indígenas del norte y los investigadores llamado Principios éticos para la realización de investigaciones en el Norte (1982) . El documento se publicó en inglés, francés e inuktitut para que pudiera ser entendido por las partes involucradas. [37] Los activistas de las comunidades indígenas del Ártico participan en la determinación de la dirección de la investigación actual sobre el cambio climático en el Ártico. [38] Numerosos investigadores destacan el valor de colaborar con las poblaciones indígenas y respetarlas para promover interacciones constructivas en lugar de destructivas. [38] [39]
Tanto los aspectos terrestres como los oceánicos de la región ártica influyen en la ecología ártica. Dos factores ambientales influyentes son el hielo marino y el permafrost. [ editorializing ]
El hielo marino es agua de mar congelada que se desplaza con las corrientes oceánicas. [40] Es un hábitat y lugar de descanso común para los animales, en particular durante los meses de invierno. Con el tiempo, pequeñas bolsas de agua de mar quedan atrapadas en el hielo y la sal se va expulsando. Esto hace que el hielo se vuelva progresivamente menos salado. El hielo marino persiste durante todo el año, pero hay menos hielo disponible durante los meses de verano.
Grandes porciones de la tierra también están congeladas durante el año. El permafrost es sustrato que ha estado congelado por un mínimo de 2 años. [41] Hay dos tipos de permafrost: discontinuo y continuo. El permafrost discontinuo se encuentra en áreas donde la temperatura media anual del aire está solo ligeramente por debajo del punto de congelación (0 °C o 32 °F); este se forma en lugares protegidos. En áreas donde la temperatura media anual de la superficie del suelo está por debajo de los −5 °C (23 °F), se forma permafrost continuo. Esto no se limita a áreas protegidas y varía desde unos pocos centímetros debajo de la superficie hasta más de 300 m (1000 pies) de profundidad. La capa superior se llama capa activa . Se descongela en el verano y es fundamental para la vida vegetal.
La humedad y la temperatura son los principales impulsores físicos de los ecosistemas naturales. Las condiciones más áridas y frías que se encuentran en las latitudes más septentrionales (y en las elevaciones más altas en otros lugares) sustentan la tundra y los bosques boreales . El agua en esta región generalmente está congelada y las tasas de evaporación son muy bajas. La diversidad de especies, la disponibilidad de nutrientes , las precipitaciones y las temperaturas promedio aumentan a medida que el paisaje avanza desde la tundra hasta los bosques boreales y luego a los ecosistemas templados caducifolios , que se encuentran al sur de los biomas árticos. [ cita requerida ]
La tundra se encuentra al norte de los 70° de latitud norte en América del Norte, Eurasia y Groenlandia. También se puede encontrar en latitudes más bajas y en elevaciones altas. [42] La temperatura promedio es de -34 °C (-29 °F); durante el verano es inferior a 10 °C (50 °F). La precipitación promedio varía de 20 a 30 cm (8 a 12 pulgadas), [43] y el permafrost puede tener "varios cientos de metros" de espesor. [42] Las especies de plantas que se sustentan en la tundra son generalmente bajas, carecen de tallos debido a las amenazas que plantean a la estructura vascular las temperaturas heladas, y gran parte de su materia de crecimiento se encuentra debajo del suelo. [44] Se componen principalmente de hierbas perennes, arbustos enanos, pastos, líquenes y musgos. [42] [45]
En comparación con la tundra, el bosque boreal tiene una temporada de crecimiento más larga y cálida y sustenta una mayor diversidad de especies , altura del dosel, densidad de vegetación y biomasa . A diferencia de la tundra, que se caracteriza por la falta de árboles y vegetación alta, [45] los bosques boreales sustentan una serie de especies de árboles diferentes. [46] Las condiciones boreales se pueden encontrar en el norte de América del Norte, Europa y Eurasia. [46] Los bosques boreales en el interior de los continentes crecen sobre el permafrost debido a inviernos muy fríos (ver árboles borrachos ), aunque gran parte del bioma del bosque boreal tiene permafrost irregular o carece de permafrost por completo. La corta temporada de crecimiento (3-4 meses) en los bosques boreales se sostiene por mayores niveles de lluvia que los que recibe la tundra (entre 30 y 85 cm o 12 y 33 pulgadas por año). Este bioma está dominado por bosques de dosel cerrado de coníferas perennes, especialmente piceas, abetos, pinos y alerces con algunas maderas duras de porosidad difusa. Los arbustos, hierbas, helechos, musgos y líquenes también son especies importantes. [ cita requerida ] Se ha indicado que los incendios de copas que reemplazan a los rodales son importantes para este bioma, [47] aunque otras investigaciones sugieren que los incendios de copas que reemplazan a los rodales pueden ser más dañinos para la biodiversidad forestal que los incendios terrestres. [48] Investigaciones recientes demuestran que las alteraciones en la frecuencia de los incendios y las sequías en esta región debido al cambio climático pueden ser potencialmente dañinas para la biodiversidad. [48] [47]
Los seres humanos que viven en la región del Ártico dependen de la aclimatación junto con adaptaciones físicas, metabólicas y conductuales para tolerar el frío extremo del Ártico. [49] Hay evidencia de que las poblaciones inuit modernas tienen una alta prevalencia de genes específicos que codifican la grasa para ayudar en la regulación térmica [50] [51] y que las poblaciones indígenas del Ártico tienen tasas metabólicas basales (TMB) significativamente más altas que las poblaciones no indígenas. [52] La TMB se define como "la tasa de consumo de oxígeno en reposo en el estado de ayuno y termoneutral" por WPT James. [53] La investigación de Keestra et. al también ha sugerido un vínculo entre las adaptaciones a los climas fríos y las respuestas mitocondriales a las hormonas tiroideas que "mejoran" la "producción de calor metabólico". [54]
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Los animales que son activos en el invierno tienen adaptaciones para sobrevivir al frío intenso. [55] Un ejemplo común es la presencia de pies sorprendentemente grandes en proporción al peso corporal. Estos actúan como raquetas de nieve y se pueden encontrar en animales como la liebre de raquetas de nieve y el caribú. Muchos de los animales del Ártico son más grandes que sus contrapartes templadas ( regla de Bergmann ), aprovechando la menor relación entre área de superficie y volumen que viene con el aumento de tamaño. Esto aumenta su capacidad para conservar el calor. Las capas de grasa, plumaje y pelaje también actúan como aislantes para ayudar a retener el calor y son comunes en los animales del Ártico, incluidos los osos polares y los mamíferos marinos. Algunos animales también tienen adaptaciones digestivas para mejorar su capacidad de digerir plantas leñosas, ya sea con o sin la ayuda de organismos microbianos. Esto es muy ventajoso durante los meses de invierno, cuando la mayor parte de la vegetación blanda está debajo de la capa de nieve .
No todos los animales del Ártico se enfrentan directamente a los rigores del invierno. Muchos migran a climas más cálidos en latitudes más bajas, mientras que otros evitan las dificultades del invierno hibernando hasta la primavera. [55]
Un problema al que se enfrentan las plantas del Ártico es la formación de cristales de hielo en las células, lo que provoca la muerte del tejido. Las plantas tienen dos formas de afrontar el riesgo de congelación: evitarlo o tolerarlo. Las plantas tienen varios mecanismos de evitación para prevenir la congelación. Pueden construir aislamiento, tener sus tallos cerca del suelo, utilizar el aislamiento de la capa de nieve y superenfriarse. Cuando se superenfría , el agua puede permanecer en su estado líquido hasta -38 °C o -36 °F (en comparación con su punto de congelación habitual de 0 °C o 32 °F). Después de que el agua alcanza los -38 °C (-36 °F), se congela espontáneamente y el tejido vegetal se destruye. Esto se llama punto de nucleación . El punto de nucleación puede reducirse si hay solutos disueltos presentes.
Por otra parte, las plantas tienen varias formas diferentes de tolerar la congelación en lugar de evitarla. Algunas plantas permiten la congelación permitiendo la congelación extracelular , pero no la intracelular . Las plantas dejan que el agua se congele en los espacios extracelulares, lo que crea un alto déficit de vapor que extrae el vapor de agua de la célula. Este proceso deshidrata la célula y le permite sobrevivir a temperaturas muy por debajo de los -38 °C (-36 °F).
Otro problema asociado con el frío extremo es la cavitación. La madera con poros anulares es susceptible a la cavitación porque los grandes poros que se utilizan para el transporte de agua se congelan fácilmente. La cavitación es mucho menos problemática en los árboles con madera con poros anulares difusos. En este tipo de madera, el riesgo de cavitación es menor, ya que los poros de transporte son más pequeños. La desventaja es que estas especies no pueden transportar el agua de manera tan eficiente.
Se ha observado que el aumento de la temperatura debido al cambio climático mundial es mayor en el Ártico que el "promedio global", y que las temperaturas del aire del Ártico se calientan dos veces más rápido. [56] [57] La observación del aumento proporcionalmente mayor de la temperatura en el Ártico se ha denominado "amplificación del Ártico". [58] La amplificación del cambio climático en el Ártico ha afectado a la ecología del Ártico al derretir el hielo marino, [58] disminuir la salinidad de las aguas del Ártico, [59] alterar las corrientes oceánicas y las temperaturas del agua, [57] y aumentar las precipitaciones, todo lo cual podría conducir potencialmente a una interrupción de la circulación termohalina. [60] Además, los cambios en el clima del Ártico podrían alterar los procesos del ecosistema y, por lo tanto, amenazar la biodiversidad marina y la biodiversidad de las especies terrestres que dependen de los ecosistemas marinos. [56] Se han encontrado pruebas adicionales que demuestran además que el cambio climático del Ártico afecta directamente a los ecosistemas terrestres al derretir el permafrost, [61] lo que contribuye a las emisiones de carbono. [62] [63]
La circulación termohalina es una serie de corrientes oceánicas submarinas alimentadas por la salinidad y la temperatura del agua de mar. [64] El derretimiento de las capas de hielo podría introducir grandes cantidades de agua dulce en el Atlántico Norte, causando un cambio en la densidad que podría alterar estas corrientes, [57] aunque diferentes proyecciones han sugerido que el derretimiento del hielo marino y el calentamiento de las aguas oceánicas también podrían tener el resultado opuesto y conducir a corrientes termohalinas más fuertes, [65] o mantenerlas. [66] [67] Debido a la dependencia de los climas globales de la circulación termohalina, los cambios en esta circulación podrían tener efectos significativos en la temperatura y la precipitación. [68] [69]
El derretimiento del hielo marino altera aún más las vidas y las interacciones ecológicas de una amplia gama de especies, incluidos los osos polares, los zorros árticos y varias especies de focas y aves marinas. Esta alteración puede ser causada por muchos factores, incluidos, entre otros, el uso que estas especies hacen del hielo marino para diversas conductas, como la migración, la caza y el apareamiento. [45] [70] La reducción del hielo marino podría alterar aún más las interacciones ecológicas del Ártico al alterar los nutrientes disponibles para el crecimiento del fitoplancton y, por lo tanto, amenazar la "base" de la red tropical marina del Ártico. [71] Las proyecciones recientes sugieren que el calentamiento global podría llevar a la desaparición de la mayor parte del hielo marino de verano del Ártico para el año 2050. [72]
La degradación del permafrost está provocando un importante hundimiento y aplastamiento de la superficie del suelo. [73] A medida que el suelo se va derritiendo en muchas regiones del Ártico, las ubicaciones de pueblos y comunidades que han estado habitadas durante siglos están ahora en peligro. [73] Este derretimiento está provocando una condición conocida como el síndrome del árbol borracho, [74] junto con impactos más generalizados en las características del suelo y la composición de la comunidad vegetal que amenazan con alterar las relaciones ecológicas actuales. [75] Las aguas subterráneas y las escorrentías de los ríos también se están viendo afectadas negativamente debido a la liberación de productos químicos y desechos peligrosos almacenados en el permafrost [76] y el daño causado a la infraestructura humana por la inestabilidad del permafrost. [77] La investigación de Miner et. al ha sugerido que el aumento de la contaminación causada por el deshielo del permafrost puede "alterar" la estabilidad ecológica del Ártico. [76]
Aunque las condiciones de calentamiento podrían aumentar el CO
2En algunos lugares, los científicos temen que el derretimiento del permafrost también libere grandes cantidades de carbono que anteriormente estaban atrapadas en él. [62] Las temperaturas más altas aumentan la descomposición del suelo y, si la descomposición del suelo es mayor que la producción primaria neta, el dióxido de carbono atmosférico global aumentará a su vez. Los sumideros atmosféricos en el nivel freático también se están reduciendo a medida que el permafrost se derrite y disminuye la altura del nivel freático en el Ártico. [78]
Los impactos de la liberación de carbono del permafrost podrían verse amplificados por los altos niveles de deforestación en los bosques boreales de Eurasia y Canadá. [79]
La actividad humana ha llevado a la introducción de especies no autóctonas (ENI) en los ecosistemas del Ártico, mientras que las condiciones climáticas cambiantes han permitido su supervivencia. [80] [81] Se ha sugerido que el transporte marítimo es la causa más importante de la introducción de ENI, [80] y existe la preocupación de que el derretimiento del hielo marino permita un mayor movimiento de barcos a través de las aguas del Ártico. [81] [82] Estas introducciones de ENI han sido etiquetadas como una amenaza importante para la biodiversidad global. [83] Las alteraciones del hábitat y las condiciones inducidas por el cambio climático en el Ártico [84] también han amenazado a muchas especies diferentes, incluidas las aves que utilizan la ruta migratoria del este de Asia, una ruta migratoria común. [85] La biodiversidad marina del Ártico también está amenazada por las perturbaciones ambientales antropogénicas. [86] Además, el cambio climático puede alterar la eficiencia de los servicios ecosistémicos prestados por los ecosistemas del Ártico. [87]
Históricamente, el Ártico se ha considerado una región de bajo riesgo para la invasión de especies no migratorias debido a sus duras condiciones, fuentes de alimentos limitadas y acceso limitado, lo que a su vez resultó en bajas posibilidades de supervivencia y crecimiento para las especies no migratorias. [80] Sin embargo, debido a los recientes aumentos en la cantidad de desarrollo humano junto con el derretimiento del hielo debido al cambio climático, el Ártico ha estado experimentando un clima más templado. Esto ha llevado a una mayor tasa de supervivencia para las especies no migratorias del sur, ya que las condiciones se han vuelto más propicias para la supervivencia de estas especies. A largo plazo, el ecosistema natural y las redes alimentarias se ven devastados ya que existen nuevas causas de agotamiento de los recursos y la tierra. [88]
Se deben implementar estrategias de mitigación a largo plazo para ayudar a monitorear la riqueza de especies en áreas como el Ártico para comprender las tendencias en biodiversidad y cómo las diferentes estrategias locales que se han implementado benefician o dañan el ecosistema. [89] Un ejemplo de una estrategia de mitigación que es potencialmente beneficiosa en la protección de la biodiversidad local mediante la reducción del transporte de NIS es el antiincrustante. [90] Las tecnologías antiincrustantes implican pinturas especializadas que se aplican al casco de un barco para frenar el crecimiento marino en el área submarina. [91] Estas pinturas incorporan diferentes biocidas como plomo y cobre y pueden ayudar a prevenir el asentamiento de diferentes NIS en vehículos que transportan mercancías a las regiones del Ártico. [90] Este proceso reduce indirectamente la cantidad de NIS transferido al Ártico por los humanos, pero el antiincrustante introduce químicos potencialmente dañinos en el medio marino, por lo que el uso, la cantidad y la ubicación de los biocidas deben considerarse y mitigarse a fondo. [90] El pensamiento científico y ambiental actual se inclina hacia el desarrollo y uso de estrategias antiincrustantes que no involucran biocidas. [92] La pérdida de biodiversidad del Ártico y las formas de mitigarla no pueden generalizarse demasiado porque las especies del Ártico interactúan con diferentes condiciones regionales que inciden fuertemente en cómo reaccionan al cambio climático. [86]
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