El permafrost (de perma- ' permanente ' y escarcha ) es suelo o sedimento submarino que permanece continuamente por debajo de 0 °C (32 °F) durante dos años o más: el permafrost más antiguo había estado congelado continuamente durante unos 700.000 años. [1] Mientras que el permafrost más superficial tiene una extensión vertical inferior a un metro (3 pies), el más profundo tiene más de 1.500 m (4.900 pies). [2] De manera similar, el área de zonas individuales de permafrost puede limitarse a estrechas cumbres montañosas o extenderse a través de vastas regiones árticas . [3] El suelo debajo de los glaciares y las capas de hielo no suele definirse como permafrost, por lo que en la tierra, el permafrost generalmente se encuentra debajo de la llamada capa activa de suelo que se congela y descongela según la estación. [4]
Alrededor del 15% del hemisferio norte o el 11% de la superficie global está cubierto de permafrost, [5] con una superficie total de alrededor de 18 millones de km 2 (6,9 millones de millas cuadradas). [6] Esto incluye áreas sustanciales de Alaska , Groenlandia , Canadá y Siberia . También se encuentra en regiones de alta montaña, siendo la meseta tibetana un ejemplo destacado. Sólo existe una minoría de permafrost en el hemisferio sur , donde está confinado a las laderas de las montañas como en los Andes de la Patagonia , los Alpes del Sur de Nueva Zelanda o las montañas más altas de la Antártida . [3] [1]
El permafrost contiene grandes cantidades de biomasa muerta que se ha acumulado a lo largo de milenios sin haber tenido la oportunidad de descomponerse completamente y liberar su carbono , lo que convierte el suelo de la tundra en un sumidero de carbono . [3] A medida que el calentamiento global calienta el ecosistema, el suelo congelado se descongela y se calienta lo suficiente como para que la descomposición comience de nuevo, acelerando el ciclo del carbono del permafrost . Dependiendo de las condiciones en el momento del deshielo, la descomposición puede liberar dióxido de carbono o metano , y estas emisiones de gases de efecto invernadero actúan como retroalimentación del cambio climático . [7] [8] [9] Las emisiones del deshielo del permafrost tendrán un impacto suficiente en el clima como para afectar los presupuestos globales de carbono . Es difícil modelar estimaciones exactas de las emisiones del permafrost debido a la incertidumbre sobre los diferentes procesos de deshielo. Existe un acuerdo generalizado sobre que serán menores que las emisiones causadas por el hombre y no lo suficientemente grandes como para provocar un " calentamiento galopante ". [10] En cambio, las emisiones anuales proyectadas de permafrost se han comparado con las emisiones globales derivadas de la deforestación , o con las emisiones anuales de países grandes como Rusia, Estados Unidos o China. [11]
Además de su impacto climático, el deshielo del permafrost conlleva riesgos adicionales. El suelo anteriormente congelado a menudo contiene suficiente hielo que, cuando se descongela, la saturación hidráulica se excede repentinamente, por lo que el suelo se desplaza sustancialmente e incluso puede colapsar por completo. Muchos edificios y otras infraestructuras se construyeron sobre permafrost cuando estaba congelado y estable, por lo que son vulnerables al colapso si se descongela. [12] Las estimaciones sugieren que casi el 70% de dicha infraestructura estará en riesgo para 2050, y que los costos asociados podrían aumentar a decenas de miles de millones de dólares en la segunda mitad del siglo. [13] Además, entre 13.000 y 20.000 sitios contaminados con desechos tóxicos están presentes en el permafrost, [14] así como en los depósitos naturales de mercurio , [15] todos ellos susceptibles de filtrarse y contaminar el medio ambiente a medida que avanza el calentamiento. [16] Por último, ha habido preocupación sobre microorganismos potencialmente patógenos que sobrevivan al deshielo y contribuyan a futuras epidemias y pandemias , [17] [18] aunque este riesgo es especulativo y gran parte de la comunidad científica lo considera inverosímil. [19] [20] [21]
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El permafrost es suelo , roca o sedimento que permanece congelado durante más de dos años consecutivos. En la práctica, esto significa que el permafrost se produce a una temperatura media anual de -2 °C (28,4 °F) o menos. En las regiones más frías, la profundidad del permafrost continuo puede superar los 1.400 m (4.600 pies). [22] Por lo general, existe debajo de la llamada capa activa , que se congela y descongela anualmente, y por lo tanto puede sustentar el crecimiento de las plantas, ya que las raíces solo pueden afianzarse en el suelo que se descongela. [2] El espesor de la capa activa se mide durante su extensión máxima al final del verano: [23] a partir de 2018, el espesor promedio en el hemisferio norte es de ~145 centímetros (4,76 pies), pero existen diferencias regionales significativas. El noreste de Siberia , Alaska y Groenlandia tienen el permafrost más sólido con la menor extensión de capa activa (menos de 50 centímetros (1,6 pies) en promedio, y a veces solo 30 centímetros (0,98 pies)), mientras que el sur de Noruega y la meseta de Mongolia son los sólo áreas donde la capa activa promedio tiene una profundidad superior a 600 centímetros (20 pies), con el récord de 10 metros (33 pies). [24] [25] El límite entre la capa activa y el propio permafrost a veces se denomina tabla de permafrost. [26]
Alrededor del 15% de la tierra del hemisferio norte que no está completamente cubierta por hielo está directamente sustentada por permafrost; El 22% se define como parte de una zona o región de permafrost. [5] Esto se debe a que sólo un poco más de la mitad de esta área se define como una zona continua de permafrost, donde entre el 90 % y el 100 % de la tierra está cubierta de permafrost. En cambio, alrededor del 20% se define como permafrost discontinuo, cuya cobertura oscila entre el 50% y el 90%. Finalmente, el <30% restante de las regiones de permafrost está formado por áreas con una cobertura del 10% al 50%, que se definen como zonas de permafrost esporádicas, y algunas áreas que tienen parches aislados de permafrost que cubren el 10% o menos de su área. [27] [28] : 435 La mayor parte de esta área se encuentra en Siberia, el norte de Canadá, Alaska y Groenlandia. Debajo de la capa activa, las oscilaciones anuales de temperatura del permafrost se hacen más pequeñas con la profundidad. La mayor profundidad de permafrost se produce justo antes del punto donde el calor geotérmico mantiene una temperatura por encima del punto de congelación. Por encima de ese límite inferior puede haber permafrost con una temperatura anual constante: "permafrost isotérmico". [29]
El permafrost normalmente se forma en cualquier clima donde la temperatura media anual del aire es inferior al punto de congelación del agua. Se encuentran excepciones en los bosques boreales húmedos , como en el norte de Escandinavia y la parte nororiental de la Rusia europea al oeste de los Urales , donde la nieve actúa como un manto aislante. Las zonas glaciares también pueden ser excepciones. Dado que todos los glaciares se calientan en su base mediante calor geotérmico, los glaciares templados , que se encuentran cerca del punto de fusión por presión, pueden tener agua líquida en la interfaz con el suelo y, por lo tanto, están libres de permafrost subyacente. [30] Las anomalías frías "fósiles" en el gradiente geotérmico en áreas donde se desarrolló un permafrost profundo durante el Pleistoceno persisten hasta varios cientos de metros. Esto se desprende de las mediciones de temperatura en pozos de América del Norte y Europa. [31]
La temperatura subterránea varía menos de una estación a otra que la temperatura del aire, y las temperaturas medias anuales tienden a aumentar con la profundidad como resultado del gradiente de la corteza geotérmica. Por lo tanto, si la temperatura media anual del aire es sólo ligeramente inferior a 0 °C (32 °F), el permafrost se formará sólo en lugares protegidos, generalmente con una orientación norte o sur (en los hemisferios norte y sur respectivamente), creando un permafrost discontinuo. . Por lo general, el permafrost permanecerá discontinuo en un clima donde la temperatura media anual de la superficie del suelo está entre -5 y 0 °C (23 y 32 °F). En las áreas de invierno húmedo mencionadas anteriormente, es posible que ni siquiera haya permafrost discontinuo hasta -2 °C (28 °F). El permafrost discontinuo a menudo se divide en permafrost discontinuo extenso, donde el permafrost cubre entre el 50 y el 90 por ciento del paisaje y generalmente se encuentra en áreas con temperaturas medias anuales entre -2 y -4 °C (28 y 25 °F), y esporádico permafrost, donde la cubierta de permafrost es menos del 50 por ciento del paisaje y generalmente ocurre a temperaturas medias anuales entre 0 y -2 °C (32 y 28 °F). [32]
En la ciencia del suelo, la zona de permafrost esporádica se abrevia SPZ y la zona de permafrost discontinua extensa DPZ . [33] Se producen excepciones en Siberia y Alaska , donde la profundidad actual del permafrost es una reliquia de las condiciones climáticas durante las edades glaciales, donde los inviernos eran hasta 11 °C (20 °F) más fríos que los actuales.
A temperaturas medias anuales de la superficie del suelo inferiores a -5 °C (23 °F), la influencia del aspecto nunca puede ser suficiente para descongelar el permafrost y se forma una zona de permafrost continuo (abreviado como CPZ ). Una línea de permafrost continuo en el hemisferio norte [35] representa la frontera más meridional donde la tierra está cubierta por permafrost continuo o hielo glacial. La línea de permafrost continuo varía en todo el mundo hacia el norte o el sur debido a los cambios climáticos regionales. En el hemisferio sur , la mayor parte de la línea equivalente caería dentro del Océano Austral si hubiera tierra allí. La mayor parte del continente antártico está cubierta por glaciares, bajo los cuales gran parte del terreno está sujeto a un derretimiento basal . [36] La tierra expuesta de la Antártida está sustancialmente sustentada por permafrost, [37] parte del cual está sujeto a calentamiento y deshielo a lo largo de la costa. [38]
Una variedad de elevaciones tanto en el hemisferio norte como en el sur son lo suficientemente frías como para soportar un suelo perennemente congelado: algunos de los ejemplos más conocidos incluyen las Montañas Rocosas canadienses , los Alpes europeos , el Himalaya y el Tien Shan . En general, se ha descubierto que el permafrost alpino extenso requiere una temperatura media anual del aire de -3 °C (27 °F), aunque esto puede variar dependiendo de la topografía local , y se sabe que algunas áreas montañosas soportan permafrost a -1 °C. (30 °F). También es posible que el permafrost alpino subsuperficial esté cubierto por un suelo más cálido que sustenta la vegetación. [39]
El permafrost alpino es particularmente difícil de estudiar y los esfuerzos sistemáticos de investigación no comenzaron hasta la década de 1970. [39] En consecuencia, siguen existiendo incertidumbres sobre su geografía. Tan recientemente como 2009, se había descubierto permafrost en una nueva zona: el pico más alto de África, el Monte Kilimanjaro (4.700 m (15.400 pies) sobre el nivel del mar y aproximadamente 3° al sur del ecuador ). [40] En 2014, una colección de estimaciones regionales de la extensión del permafrost alpino había establecido una extensión global de 3.560.000 km 2 (1.370.000 millas cuadradas). [34] Sin embargo, en 2014, el permafrost alpino en los Andes no había sido cartografiado completamente, [41] aunque su extensión se había modelado para evaluar la cantidad de agua atrapada en estas áreas. [42]
El permafrost submarino se encuentra debajo del lecho marino y existe en las plataformas continentales de las regiones polares. [2] Estas áreas se formaron durante la última Edad del Hielo , cuando una mayor porción del agua de la Tierra estaba atrapada en capas de hielo en la tierra y cuando los niveles del mar eran bajos. A medida que las capas de hielo se derritieron para convertirse nuevamente en agua de mar durante el retroceso glacial del Holoceno , el permafrost costero se convirtió en plataformas sumergidas en condiciones límite relativamente cálidas y saladas, en comparación con el permafrost superficial. Desde entonces, estas condiciones llevaron a la disminución gradual y continua de la extensión del permafrost submarino. [6] Sin embargo, su presencia sigue siendo una consideración importante para el "diseño, construcción y operación de instalaciones costeras, estructuras fundadas en el fondo del mar, islas artificiales , tuberías submarinas y pozos perforados para exploración y producción". [43] El permafrost submarino también puede superponerse a depósitos de clatrato de metano , que alguna vez se especuló que serían un punto de inflexión climático importante en lo que se conoció como la hipótesis de la pistola de clatrato , pero que ahora ya no se cree que desempeñen ningún papel en el cambio climático proyectado. [44]
En el Último Máximo Glacial , el permafrost continuo cubría un área mucho mayor que la actual, cubriendo toda Europa libre de hielo hacia el sur hasta aproximadamente Szeged (sureste de Hungría ) y el Mar de Azov (entonces tierra firme) [45] y el este de Asia hacia el sur. hasta los actuales Changchun y Abashiri . [46] En América del Norte, sólo existía un cinturón extremadamente estrecho de permafrost al sur de la capa de hielo aproximadamente a la latitud de Nueva Jersey hasta el sur de Iowa y el norte de Missouri , pero el permafrost era más extenso en las regiones occidentales más secas donde se extendía hacia el sur. frontera de Idaho y Oregón . [47] En el hemisferio sur , hay alguna evidencia de antiguo permafrost de este período en el centro de Otago y la Patagonia argentina , pero probablemente era discontinuo y está relacionado con la tundra. El permafrost alpino también se produjo en Drakensberg durante los máximos glaciales por encima de unos 3.000 metros (9.840 pies). [48] [49]
El permafrost se extiende hasta una profundidad de base donde el calor geotérmico de la Tierra y la temperatura media anual en la superficie alcanzan una temperatura de equilibrio de 0 °C (32 °F). [51] Esta profundidad de base del permafrost puede variar enormemente: es menos de un metro (3 pies) en las áreas donde es menos profundo, [2] pero alcanza 1.493 m (4.898 pies) en las cuencas norteñas de los ríos Lena y Yana en Siberia . [22] Los cálculos indican que el tiempo de formación del permafrost se ralentiza considerablemente más allá de los primeros metros. Por ejemplo, se necesitaron más de medio millón de años para formar el permafrost profundo que subyace a Prudhoe Bay, Alaska , un período que se extiende a lo largo de varios ciclos glaciales e interglaciares del Pleistoceno . [50] : 18
La profundidad de la base se ve afectada por la geología subyacente y, en particular, por la conductividad térmica , que es menor para el permafrost en el suelo que en el lecho de roca . [51] Una conductividad más baja deja al permafrost menos afectado por el gradiente geotérmico , que es la tasa de aumento de la temperatura con respecto al aumento de la profundidad en el interior de la Tierra. Ocurre cuando la energía térmica interna de la Tierra se genera por la desintegración radiactiva de isótopos inestables y fluye hacia la superficie por conducción a una velocidad de ~47 teravatios (TW). [52] Lejos de los límites de las placas tectónicas, esto equivale a un flujo de calor promedio de 25 a 30 °C/km (124 a 139 °F/mi) cerca de la superficie. [53]
Cuando el contenido de hielo de un permafrost excede el 250 por ciento (hielo a suelo seco en masa), se clasifica como hielo masivo. Los cuerpos de hielo masivos pueden variar en composición, en todas las gradaciones imaginables, desde barro helado hasta hielo puro. Los lechos de hielo masivos tienen un espesor mínimo de al menos 2 m y un diámetro corto de al menos 10 m. [55] Las primeras observaciones registradas de este fenómeno en América del Norte fueron realizadas por científicos europeos en Canning River (Alaska) en 1919. [56] La literatura rusa proporciona una fecha anterior de 1735 y 1739 durante la Gran Expedición al Norte de P. Lassinius y Khariton Laptev . respectivamente. Los investigadores rusos, entre ellos IA Lopatin, B. Khegbomov, S. Taber y G. Beskow, también formularon las teorías originales sobre la inclusión de hielo en suelos helados. [57]
Si bien hay cuatro categorías de hielo en el permafrost: hielo poroso, cuñas de hielo (también conocido como hielo venoso), hielo superficial enterrado y hielo intrasedimental (a veces también llamado hielo constitucional [57] ), sólo las dos últimas tienden a ser lo suficientemente grandes como para calificar. como hielo terrestre masivo. [58] [26] Estos dos tipos generalmente ocurren por separado, pero se pueden encontrar juntos, como en la costa de Tuktoyaktuk en el oeste del Ártico de Canadá , donde se encuentran los restos de la capa de hielo Laurentide . [59]
El hielo superficial enterrado puede provenir de nieve, lagos congelados o hielo marino , aufeis (hielo de río varado) e incluso hielo glacial enterrado de las antiguas capas de hielo del Pleistoceno . Estos últimos tienen un valor enorme para la investigación paleoglaciológica, pero incluso en 2022 se desconoce la extensión total y el volumen de ese hielo antiguo enterrado. [60] Los sitios notables con depósitos de hielo antiguos conocidos incluyen el valle del río Yenisei en Siberia , Rusia, así como Banks y la isla Bylot en Nunavut y los Territorios del Noroeste de Canadá . [61] [62] [54] Se sabe que algunos de los restos de la capa de hielo enterrados albergan lagos termokarst . [60]
El hielo intrasedimental o constitucional ha sido ampliamente observado y estudiado en todo Canadá. Se forma cuando las aguas subterráneas se congelan en el lugar y se subdivide en hielo intrusivo, de inyección y segregacional. Este último es el tipo dominante, formado tras la diferenciación por cristalización en sedimentos húmedos , que se produce cuando el agua migra al frente de congelación bajo la influencia de las fuerzas de van der Waals . [56] [55] [58] Este es un proceso lento, que ocurre principalmente en limos con una salinidad inferior al 20% del agua de mar : los sedimentos de limo con mayor salinidad y los sedimentos arcillosos tienen en cambio un movimiento de agua antes de la formación de hielo dominado por procesos reológicos . En consecuencia, se necesitan entre 1 y 1.000 años para formar hielo intrasedimental en los 2,5 metros superiores de los sedimentos arcillosos, pero se necesitan entre 10 y 10.000 años para los sedimentos de turba y entre 1.000 y 1.000.000 de años para los sedimentos de limo. [26]
Los procesos del permafrost, como la contracción térmica que genera grietas que eventualmente se convierten en cuñas de hielo y la soliflucción (movimiento gradual del suelo cuesta abajo a medida que se congela y descongela repetidamente), a menudo conducen a la formación de polígonos, anillos, escalones y otras formas de suelo modelado que se encuentran en el suelo. zonas árticas, periglaciales y alpinas. [63] [64] En áreas de permafrost ricas en hielo, el derretimiento del hielo molido inicia formas de relieve termokarst como lagos termokarst , deshielos, barrancos de erosión térmica y desprendimientos de capas activas. [65] [66] En particular, el permafrost inusualmente profundo en los páramos y pantanos del Ártico a menudo atrae agua de deshielo en estaciones más cálidas, que se acumula y se congela para formar lentes de hielo , y el suelo circundante comienza a sobresalir hacia afuera en una pendiente. Esto puede eventualmente resultar en la formación de formas terrestres a gran escala alrededor de este núcleo de permafrost, como palsas : de largo (15 a 150 m (49 a 492 pies)), ancho (10 a 30 m (33 a 98 pies)) montículos de turba aún poco profundos (<1 a 6 m (3 pies 3 pulgadas - 19 pies 8 pulgadas) de altura) , y los pingos aún más grandes , que pueden tener de 3 a 70 m (10 a 230 pies) de altura y de 30 a 1000 m ( 98 a 3281 pies) de diámetro . [67] [68]
Sólo las plantas con raíces poco profundas pueden sobrevivir en presencia de permafrost. El abeto negro tolera zonas de enraizamiento limitadas y domina la flora donde el permafrost es extenso. Del mismo modo, las especies animales que viven en guaridas y madrigueras tienen su hábitat limitado por el permafrost, y estas limitaciones también tienen un impacto secundario en las interacciones entre especies dentro del ecosistema . [69]
Si bien el suelo de permafrost está congelado, no es completamente inhóspito para los microorganismos , aunque su número puede variar ampliamente, típicamente de 1 a 1000 millones por gramo de suelo. [70] [71] El ciclo del carbono del permafrost (Ciclo del Carbono Ártico) se ocupa de la transferencia de carbono desde los suelos de permafrost a la vegetación terrestre y los microbios, a la atmósfera, de regreso a la vegetación y finalmente de regreso a los suelos de permafrost a través del entierro y la sedimentación debido a Procesos criogénicos. Parte de este carbono se transfiere al océano y a otras partes del mundo a través del ciclo global del carbono. El ciclo incluye el intercambio de dióxido de carbono y metano entre componentes terrestres y la atmósfera, así como la transferencia de carbono entre la tierra y el agua como metano, carbono orgánico disuelto , carbono inorgánico disuelto , carbono inorgánico particulado y carbono orgánico particulado . [72]
La mayoría de las bacterias y hongos que se encuentran en el permafrost no pueden cultivarse en el laboratorio, pero la identidad de los microorganismos puede revelarse mediante técnicas basadas en el ADN . Por ejemplo, el análisis de los genes 16S rRNA de muestras de permafrost del Pleistoceno tardío en las tierras bajas de Kolyma en el este de Siberia reveló ocho filotipos , que pertenecían a los filos Actinomycetota y Pseudomonadota . [73] En 2016 se descubrió que "Muot-da-Barba-Peider", un sitio de permafrost alpino en el este de Suiza, alberga una comunidad microbiana diversa. Los grupos de bacterias prominentes incluían el filo Acidobacteriota , Actinomycetota , AD3 , Bacteroidota , Chloroflexota , Gemmatimonadota , OD1. , Nitrospirota , Planctomycetota , Pseudomonadota y Verrucomicrobiota , además de hongos eucariotas como Ascomycota , Basidiomycota y Zygomycota . En las especies que viven actualmente, los científicos observaron una variedad de adaptaciones a las condiciones bajo cero, incluidos procesos metabólicos reducidos y anaeróbicos. [74]
Sólo hay dos grandes ciudades en el mundo construidas en áreas de permafrost continuo (donde el suelo congelado forma una capa continua bajo cero) y ambas están en Rusia: Norilsk en el Krai de Krasnoyarsk y Yakutsk en la República de Sakha . [75] Construir sobre permafrost es difícil porque el calor del edificio (o tubería ) puede extenderse al suelo y descongelarlo. A medida que el contenido de hielo se convierte en agua, la capacidad del suelo para proporcionar soporte estructural se debilita, hasta que el edificio se desestabiliza. Por ejemplo, durante la construcción del Ferrocarril Transiberiano , un complejo de fábrica de máquinas de vapor construido en 1901 comenzó a desmoronarse al mes de comenzar a funcionar por estas razones. [76] : 47 Además, no hay agua subterránea disponible en un área cubierta de permafrost. Cualquier asentamiento o instalación importante necesita realizar algún arreglo alternativo para obtener agua. [75] [76] : 25
Una solución común es colocar cimientos sobre pilotes de madera , una técnica iniciada por el ingeniero soviético Mikhail Kim en Norilsk. [77] Sin embargo, el cambio de fricción inducido por el calentamiento en los pilotes aún puede causar movimiento por fluencia , incluso cuando el suelo permanece congelado. [78] El Instituto Melnikov Permafrost en Yakutsk descubrió que los cimientos de pilotes deben extenderse hasta 15 metros (49 pies) para evitar el riesgo de que los edificios se hunda. A esta profundidad la temperatura no cambia con las estaciones, permaneciendo en aproximadamente -5 °C (23 °F). [79]
Otros dos enfoques se están construyendo sobre una extensa plataforma de grava (generalmente de 1 a 2 m (3 pies 3 pulgadas - 6 pies 7 pulgadas) de espesor); o utilizando heatpipes de amoníaco anhidro . [80] El sistema de oleoducto Trans-Alaska utiliza tubos de calor integrados en soportes verticales para evitar que el oleoducto se hunda y el ferrocarril Qingzang en el Tíbet emplea una variedad de métodos para mantener el suelo fresco, tanto en áreas con suelo susceptible a las heladas . El permafrost puede requerir recintos especiales para los servicios públicos enterrados, llamados " utilidores ". [81]
A nivel mundial, el permafrost se calentó aproximadamente 0,3 °C (0,54 °F) entre 2007 y 2016, y se observó un calentamiento más fuerte en la zona de permafrost continua en relación con la zona discontinua. El calentamiento observado fue de hasta 3 °C (5,4 °F) en partes del norte de Alaska (principios de la década de 1980 hasta mediados de la década de 2000) y de hasta 2 °C (3,6 °F) en partes del norte europeo de Rusia (1970-2020). Este calentamiento provoca inevitablemente el deshielo del permafrost: el espesor de la capa activa ha aumentado en el Ártico europeo y ruso a lo largo del siglo XXI y en zonas de gran elevación en Europa y Asia desde la década de 1990. [83] : 1237 Entre 2000 y 2018, el espesor promedio de la capa activa había aumentado de ~127 centímetros (4,17 pies) a ~145 centímetros (4,76 pies), a una tasa anual promedio de ~0,65 centímetros (0,26 pulgadas). [24] En Yukón , la zona de permafrost continuo podría haberse desplazado 100 kilómetros (62 millas) hacia el polo desde 1899, pero los registros precisos sólo se remontan a 30 años atrás. La extensión del permafrost submarino también está disminuyendo; En 2019, aproximadamente el 97% del permafrost bajo las plataformas de hielo del Ártico se está volviendo más cálido y delgado. [84] [10] : 1281 Basado en un alto acuerdo entre las proyecciones de los modelos, la comprensión de los procesos fundamentales y la evidencia paleoclimática, es prácticamente seguro que la extensión y el volumen del permafrost continuarán reduciéndose a medida que el clima global se calienta, y se determinará el alcance de las pérdidas. por la magnitud del calentamiento. [83] : 1283
El deshielo del permafrost está asociado con una amplia gama de problemas y la Asociación Internacional de Permafrost (IPA) existe para ayudar a abordarlos. Convoca Conferencias Internacionales sobre Permafrost y mantiene la Red Terrestre Global para Permafrost , que lleva a cabo proyectos especiales como la preparación de bases de datos, mapas, bibliografías y glosarios, y coordina programas y redes de campo internacionales. [85]
A medida que el calentamiento reciente profundiza la capa activa sujeta al deshielo del permafrost, se expone el carbono anteriormente almacenado a procesos biogénicos que facilitan su entrada a la atmósfera en forma de dióxido de carbono y metano . [11] Debido a que las emisiones de carbono del deshielo del permafrost contribuyen al mismo calentamiento que facilita el deshielo, es un ejemplo bien conocido de retroalimentación positiva del cambio climático , [87] y debido a que el deshielo generalizado del permafrost es efectivamente irreversible, también se considera uno de puntos de inflexión en el sistema climático . [88]
En la región circumpolar norte, el permafrost contiene materia orgánica equivalente a entre 1.400 y 1.650 mil millones de toneladas de carbono puro, que se acumuló a lo largo de miles de años. Esta cantidad equivale a casi la mitad de todo el material orgánico en todos los suelos , [89] [11] y es aproximadamente el doble del contenido de carbono de la atmósfera , o alrededor de cuatro veces mayor que las emisiones humanas de carbono entre el inicio de la Revolución Industrial y 2011. [90] Además, la mayor parte de este carbono (~1.035 mil millones de toneladas) se almacena en lo que se define como permafrost cercano a la superficie, a no más de 3 metros (9,8 pies) debajo de la superficie. [89] [11] Sin embargo, se espera que sólo una fracción de este carbono almacenado ingrese a la atmósfera. [91] En general, se espera que el volumen de permafrost en los 3 m superiores del suelo disminuya aproximadamente un 25% por 1 °C (1,8 °F) de calentamiento global, [83] : 1283, incluso bajo el RCP8.5 En un escenario asociado con más de 4 °C (7,2 °F) de calentamiento global para finales del siglo XXI, [92] se espera que entre el 5% y el 15% del carbono del permafrost se pierda "durante décadas y siglos". [11]
La cantidad exacta de carbono que se liberará debido al calentamiento en un área determinada de permafrost depende de la profundidad del deshielo, el contenido de carbono dentro del suelo descongelado, los cambios físicos en el medio ambiente y la actividad microbiana y vegetal en el suelo. [93] En particular, las estimaciones de la liberación de carbono por sí solas no representan completamente el impacto del deshielo del permafrost en el cambio climático. Esto se debe a que el carbono puede liberarse mediante respiración aeróbica o anaeróbica , lo que da como resultado emisiones de dióxido de carbono (CO 2 ) o metano (CH 4 ), respectivamente. Si bien el metano dura menos de 12 años en la atmósfera, su potencial de calentamiento global es alrededor de 80 veces mayor que el del CO 2 en un período de 20 años y aproximadamente 28 veces mayor en un período de 100 años. [94] [95] Si bien solo una pequeña fracción del carbono del permafrost ingresará a la atmósfera como metano, esas emisiones causarán entre el 40% y el 70% del calentamiento total causado por el deshielo del permafrost durante el siglo XXI. Gran parte de la incertidumbre sobre el alcance final de las emisiones de metano del permafrost se debe a la dificultad de contabilizar los abruptos procesos de deshielo descubiertos recientemente, que a menudo aumentan la fracción de metano emitido sobre el dióxido de carbono en comparación con los procesos habituales de deshielo gradual. [96] [11]
Otro factor que complica las proyecciones de las emisiones de carbono del permafrost es el actual "reverdecimiento" del Ártico. A medida que el cambio climático calienta el aire y el suelo, la región se vuelve más acogedora para las plantas, incluidos arbustos y árboles más grandes que antes no podían sobrevivir allí. Así, el Ártico está perdiendo cada vez más biomas de tundra , pero gana más plantas, que proceden a absorber más carbono. Algunas de las emisiones causadas por el deshielo del permafrost se verán compensadas por este mayor crecimiento de las plantas, pero la proporción exacta es incierta. Se considera muy poco probable que esta ecologización pueda compensar todas las emisiones derivadas del deshielo del permafrost durante el siglo XXI, y aún menos probable que pueda seguir el ritmo de esas emisiones después del siglo XXI. [11] Además, el cambio climático también aumenta el riesgo de incendios forestales en el Ártico, lo que puede acelerar sustancialmente las emisiones de carbono del permafrost. [87] [98]
En conjunto, se espera que las emisiones acumuladas de gases de efecto invernadero derivadas del deshielo del permafrost sean menores que las emisiones antropogénicas acumuladas, pero aún así sustanciales a escala global, y algunos expertos las comparan con las emisiones causadas por la deforestación . [11] El Sexto Informe de Evaluación del IPCC estima que el dióxido de carbono y el metano liberados por el permafrost podrían ascender al equivalente de 14 a 175 mil millones de toneladas de dióxido de carbono por 1 °C (1,8 °F) de calentamiento. [83] : 1237 A modo de comparación, en 2019, las emisiones antropogénicas anuales de dióxido de carbono por sí solas ascendieron a alrededor de 40 mil millones de toneladas. [83] : 1237 Una revisión importante publicada en el año 2022 concluyó que si se cumpliera el objetivo de evitar 2 °C (3,6 °F) de calentamiento, entonces las emisiones anuales promedio de permafrost a lo largo del siglo XXI serían equivalentes al año 2019. emisiones anuales de Rusia. Según el RCP4.5, un escenario considerado cercano a la trayectoria actual y en el que el calentamiento se mantiene ligeramente por debajo de los 3 °C (5,4 °F), las emisiones anuales de permafrost serían comparables a las emisiones del año 2019 de Europa Occidental o Estados Unidos, mientras que bajo el escenario En un escenario de alto calentamiento global y peor respuesta de retroalimentación del permafrost, se acercarían las emisiones de China del año 2019. [11]
Menos estudios han intentado describir el impacto directamente en términos de calentamiento. Un artículo de 2018 estimó que si el calentamiento global se limitara a 2 °C (3,6 °F), el deshielo gradual del permafrost agregaría alrededor de 0,09 °C (0,16 °F) a las temperaturas globales para 2100, [99] mientras que una revisión de 2022 concluyó que cada 1 °C (1,8 °F) de calentamiento global provocaría 0,04 °C (0,072 °F) y 0,11 °C (0,20 °F) de deshielo abrupto para los años 2100 y 2300. Alrededor de 4 °C (7,2 °F) de Podría producirse un calentamiento global, un colapso abrupto (alrededor de 50 años) y generalizado de las áreas de permafrost, lo que resultaría en un calentamiento adicional de 0,2 a 0,4 °C (0,36 a 0,72 °F). [88] [100]
A medida que el agua se drena o se evapora, la estructura del suelo se debilita y a veces se vuelve viscosa hasta que recupera fuerza al disminuir el contenido de humedad. Un signo visible de la degradación del permafrost es el desplazamiento aleatorio de los árboles de su orientación vertical en las zonas de permafrost. [101] El calentamiento global ha aumentado las perturbaciones en las laderas del permafrost y el suministro de sedimentos a los sistemas fluviales, lo que ha resultado en aumentos excepcionales en los sedimentos de los ríos. [102] Por otro lado, la alteración del suelo anteriormente duro aumenta el drenaje de los depósitos de agua en los humedales del norte . Esto puede secarlos y comprometer la supervivencia de plantas y animales acostumbrados al ecosistema de humedal. [103]
En las altas montañas, gran parte de la estabilidad estructural se puede atribuir a los glaciares y al permafrost. [104] A medida que el clima se calienta, el permafrost se derrite, lo que disminuye la estabilidad de las laderas y aumenta el estrés a través de la acumulación de presión de agua intersticial , lo que en última instancia puede provocar fallas de las laderas y desprendimientos de rocas . [105] [106] Durante el siglo pasado, se ha registrado un número cada vez mayor de eventos de falla de pendientes de rocas alpinas en cadenas montañosas de todo el mundo, y algunos se han atribuido al deshielo del permafrost inducido por el cambio climático. El deslizamiento de tierra de Val Pola en 1987 , que mató a 22 personas en los Alpes italianos , se considera un ejemplo de ello. [107] En 2002, se produjeron desprendimientos masivos de rocas y hielo (hasta 11,8 millones de m 3 ), terremotos (hasta 3,9 Richter ), inundaciones (hasta 7,8 millones de m 3 de agua) y rápidos flujos de roca y hielo a largas distancias (hasta 7,8 millones de m 3 de agua). a 7,5 km a 60 m/s) se atribuyeron a la inestabilidad de las pendientes en el permafrost de alta montaña. [108]
El deshielo del permafrost también puede provocar la formación de lóbulos de escombros congelados (FDL), que se definen como "deslizamientos de tierra de movimiento lento compuestos de suelo, rocas, árboles y hielo". [109] Este es un problema notable en la Cordillera Brooks del sur de Alaska , donde algunos FDL midieron más de 100 m (110 yardas) de ancho, 20 m (22 yardas) de altura y 1000 m (1100 yardas) de largo. 2012. [110] [111] En diciembre de 2021, se identificaron 43 lóbulos de escombros congelados en el sur de Brooks Range, donde podrían amenazar tanto el corredor del Sistema de oleoductos Trans Alaska (TAPS) como la autopista Dalton , que es la principal. enlace de transporte entre el interior de Alaska y la vertiente norte de Alaska . [112]
En 2021, hay 1162 asentamientos ubicados directamente sobre el permafrost del Ártico, que albergan a aproximadamente 5 millones de personas. Se espera que para 2050 la capa de permafrost situada debajo del 42% de estos asentamientos se derrita, afectando a todos sus habitantes (actualmente 3,3 millones de personas). [114] En consecuencia, una amplia gama de infraestructuras en zonas de permafrost se ven amenazadas por el deshielo. [12] [115] : 236 Para 2050, se estima que casi el 70% de la infraestructura global ubicada en las áreas de permafrost estaría en alto riesgo de deshielo del permafrost, incluido entre el 30% y el 50% de la infraestructura "crítica". Los costos asociados podrían alcanzar decenas de miles de millones de dólares en la segunda mitad del siglo. [13] Se prevé que la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de conformidad con el Acuerdo de París estabilizará el riesgo después de mediados de siglo; de lo contrario, seguirá empeorando. [113]
Sólo en Alaska , los daños a la infraestructura para finales de siglo ascenderían a 4.600 millones de dólares (al valor en dólares de 2015) si se hiciera realidad el RCP8.5 , el escenario de cambio climático de altas emisiones . Más de la mitad se debe a daños a edificios (2.800 millones de dólares), pero también hay daños a carreteras (700 millones de dólares), ferrocarriles (620 millones de dólares), aeropuertos (360 millones de dólares) y oleoductos (170 millones de dólares). [116] Se realizaron estimaciones similares para RCP4.5, un escenario menos intenso que conduce a alrededor de 2,5 °C (4,5 °F) para 2100, un nivel de calentamiento similar a las proyecciones actuales. [117] En ese caso, los daños totales por el deshielo del permafrost se reducen a 3.000 millones de dólares, mientras que los daños a carreteras y ferrocarriles se reducen en aproximadamente dos tercios (de 700 y 620 millones de dólares a 190 y 220 millones de dólares) y los daños a las tuberías se reducen más. más de diez veces, de 170 millones de dólares a 16 millones de dólares. A diferencia de otros costos derivados del cambio climático en Alaska, como los daños causados por el aumento de las precipitaciones y las inundaciones, la adaptación al cambio climático no es una forma viable de reducir los daños causados por el deshielo del permafrost, ya que costaría más que los daños sufridos en cualquiera de los dos escenarios. [116]
En Canadá, los Territorios del Noroeste tienen una población de sólo 45.000 personas en 33 comunidades, pero se espera que el deshielo del permafrost les cueste 1.300 millones de dólares en 75 años, o alrededor de 51 millones de dólares al año. En 2006, el coste de adaptar las casas inuvialuit al deshielo del permafrost se estimó en 208 dólares/m 2 si se construían sobre cimientos de pilotes, y en 1.000 dólares/m 2 si no lo hacían. En aquella época, la superficie media de un edificio residencial en el territorio era de unos 100 m 2 . Tampoco es probable que el seguro del hogar cubra los daños inducidos por el deshielo y, para abordar esta realidad, el gobierno territorial financia actualmente los programas Contributing Assistance for Repairs and Enhancements (CARE) y Securing Assistance for Emergencies (SAFE), que brindan asistencia a largo y corto plazo. Préstamos condonables a plazo para ayudar a los propietarios a adaptarse. Es posible que en el futuro la reubicación obligatoria sea la opción más barata. Sin embargo, efectivamente alejaría a los inuit locales de sus tierras ancestrales. En este momento, su ingreso personal promedio es sólo la mitad del de un residente medio de los Territorios del Noroeste, lo que significa que los costos de adaptación ya son desproporcionados para ellos. [118]
En 2022, hasta el 80% de los edificios de algunas ciudades del norte de Rusia ya habían sufrido daños. [13] Para 2050, los daños a la infraestructura residencial podrían alcanzar los 15 mil millones de dólares, mientras que los daños totales a la infraestructura pública podrían ascender a 132 mil millones. [119] Esto incluye las instalaciones de extracción de petróleo y gas , de las cuales se cree que el 45% están en riesgo. [113]
Fuera del Ártico, la meseta Qinghai-Tíbet (a veces conocida como "el Tercer Polo") también tiene una extensa área de permafrost. Se está calentando al doble de la tasa promedio global, y el 40% de él ya se considera permafrost "cálido", lo que lo hace particularmente inestable. La meseta Qinghai-Tíbet tiene una población de más de 10 millones de personas (el doble de la población de las regiones de permafrost del Ártico) y más de 1 millón de m 2 de edificios están ubicados en su área de permafrost, así como 2.631 km de líneas eléctricas y 580 km de ferrocarriles. [120] También hay 9.389 kilómetros de carreteras, y alrededor del 30% ya están sufriendo daños por el deshielo del permafrost. [13] Las estimaciones sugieren que en el escenario más similar al actual, SSP2-4.5 , alrededor del 60% de la infraestructura actual estaría en alto riesgo para 2090 y el simple hecho de mantenerla costaría 6.310 millones de dólares, y la adaptación reduciría estos costos en un 20,9% al menos. mayoría. Mantener el calentamiento global en 2 °C (3,6 °F) reduciría estos costos a 5.650 millones de dólares, y cumplir el objetivo optimista del Acuerdo de París de 1,5 °C (2,7 °F) ahorraría otros 1.320 millones de dólares. En particular, menos del 20% de los ferrocarriles estarían en alto riesgo para 2100 con una temperatura inferior a 1,5 °C (2,7 °F), sin embargo, esta cifra aumenta al 60% a 2 °C (3,6 °F), mientras que bajo el SSP5-8,5, este nivel del riesgo se alcanza a mediados de siglo. [120]
Durante gran parte del siglo XX, se creyó que el permafrost preservaría "indefinidamente" cualquier cosa enterrada allí, y esto hizo que las áreas profundas de permafrost fueran lugares populares para la eliminación de desechos peligrosos. En lugares como el campo petrolífero de Prudhoe Bay en Canadá , se desarrollaron procedimientos que documentan la forma "apropiada" de inyectar desechos debajo del permafrost. Esto significa que, en 2023, habrá ~4500 instalaciones industriales en las áreas de permafrost del Ártico que procesan o almacenan activamente productos químicos peligrosos. Además, hay entre 13.000 y 20.000 lugares muy contaminados, el 70% de ellos en Rusia, y su contaminación está actualmente atrapada en el permafrost. Se espera que alrededor de una quinta parte de los sitios industriales y contaminados (1000 y 2200-4800) comiencen a descongelarse en el futuro, incluso si el calentamiento no aumenta con respecto a sus niveles de 2020. Sólo alrededor de un 3% más de sitios comenzarían a descongelarse entre ahora y 2050 en el escenario de cambio climático consistente con los objetivos del Acuerdo de París , RCP2.6 , pero para 2100, se espera que alrededor de 1100 instalaciones industriales más y entre 3500 y 5200 sitios contaminados comiencen a descongelarse aún más. entonces. En el escenario de emisiones muy altas RCP8.5, el 46% de los sitios industriales y contaminados comenzarían a descongelarse en 2050, y prácticamente todos se verían afectados por el deshielo en 2100. [14] Los organoclorados y otros contaminantes orgánicos persistentes son de particular importancia. preocupación, debido a su potencial de llegar repetidamente a las comunidades locales después de su reliberación mediante biomagnificación en peces. En el peor de los casos, las generaciones futuras nacidas en el Ártico llegarían a la vida con sistemas inmunológicos debilitados debido a la acumulación de contaminantes a través de generaciones. [dieciséis]
Un ejemplo notable de los riesgos de contaminación asociados con el permafrost fue el derrame de petróleo de Norilsk en 2020 , causado por el colapso del tanque de almacenamiento de combustible diesel en la central térmica número 3 de Norilsk-Taimyr Energy. Derramó 6.000 toneladas de combustible en la tierra y 15.000 en el agua, contaminando Ambarnaya , Daldykan y muchos ríos más pequeños en la península de Taimyr , llegando incluso al lago Pyasino , que es una fuente de agua crucial en la zona. Se declaró el estado de emergencia a nivel federal. [121] [122] El evento ha sido descrito como el segundo mayor derrame de petróleo en la historia moderna de Rusia. [123] [124]
Otro problema asociado con el deshielo del permafrost es la liberación de depósitos naturales de mercurio . Se estima que en el suelo de permafrost hay congeladas unas 800.000 toneladas de mercurio. Según las observaciones, alrededor del 70% del mismo es absorbido por la vegetación después del deshielo. [16] Sin embargo, si el calentamiento continúa bajo RCP8.5, entonces las emisiones de mercurio del permafrost a la atmósfera igualarían las emisiones globales actuales de todas las actividades humanas para el año 2200. Los suelos ricos en mercurio también representan una amenaza mucho mayor para los humanos y el medio ambiente. si se descongelan cerca de los ríos. Según el RCP8.5, para 2050 entrará suficiente mercurio en la cuenca del río Yukón como para que el pescado no sea seguro para el consumo según las directrices de la EPA . Para el año 2100, las concentraciones de mercurio en el río se duplicarán. Por el contrario, incluso si la mitigación se limita al escenario RCP4.5, los niveles de mercurio aumentarán aproximadamente un 14% para 2100 y no infringirán las directrices de la EPA ni siquiera para 2300. [15]
Se sabe que las bacterias pueden permanecer inactivas para sobrevivir en condiciones adversas y, en primer lugar, los virus no son metabólicamente activos fuera de las células huésped. Esto ha motivado la preocupación de que el deshielo del permafrost pueda liberar microorganismos previamente desconocidos, que pueden ser capaces de infectar a humanos o a ganado y cultivos importantes , lo que podría provocar epidemias o pandemias dañinas . [17] [18] Además, algunos científicos argumentan que la transferencia horizontal de genes podría ocurrir entre las bacterias más antiguas, anteriormente congeladas, y las modernas, y un resultado podría ser la introducción de nuevos genes de resistencia a los antibióticos en el genoma de los patógenos actuales, exacerbando lo que Ya se espera que se convierta en una cuestión difícil en el futuro. [125] [16]
Al mismo tiempo, patógenos notables como la gripe y la viruela parecen incapaces de sobrevivir al descongelamiento, [20] y otros científicos sostienen que el riesgo de que microorganismos antiguos puedan sobrevivir al deshielo y amenazar a los humanos no es científicamente plausible. [19] Asimismo, algunas investigaciones sugieren que las capacidades de resistencia a los antimicrobianos de las bacterias antiguas serían comparables o incluso inferiores a las de las modernas. [126] [21]
En 2012, investigadores rusos demostraron que el permafrost puede servir como depósito natural para formas de vida antiguas al revivir una muestra de Silene stenophylla a partir de tejido de 30.000 años de antigüedad encontrado en una madriguera de ardillas de la Edad de Hielo en el permafrost siberiano . Este es el tejido vegetal más antiguo jamás revivido. La planta resultante fue fértil y produjo flores blancas y semillas viables. El estudio demostró que el tejido vivo puede sobrevivir a la conservación en hielo durante decenas de miles de años. [127]
Entre mediados del siglo XIX y mediados del siglo XX, la mayor parte de la literatura sobre la ciencia básica del permafrost y los aspectos de ingeniería del permafrost se escribió en ruso. Uno de los primeros informes escritos que describe la existencia de permafrost data de 1684 , cuando los esfuerzos de excavación de pozos en Yakutsk quedaron perplejos por su presencia. [76] : 25 Alexander von Middendorff (1815-1894) y Karl Ernst von Baer , un científico alemán báltico de la Universidad de Königsberg y miembro de la Academia de Ciencias de San Petersburgo , desempeñaron un papel importante en la investigación inicial del permafrost. . Baer comenzó a publicar trabajos sobre el permafrost a partir de 1838 y, a menudo, se le considera el "fundador de la investigación científica sobre el permafrost". Mediante su recopilación y análisis de todos los datos disponibles sobre el hielo terrestre y el permafrost, Baer sentó las bases de la terminología moderna sobre permafrost. [128]
También se sabe que Baer compuso el primer libro de texto sobre permafrost del mundo en 1843, "Materiales para el estudio del hielo terrestre perenne", escrito en su lengua materna. Sin embargo, no se imprimió en ese momento y una traducción al ruso no estuvo lista hasta 1942. Se creía que el libro de texto original en alemán se había perdido hasta que se descubrió el texto mecanografiado de 1843 en los archivos de la biblioteca de la Universidad de Giessen . El texto de 234 páginas estuvo disponible en línea, con mapas, prefacio y comentarios adicionales. [128] En particular, el límite sur de permafrost de Baer en Eurasia dibujado en 1843 se corresponde bien con el límite sur real verificado por la investigación moderna. [27] [128]
A partir de 1942, Siemon William Muller profundizó en la literatura rusa relevante en poder de la Biblioteca del Congreso y la Biblioteca del Servicio Geológico de EE. UU . para poder proporcionar al gobierno una guía de campo de ingeniería y un informe técnico sobre el permafrost en 1943. [129] Ese informe acuñó el término inglés como una contracción de suelo permanentemente congelado, [130] en lo que se consideró una traducción directa del término ruso vechnaia merzlota (ruso: вечная мерзлота ). En 1953, esta traducción fue criticada por otra investigadora del USGS, Inna Poiré, ya que creía que el término había creado expectativas poco realistas sobre su estabilidad: [76] : 3 más recientemente, algunos investigadores han argumentado que "recongelar perpetuamente" sería una traducción más adecuada. . [131] El informe en sí fue clasificado (como Ejército de EE. UU.. Oficina del Jefe de Ingenieros, Estudio de Ingeniería Estratégica , no. 62, 1943), [130] [132] hasta que se publicó una versión revisada en 1947, que se considera como el primer tratado norteamericano sobre el tema. [129] [133]
Entre el 11 y el 15 de noviembre de 1963 tuvo lugar la Primera Conferencia Internacional sobre Permafrost en los terrenos de la Universidad Purdue en la localidad estadounidense de West Lafayette, Indiana . Involucró a 285 participantes (incluidos "ingenieros, fabricantes y constructores" que asistieron junto con los investigadores) de una variedad de países ( Argentina , Austria , Canadá, Alemania, Gran Bretaña, Japón, Noruega , Polonia , Suecia, Suiza, Estados Unidos y URSS ). Esto marcó el comienzo de la colaboración científica moderna sobre el tema. Las conferencias continúan celebrándose cada cinco años. Durante la Cuarta Conferencia en 1983, una reunión especial entre los "Cuatro Grandes" países participantes (EE.UU., URSS, China y Canadá) creó oficialmente la Asociación Internacional de Permafrost . [134]
En las últimas décadas, la investigación sobre el permafrost ha atraído más atención que nunca debido al papel que desempeña en el cambio climático . En consecuencia, ha habido una aceleración masiva en la literatura científica publicada . Alrededor de 1990, casi no se publicaba ningún artículo que contuviera las palabras "permafrost" y "carbono": en 2020, se publicaron alrededor de 400 artículos de este tipo cada año. [11]
Es muy poco probable que los clatratos de gas (principalmente metano) en el permafrost terrestre más profundo y los clatratos submarinos conduzcan a una desviación detectable de la trayectoria de las emisiones durante este siglo.
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