Ciclo del carbono del permafrost
El permafrost se define como el material del subsuelo que permanece por debajo de 0 ° C (32 ° F) durante al menos dos años consecutivos.
[5] Los suelos, en general, son los mayores reservorios de carbono en los ecosistemas terrestres.
Esto también es válido para los suelos del Ártico que tienen como base el permafrost.
El carbono orgánico derivado de la vegetación terrestre debe incorporarse a la columna del suelo y posteriormente al permafrost para ser almacenado de manera efectiva.
El horizonte más superior (0–30 cm) contiene aproximadamente 200 Pg de carbono orgánico.
Estos depósitos son generalmente más profundos que los 3 m investigados en los estudios tradicionales.
A medida que el cambio climático aumenta las temperaturas medias anuales del aire en todo el Ártico, extiende el deshielo del permafrost y profundiza la capa activa, exponiendo el carbono antiguo que ha estado almacenado durante décadas o milenios a procesos biogénicos que facilitan su entrada a la atmósfera.
[23] : 1237 En Yukón, la zona de permafrost continuo podría haberse desplazado 100 kilómetros (62,1 mi) hacia los polos desde 1899, pero los registros precisos sólo se remontan a 30 años.
[23] : 1283 Las emisiones de carbono producidas por el deshielo del permafrost contribuyen al mismo calentamiento que facilita el deshielo, lo que lo convierte en una retroalimentación positiva del cambio climático.
[7] Además, otros elementos como el hierro y el aluminio pueden adsorber parte del carbono del suelo movilizado antes de que llegue a la atmósfera, y son particularmente prominentes en las capas de arena mineral que a menudo recubren el permafrost.
[40] Existe cierto debate sobre si las emisiones observadas en los suelos de permafrost constituyen principalmente una respiración microbiana del carbono antiguo o simplemente una mayor respiración del carbono moderno (es decir, la hojarasca), debido a que los suelos más cálidos intensifican el metabolismo microbiano.
Los estudios publicados a principios de la década de 2020 indican que, si bien la microbiota del suelo todavía consume y respira principalmente carbono moderno cuando las plantas crecen durante la primavera y el verano, estos microorganismos luego se sustentan con carbono antiguo durante el invierno y lo liberan a la atmósfera.
En general, esta es la principal retroalimentación que contrarresta las emisiones de carbono del permafrost.
[9] Además, las zonas descongeladas se vuelven más vulnerables a los incendios forestales, que alteran el paisaje y liberan grandes cantidades de carbono orgánico almacenado a través de la combustión.
A medida que estos incendios arden, eliminan materia orgánica de la superficie.
Por otra parte, el calentamiento permite a los castores extender su hábitat más al norte, donde sus represas dificultan el viaje en barco, impactan el acceso a los alimentos, afectan la calidad del agua y ponen en peligro las poblaciones de peces río abajo.
[45] Los estanques formados por los diques almacenan calor, modificando así la hidrología local y provocando un deshielo localizado del permafrost.
[47] La metanogénesis requiere entornos completamente anaeróbicos, que retardan la movilización del carbono antiguo.
Este hallazgo había aumentado sustancialmente el impacto general del calentamiento representado por los sitios de descongelación anaeróbica.
No todo el metano producido en el sedimento de un lago llega a la atmósfera, ya que puede oxidarse en la columna de agua o incluso dentro del propio sedimento: [52] Sin embargo, 2022 observaciones indican que al menos la mitad del metano producido dentro de los lagos termokarst llega a la atmósfera.
Esta rapidez se ilustró en 2019, cuando tres sitios de permafrost que habrían estado a salvo del descongelamiento bajo la trayectorias de concentración representativas "intermedia" 4,5 durante 70 años más, sufrieron un descongelamiento abrupto.
[67] El permafrost submarino se encuentra debajo del lecho marino y existe en las plataformas continentales de las regiones polares.
[69] Por lo tanto, puede definirse como "las áreas de plataforma continental no glaciadas expuestas durante el último máximo glacial (UMG, ~26 500 AP) que actualmente están inundadas".
Según las predicciones bajo un escenario de emisiones sin cambios RCP 8.5, para el año 2100, 43 GtC podrían liberarse del dominio del permafrost submarino, y 190 GtC para el año 2300.
[72] Sin embargo, ninguno de los estudios pudo tener en cuenta el deshielo abrupto.
Compararon esas cifras con las emisiones actuales extrapoladas de Canadá, la Unión Europea y los Estados Unidos o China, respectivamente.
