Κλιματική κρίση… σε επιτάχυνση: Το λιώσιμο του permafrost αυξάνει έως και 100 φορές τη διαπερατότητά του

Νέα επιστημονική έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Λιντς αποκαλύπτει ότι το λιώσιμο του μόνιμα παγωμένου εδάφους (permafrost) αυξάνει έως και 100 φορές τη διαπερατότητά του σε σχέση με την παγωμένη μορφή του, επιτρέποντας στα αέρια του θερμοκηπίου να διαφεύγουν ταχύτερα στην ατμόσφαιρα.

Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό της American Geophysical Union Earth’s Future, τεκμηριώνουν για πρώτη φορά έναν μηχανισμό που μπορεί να επιταχύνει την κλιματική αλλαγή πέρα από τις σημερινές προβλέψεις.

Το «παγωμένο ταμείο άνθρακα» που ανοίγει

Τα εδάφη με μόνιμο πάγο σε όλο τον κόσμο αποθηκεύουν περίπου 1.700 δισεκατομμύρια τόνους άνθρακα — ποσότητα σχεδόν τριπλάσια από αυτή που υπάρχει σήμερα στην ατμόσφαιρα. Η ομάδα του Λιντς, στο Εργαστήριο Πετροφυσικής του πανεπιστημίου, θέρμανε σταδιακά δείγματα παγωμένου εδάφους από -18°C έως +5°C, καταγράφοντας τη ροή αερίων σε κάθε βήμα.

Διαπιστώθηκε ότι η διαπερατότητα εκτοξεύεται σε ένα στενό θερμικό εύρος μεταξύ -5°C και +1°C, όταν το έδαφος μεταβαίνει από σχεδόν αδιαπέραστο φράγμα σε πορώδες κανάλι για τη διαφυγή διοξειδίου του άνθρακα και μεθανίου.

«Η Αρκτική περιφέρεια του permafrost αναμένεται να χάσει το 42% της παγωμένης επιφάνειάς της έως το 2050 λόγω της αύξησης της θερμοκρασίας», δήλωσε ο καθηγητής Paul Glover, επικεφαλής της μελέτης και Chair of Petrophysics στο Πανεπιστήμιο του Λιντς. «Αυτό το προβλεπόμενο λιώσιμο αποτελεί μια τεράστια, σε μεγάλο βαθμό ανεκμετάλλευτη πηγή εκπομπών άνθρακα που θα μπορούσε να εντείνει περαιτέρω την υπερθέρμανση του πλανήτη».

Ο συν-συγγραφέας δρ. Roger Clark σημείωσε ότι η ομάδα προσαρμόσε τεχνικές από την έρευνα ορυκτών καυσίμων για να επιτύχει ακριβείς μετρήσεις ροής αερίων μέσα από τα λιώνoντα εδάφη. Οι ερευνητές προειδοποίησαν επίσης για την αυξημένη απελευθέρωση ραδονίου, ενός ραδιενεργού αερίου που παγιδεύεται στο permafrost, ως πιθανό κίνδυνο για τη δημόσια υγεία στις βόρειες κοινότητες.

Η ανάκαμψη μετά την κατάρρευση του permafrost

Μια ξεχωριστή μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature Climate Change, εξετάζει τι συμβαίνει μετά την αποσύνθεση του παγωμένου εδάφους. Ερευνητές υπό τον Mark Lara του Πανεπιστημίου του Ιλινόις στην Urbana-Champaign και την μεταδιδακτορική ερευνήτρια Zhuoxuan Xia παρακολούθησαν την αποκατάσταση της βλάστησης σε οκτώ περιοχές αποσάθρωσης στη Αλάσκα, τον Καναδά, τη Σιβηρία και το Θιβετιανό Οροπέδιο.

Διαπίστωσαν ότι οι περιοχές του χαμηλού Αρκτικού κύκλου μπορούν να ανακτήσουν τη βλάστησή τους μέσα σε μία δεκαετία, ενώ οι περιοχές του υψηλού Αρκτικού ή σε μεγάλο υψόμετρο χρειάζονται έως και έναν αιώνα. Καθοριστικός παράγοντας ήταν η καθαρή πρωτογενής παραγωγικότητα κάθε περιοχής, δηλαδή η ικανότητά της για φωτοσύνθεση, η οποία επέτρεψε στους ερευνητές να προβλέψουν με ακρίβεια τον χρόνο ανάκαμψης.

«Τα φυτά δεν πρόκειται να μας σώσουν», δήλωσε ο Lara. «Δεν μπορούν να απορροφήσουν την ποσότητα άνθρακα που απελευθερώνεται από το permafrost καθώς αυτό θερμαίνεται και λιώνει. Ωστόσο, ίσως μπορέσουν να αντισταθμίσουν μέρος αυτής της απώλειας».

Ένας φαύλος κύκλος χωρίς εύκολο τέλος

Οι δύο μελέτες, σε συνδυασμό, σκιαγραφούν έναν αυτοτροφοδοτούμενο κύκλο: η υπερθέρμανση λιώνει το permafrost, το λιώσιμο αυξάνει τη διαπερατότητα του εδάφους, η απελευθέρωση άνθρακα και μεθανίου ενισχύει περαιτέρω την υπερθέρμανση, ενώ η φυσική ανάκαμψη της βλάστησης είναι αργή και άνιση εκεί όπου χρειάζεται περισσότερο.

Με τα φαινόμενα απότομου λιωσίματος να επηρεάζουν ήδη περίπου το 5% της συνολικής έκτασης του permafrost παγκοσμίως —περίπου 905.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα— η έρευνα υπογραμμίζει την ανάγκη ενσωμάτωσης λεπτομερών δεδομένων για τη δυναμική του permafrost στα μοντέλα κλιματικής πρόβλεψης και στους στόχους εκπομπών.