El Ártico cubre aproximadamente el 20% del planeta. Pero casi todo lo que los hidrólogos saben sobre los suelos ricos en carbono que cubren su permafrost proviene de muy pocas mediciones tomadas a pocos pies de la carretera Dalton de Alaska.
El pequeño tamaño de la muestra es un problema, particularmente para los científicos que estudian el papel de la hidrología ártica en el cambio climático. Los suelos de permafrost contienen grandes cantidades de carbono, lo que podría convertirse en gases de efecto invernadero. Pero la falta de datos dificulta la predicción de lo que ocurrirápasar al agua y al carbono cuando el permafrost se derrite debido al calentamiento de las temperaturas.
Una nueva investigación dirigida por científicos de la Universidad de Texas en Austin puede ayudar a resolver ese problema.
Los científicos pasaron los últimos cuatro veranos midiendo los suelos de permafrost en una franja de 5.000 millas cuadradas de la vertiente norte de Alaska, un área del tamaño de Connecticut. Mientras trabajaban para acumular un conjunto de datos de suelo muy necesario, sus mediciones revelaron un patrón importante:Las propiedades hidrológicas de los diferentes tipos de suelo de permafrost son muy consistentes y se pueden predecir en función del paisaje circundante.
"Hay una vasta franja de tierra que es eminentemente predecible", dijo Michael O'Connor, quien dirigió la investigación mientras obtenía su doctorado de la Facultad de Geociencias de la Universidad de Jackson de UT. "Nuestro trabajo muestra que en un área de estudio enorme,estos patrones muy simples en estas propiedades son válidos "
El estudio fue publicado en la revista Cartas de investigación geofísica . Los coautores incluyen investigadores de la Escuela Jackson, la Escuela de Ingeniería Cockrell de UT, la Universidad Estatal de Utah y la Universidad de Michigan.
Los investigadores examinaron cerca de 300 muestras de suelo de diferentes tipos de terreno. Descubrieron que los tipos de suelo y su grosor están estrechamente asociados con el paisaje, y los investigadores clasificaron los paisajes en cinco categorías según la vegetación dominante y si el ambiente estaba enladera de una colina o cerca del fondo de un valle fluvial.
También descubrieron que cada uno de los tres tipos de suelo tenía propiedades distintas que afectaban la facilidad con que el suelo podía transferir calor y agua, lo que determina cómo se liberan dióxido de carbono y metano, otro poderoso gas de efecto invernadero.
Los resultados permitirán a los científicos mirar el paisaje para comprender cómo se mueven los gases de carbono y de efecto invernadero a través del suelo a continuación.
Si bien el estudio no hace predicciones sobre la liberación de carbono, el coautor Bayani Cardenas, profesor del Departamento de Ciencias Geológicas de la Escuela Jackson, dijo que proporciona un marco de investigación.
"Nuestros datos llenan una brecha de conocimiento que ha existido durante 30 años", dijo Cárdenas. "La comunidad que estudia el permafrost y el cambio climático apreciará su valor inherente".
El permafrost encierra tanto carbono como lo que ya está en la atmósfera. Sin embargo, hasta este estudio, los modeladores climáticos carecían de información directa sobre el suelo de permafrost, con el registro de investigación limitado a aproximadamente una docena de muestras tomadas a lo largo de la autopista Dalton y los informes de ingeniería queestudió permafrost para la construcción de carreteras y tuberías.
Mejorar los datos disponibles para los científicos del clima fue la principal motivación detrás de la campaña de recolección de permafrost, dijo O'Connor. La vertiente norte de Alaska es un desierto casi puro. El equipo de investigación confió en un helicóptero para moverse y una navaja de 18 pulgadaspara cortar bloques de tierra de la tierra.
"Estábamos en algunos lugares donde probablemente ningún humano había pisado", dijo Cárdenas.
Encontrar un patrón entre el paisaje y los patrones del suelo de permafrost no fue una sorpresa. Los ecologistas de plantas que trabajan en la región lo mencionaron anecdóticamente. Pero los datos recientemente publicados son algo en lo que toda la comunidad investigadora puede recurrir.
Cathy Wilson, hidróloga y modeladora climática en el Laboratorio Nacional de Los Alamos que también realiza investigación sobre permafrost en Alaska, dijo que el estudio es un gran paso para los modelos climáticos y que espera aplicar técnicas de estudio en su propio trabajo.
"Esto nos permite realmente comenzar a escalar esta valiosa información sobre las propiedades del suelo al menos en la vertiente norte, las estribaciones de las cadenas montañosas y más allá", dijo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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