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Até o final deste século, o permafrost no Ártico em rápido aquecimento provavelmente emitirá tanto dióxido de carbono e metano na atmosfera quanto uma grande nação industrial, e potencialmente mais do que os EUA emitiram desde o início da revolução industrial.
Mas esse é apenas um futuro possível para os vastos estoques de carbono bloqueados no solo anteriormente congelado, mas agora em degelo, no Ártico. Usando mais de uma década de ciência de síntese e modelos baseados em regiões, um novo estudo liderado pela Northern Arizona University e pela rede internacional Permafrost Carbon Network e publicado em Revisão Anual do Meio Ambiente e Recursos prevê as emissões cumulativas deste “país do permafrost” até 2100 em cenários de aquecimento baixo, médio e alto.
“Esperamos que essas previsões de futuras emissões de carbono do Ártico não apenas atualizem o quadro científico, mas atuem como novos guias para os formuladores de políticas que estão trabalhando para estabilizar o clima e evitar exceder as metas de temperatura”, disse Ted Schuur, professor da Regents no departamento de biologia e Centro de Ciência e Sociedade do Ecossistema da NAU e principal autor do estudo.
A equipe estima que, em um cenário de baixo aquecimento – que poderia ser alcançado se a comunidade global limitasse o aquecimento a 2°C ou menos, reduzindo as emissões de combustíveis fósseis – o permafrost liberaria 55 petagramas (Pg) de carbono até o final do século na forma de gases de efeito estufa dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4). Se nada for feito para mitigar o aquecimento climático, o estudo estima que o Ártico poderá liberar 232 Pg de carbono até o final do século.
As projeções da equipe vão além das previsões internacionais anteriores, considerando a dinâmica hidrológica e biogeoquímica e os pontos de inflexão exclusivos da zona de permafrost.
Por exemplo, os cientistas estão testemunhando um degelo abrupto em muitas regiões do permafrost, onde o rápido derretimento do gelo do solo no permafrost faz com que a superfície da terra entre em colapso, formando lagos ou outras mudanças na hidrologia da superfície. Uma vez que o solo anteriormente congelado erode ou diminui, o carbono armazenado lá pode entrar na atmosfera através da respiração microbiana ou do metano. Essas mudanças rápidas e não lineares alteram rápida e permanentemente a capacidade do permafrost de armazenar carbono e podem alternar grandes áreas da região do Ártico de sumidouros de carbono para fontes de carbono. Estimativas recentes sugerem que um quinto do terreno atual do permafrost é vulnerável ao degelo abrupto.
“Uma vez que as emissões de carbono do permafrost aumentem em resposta ao aquecimento climático, como alguns modelos preveem, não haverá uma maneira de interromper esse processo”, disse Roisin Commane, professor assistente de ciências da Terra e ambientais da Universidade de Columbia e coautor do livro o novo estudo. “Podemos precisar reduzir nossas emissões de combustíveis fósseis muito mais cedo do que o planejado atualmente por muitos governos para evitar possíveis pontos de inflexão no clima da Terra”.
O potencial de cruzar pontos de inflexão regionais e de todo o sistema é uma das razões pelas quais a história do carbono no Ártico e sua segurança futura permanecem apenas parcialmente escritas. O novo estudo descreve nove futuros diferentes com base em como o aquecimento climático progride e quais ações os líderes globais tomam para reduzir as emissões de combustíveis fósseis.
“As emissões de permafrost serão um grande e substancial fator contribuinte para os gases de efeito estufa atmosféricos, não importa qual dos cenários possíveis se torne realidade”, disse Guido Grosse, chefe da seção de pesquisa de permafrost do Instituto Alfred Wegener em Potsdam, Alemanha e coautor do estudo. “Mas haverá enormes diferenças entre os cenários de mitigação que importam para o orçamento global de carbono.” Reduzir as emissões causadas pelo homem, disse Grosse, ajudará a garantir que o permafrost faça uma contribuição menor para o aquecimento global do clima, enquanto “fazer negócios como de costume” garantirá que a “nação” do permafrost tenha um papel considerável no aquecimento e represente um obstáculo maior para que os esforços de mitigação sejam eliminados.
Como o Ártico não é regulado por nenhum estado e seu afastamento torna o terreno difícil de monitorar de forma abrangente, os autores enfatizam que os esforços internacionais de redução de emissões devem levar em conta esse “país do permafrost” nas metas climáticas e nas ações futuras. O estudo também ressalta a importância de monitorar essa região em rápida mudança usando redes colaborativas como a Permafrost Carbon Network e ferramentas científicas como tecnologia de sensoriamento remoto.
“Os produtos de sensoriamento remoto podem realmente nos ajudar a ver e rastrear o que está acontecendo com o permafrost de maneira física”, disse Commane. “Sensores de alta resolução podem ver evidências de colapso do solo termocárstico, como os corpos d’água estão mudando e até mesmo quão úmidos ou congelados estão os solos. Mas os satélites que nos dizem quanto carbono do permafrost acaba na atmosfera são limitados e é preciso ser investimento de agências espaciais nessas capacidades o mais rápido possível.”
Schuur disse que sua equipe de pesquisa também está vendo evidências de mudanças rápidas no terreno.
“As mudanças que estamos testemunhando no campo mostram a necessidade urgente de reduzir as emissões e manter o carbono do permafrost no solo. perdas de carbono quatro vezes maiores do que a média nas últimas décadas”, disse ele. “Essas observações correspondem aos pontos de inflexão previstos no permafrost e no carbono que esperamos ver como as emissões causadas pelo homem de outros lugares da Terra aquecem rapidamente o Ártico”.
O estudo foi de autoria de uma equipe internacional de cientistas da NAU, Alfred Wegener Institute, Columbia University, Brigham Young University, University of New Hampshire, University of Alaska – Fairbanks, Stockholm University, US Geological Survey, Lawrence Berkeley National Laboratory, National Center para Pesquisa Atmosférica, Colgate University, University of Texas — El Paso, University of Alberta, Woodwell Climate Research Center, Oak Ridge National Laboratory e University of Colorado — Boulder. O trabalho de síntese da Permafrost Carbon Network é apoiado por uma bolsa da National Science Foundation.
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