L’impatto del disgelo del permafrost indotto dai cambiamenti climatici sugli ecosistemi dell’Artico
I suoli di permafrost contengono all’incirca il doppio della quantità di carbonio (C) attualmente presente nell’atmosfera e circa il 50 % delle riserve mondiali di carbonio. Oltre agli attuali cambiamenti del clima, questi suoli subiscono aumenti della temperatura, il che origina la degradazione del permafrost permanente e variazioni nelle funzioni ecosistemiche. Il disgelo rilascia materia organica che è rimasta per secoli conservata all’interno dei suoli ghiacciati. In seguito alla decomposizione dei microrganismi, questa materia organica viene rilasciata nell’atmosfera come anidride carbonica (CO2), metano (CH4) e protossido di azoto, influenzando ulteriormente il sistema climatico. I cambiamenti nella tipologia e nella funzione degli ecosistemi possono incidere su questi flussi ancora di più. Un clima che si riscalda origina cambiamenti drammatici nell’equilibrio tra azoto (N) e C negli ecosistemi dell’Artico e in quelli ad altitudine elevata. Ad oggi, la maggior parte delle ricerche effettuate sull’impatto dei cambiamenti climatici negli ecosistemi dell’Artico si è concentrata sull’impatto esercitato dal disgelo del permafrost e dal periodo di tempo immediatamente successivo a tale evento.
Un incremento nel consumo di CH4
Finanziato dall’UE e intrapreso con il sostegno del programma Marie Skłodowska-Curie, il progetto PERMTHAW ha colmato questa lacuna nella conoscenza scientifica approfondendo la costituzione degli ecosistemi senza permafrost e il modo in cui i cambiamenti climatici previsti influenzeranno tali suoli in un orizzonte temporale decennale. «Per comprendere che cosa riserva il futuro, dobbiamo disporre di una comprensione solida del modo in cui questi ecosistemi potrebbero reagire prossimamente», afferma Mats Björkman, coordinatore del progetto. I ricercatori hanno studiato come C ed N vengono alterati in seguito a un episodio di disgelo. «Utilizzando un gradiente di permafrost esistente in natura nella parte subartica della Svezia, siamo stati in grado di studiare i cambiamenti a lungo termine avvenuti a seguito della degradazione del permafrost», spiega Björkman. Gli scienziati hanno scoperto una risposta contrastante a quanto viene solitamente presentato come la risposta dell’Artico al cambiamento, ovvero un incremento nel consumo di CH4 nei suoli superficiali. «Dopo la costituzione di un ecosistema successivo al permafrost, registriamo un aumento di microbi che consumano metano, noti come metanotrofi, e un inaridimento del suolo superficiale. Ciò significa che l’ecosistema è passato dall’essere una fonte di metano per l’atmosfera a un pozzo di assorbimento attivo», osserva Björkman.
Un ecosistema mutato
Il risultato è rappresentato da modifiche ai modelli di vegetazione, come l’espansione degli arbusti, e cambiamenti nelle comunità microbiche, il che origina flussi di C e di sostanze nutritive in questi ecosistemi. Uno dei cambiamenti più sorprendenti si verifica nel disgelo dei suoli di permafrost, che insieme alle alterazioni nell’ecosistema minaccia lo stile di vita delle persone che abitano queste zone, come il popolo dei Sami dedito all’allevamento di renne, colpendo la loro cultura e il loro sostentamento. PERMTHAW mette in evidenza che sono molti i diversi percorsi che un ecosistema può intraprendere in seguito al disgelo del permafrost. «Solitamente, la scienza e i media evidenziano il devastante incremento di C (nella forma di emissioni di CH4 e CO2) che molte regioni registreranno. Tuttavia, sono state effettuate poche ricerche per studiare le zone che si convertiranno effettivamente in pozzi di assorbimento netti per questi gas serra», osserva Björkman. Il progetto, pertanto, incrementerà la comprensione del modo in cui si modificherà il paesaggio della regione artica e subartica in un clima futuro, consentendo quindi alle società situate nell’estremo nord di adattarsi ai prossimi cambiamenti in modo migliore.
Parole chiave
PERMTHAW, ecosistema, permafrost, suolo, metano (CH4), Artico, carbonio (C), metanotrofo, anidride carbonica (CO2), azoto (N)
