Dados de satélite do permafrost detalham avanço do degelo do Ártico

Observações do espaço indicam aumento das temperaturas do solo e maior variabilidade ao longo das áreas costeiras e em altas latitudes árticas

Permafrost na Ilha Herschel (Canadá): degelo nesse tipo de solo vai aumentar consideravelmente a emissão de gases de efeito estufa na atmosfera. Crédito: Boris Radosavljevic/Flickr

Os solos congelados (permafrost) do Ártico deverão liberar grandes quantidades de gases de efeito estufa para a atmosfera à medida que continuarem a degelar nas próximas décadas. Apesar da preocupação de que isso vá alimentar o aquecimento global futuro, a escala e a velocidade desse importante processo climático permanecem incertas. Para ajudar a resolver essa lacuna de conhecimento, pesquisadores financiados pela Agência Espacial Europeia (ESA) desenvolveram e lançaram um novo conjunto de dados de permafrost. Trata-se do mais longo registro de permafrost derivado de satélite disponível atualmente.

Cobrindo 18 milhões de quilômetros quadrados, as áreas de permafrost do hemisfério norte estão aquecendo desde os anos 1980, de acordo com o último relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) sobre oceanos e criosfera. O carbono total liberado a cada ano pode rivalizar com as emissões atuais de todos os países da União Europeia até o final do século – e espera-se que amplifique as mudanças climáticas futuras.

O novo registro de 21 anos derivado de satélite detalha as mudanças anuais nos solos de permafrost do hemisfério norte entre 1997 e 2018. Esse é o maior registro de permafrost de satélite disponível atualmente e estende a série temporal em sete anos.

Coleta combinada de informações

Registros de longo prazo derivados de satélites como esses são uma ferramenta fundamental para avaliar e melhorar os modelos climáticos globais e a confiança nas previsões de emissões e mudanças futuras.

Extensão do permafrost entre 1997 e 2018. Crédito: ESA

O permafrost não pode ser observado diretamente do espaço. Em vez disso, a equipe de pesquisa, liderada pela dra. Annett Bartsch, da organização de serviços de observação da Terra B.geos, combina produtos de dados de satélite globais para temperatura da superfície da terra e cobertura da terra com medições in situ e o serviço de reanálise do clima ERA5 para gerar uma imagem das condições do solo do permafrost.

O conjunto de dados de resolução de um quilômetro resultante fornece temperaturas do solo do permafrost em 1 metro, 2 metros, 5 metros, 10 metros e a ‘camada ativa’ – a profundidade em que a camada superior do solo descongela durante o verão e congela novamente durante o outono. A equipe também obtém e fornece dados de extensão do permafrost, um parâmetro padrão usado para uma variedade de aplicativos relacionados.

Temperatura média anual do solo (a dois metros de profundidade) em locais árticos
Tendências interessantes

Embora atualmente não atinja o mínimo de três décadas necessário para identificar um sinal climático, o registro de 21 anos mostra tendências interessantes, de acordo com a dra. Bartsch. Ela aponta para o aumento das temperaturas do solo e maior variabilidade ao longo das áreas costeiras e em altas latitudes árticas.

“As temperaturas médias do solo estão subindo a uma taxa de 1 grau Celsius por década no registro”, explica a dra. Bartsch. Ela acrescenta: “Um aumento maior de temperatura pode ser observado ao longo das costas do leste da Rússia e noroeste do Canadá, na fronteira com a costa do Mar de Beaufort – onde as taxas de erosão costeira estão entre as mais altas do mundo e são, em parte, exacerbadas pelas condições de degelo do permafrost”.

Temperatura média anual do solo (a 2 metros de profundidade) em locais árticos: Herschel (noroeste do Canadá), Varandai (Sibéria Ocidental) e Bykovsky (Sibéria oriental). Crédito: ESA

Um verão excepcionalmente quente em 2020 no norte da Rússia fez com que as condições do solo se tornassem instáveis. Isso contribuiu para um grande vazamento de óleo diesel em uma instalação perto da cidade de Norilsk. O incidente ameaçou poluir o Oceano Ártico e destaca algumas das consequências da mudança do permafrost.

Derretimento contínuo

“Embora as temperaturas do solo tenham permanecido perto de zero grau, o derretimento lento e sazonal do gelo terrestre contínuo e um aprofundamento da camada ativa podem ser observados nos dados”, explica um colega da dra. Bartsch, o professor Sebastian Westermann, da Universidade de Oslo (Noruega) e o desenvolvedor do esquema de recuperação de dados do satélite.

O conjunto de dados de qualidade de pesquisa está disponível gratuitamente no Portal de Dados Abertos da Iniciativa de Mudança Climática da ESA. Ele está junto de reuniões de dados de satélite globais de qualidade de pesquisa para Variáveis ​​Climáticas Essenciais.

Na sequência, a equipe do projeto permafrost está trabalhando para integrar observações de extensão de neve em seu modelo a fim de complementar ou substituir dados de neve modelados e desenvolver mapas de cobertura da terra específicos do Ártico que irão, por exemplo, ajudar a melhorar ainda mais a representação do solo e a temperatura do solo e da superfície.

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