I fiumi artici devono far fronte a grandi cambiamenti dovuti al riscaldamento del clima, al disgelo del permafrost e all'accelerazione del ciclo dell'acqua: gli effetti avranno conseguenze globali

Mentre l’Artico si riscalda, i suoi possenti fiumi stanno cambiando in modi che potrebbero avere enormi conseguenze – non solo per la regione artica ma per il mondo.

I fiumi rappresentano il ramo terrestre del ciclo idrologico terrestre.Quando piove e nevica, i fiumi trasportano il deflusso dell’acqua dolce insieme a materiali organici e particolati disciolti, compreso il carbonio, verso le aree costiere.Con l’Artico che si sta quasi riscaldando quattro volte più veloce rispetto al resto del mondo, della regione sta vedendo più precipitazioni e il permafrost si sta sciogliendo, portando a flussi fluviali più forti.

Siamo scienziati del clima che studiano come il riscaldamento sta influenzando il ciclo dell’acqua e gli ecosistemi. In un nuovo studio Utilizzando dati storici e sofisticati modelli computerizzati del clima e dell’idrologia della Terra, abbiamo esplorato come il cambiamento climatico sta alterando i fiumi artici.

Abbiamo scoperto che lo scioglimento del permafrost e l’intensificarsi delle tempeste cambieranno il modo in cui l’acqua si muove dentro e attraverso i fiumi artici.Questi cambiamenti influenzeranno le regioni costiere, l’Oceano Artico e, potenzialmente, il Nord Atlantico, nonché il clima.

Scongelamento del permafrost:Grandi cambiamenti nei suoli artici

Il disgelo del permafrost è uno dei cambiamenti più consequenziali che l’Artico sta vivendo con l’aumento delle temperature.

Il permafrost è il terreno che è stato congelato per almeno due anni e spesso per millenni.Copre circa 8,8 milioni di miglia quadrate (circa 22,8 milioni di chilometri quadrati) nell’emisfero settentrionale della Terra, ma quell’area si sta restringendo con lo scioglimento del permafrost.

Storicamente, la maggior parte dell’acqua che scorre nei fiumi artici scorre sopra i terreni ghiacciati del permafrost in primavera.Gli scienziati chiamano questo “deflusso terrestre”.

Tuttavia, i nostri risultati suggeriscono che, man mano che il riscaldamento continua, una frazione crescente del flusso fluviale annuale proverrà da sotto la superficie, attraverso i terreni scongelati nel permafrost in degradazione.Poiché il flusso complessivo aumenta con maggiori precipitazioni, entro la fine di questo secolo circa il 30% in più potrebbe spostarsi sottoterra con l’espansione dei percorsi sotterranei.

Quando l’acqua scorre attraverso il suolo, raccoglie diverse sostanze chimiche e metalli.Di conseguenza, l’acqua che entra nei fiumi avrà probabilmente un carattere chimico diverso.Ad esempio, potrebbe trasportare più nutrienti e carbonio disciolto che possono influenzare le zone costiere e il clima globale.Il destino del carbonio mobilitato è un’area di studio attiva.

Una maggiore quantità di carbonio nell’acqua dei fiumi potrebbe finire “degassata” una volta raggiunte le placide acque costiere, aumentando la quantità di anidride carbonica rilasciata nell’atmosfera, che spinge ulteriormente riscaldamento climatico.Il disgelo riserva anche altre brutte sorprese, come il comparsa di virus congelati da tempo.

Più pioggia e neve, più deflusso

Anche il ciclo dell’acqua dell’Artico si sta accelerando con l’aumento delle temperature, il che significa maggiori precipitazioni, evaporazione, traspirazione delle piante e portata dei fiumi.Ciò è dovuto principalmente alla capacità intrinseca di un’atmosfera più calda di trattenere più umidità.È lo stesso motivo per cui si stanno verificando tempeste di neve più grandi mentre il clima si riscalda.

Il nostro studio ha rilevato che la maggior parte delle precipitazioni aggiuntive si verificherà nelle parti più settentrionali del bacino artico.Man mano che il ghiaccio marino scompare in un clima caldo, i modelli computerizzati concordano sul fatto che un Oceano Artico più aperto immetterà più acqua nell’atmosfera, dove verrà trasportata nelle aree terrestri adiacenti per cadere sotto forma di precipitazioni.

Secondo la nostra ricerca, più neve nel nord dell’Alaska, in Siberia e in Canada porterà a più acqua che scorre nei fiumi, potenzialmente fino al 25% in più in uno scenario di riscaldamento elevato.C’è più carbonio nel suolo nelle parti settentrionali dell’Artico rispetto a quelle meridionali.Con lo scongelamento del permafrost, quelle regioni vedranno anche più acqua entrare nei fiumi da sotto la superficie, dove ulteriore carbonio del suolo può filtrare nell’acqua e diventare carbonio organico disciolto.

Di più il vecchio carbonio sta già emergendo nei campioni raccolti dai fiumi artici, attribuiti al disgelo del permafrost.La datazione al carbonio mostra che parte di questo carbonio è rimasto congelato per migliaia di anni.

Gli impatti si riverseranno sugli ecosistemi artici

Allora, cosa ci riserva il futuro?

Uno dei cambiamenti più notevoli attesi riguarda il trasporto di acqua dolce e materiali associati, come il carbonio organico disciolto e l’energia termica, verso le zone costiere artiche.

Lagune costiere potrebbe diventare più fresco.Questo cambiamento influenzerebbe però gli organismi a monte e a valle della catena alimentare la nostra attuale comprensione dei potenziali effetti dei cambiamenti nell’acqua dolce e nel carbonio organico disciolto sono ancora oscuri.

Anche l’acqua del fiume sarà più calda man mano che il clima si surriscalda e ha il potenziale per sciogliere il ghiaccio marino costiero all’inizio della stagione.Scienziati osservato questo nella primavera del 2023, quando l’acqua insolitamente calda del fiume Mackenzie in Canada trasportava calore al Mare di Beaufort, contribuendo allo scioglimento precoce del ghiaccio marino costiero.

Infine, una maggiore quantità di acqua fluviale che raggiunge la costa ha il potenziale per rinfrescare l’Oceano Artico, in particolare lungo l’Eurasia settentrionale, dove i grandi fiumi russi esportano ogni anno enormi quantità di acqua dolce.

Ci sono preoccupazioni su questo l’aumento della portata dei fiumi in quella regione stanno influenzando la Circolazione Meridionale dell’Atlantico, le correnti che fanno circolare il calore dai tropici, lungo gli Stati Uniti.Costa orientale e verso l'Europa.Stanno crescendo le prove che queste correnti stanno rallentando negli ultimi anni man mano che più acqua dolce entra nel Nord Atlantico.Se la circolazione si interrompesse, lo farebbe influenzano notevolmente le temperature in tutto il Nord America e in Europa.

Sulla costa, il cambiamento dei flussi fluviali influenzerà anche le piante, gli animali e le popolazioni indigene che abitano la regione.Per loro e per il clima globale, i risultati del nostro studio evidenziano la necessità di osservare da vicino come si sta trasformando l’Artico e adottare misure per mitigarne gli effetti.