Os rios do Ártico enfrentam grandes mudanças com o aquecimento do clima, o degelo do permafrost e a aceleração do ciclo da água - os efeitos terão consequências globais

À medida que o Ártico aquece, os seus caudalosos rios mudam de formas que poderão ter vastas consequências – não só para a região do Ártico, mas para o mundo.

Os rios representam o ramo terrestre do ciclo hidrológico da Terra.À medida que a chuva e a neve caem, os rios transportam o escoamento de água doce juntamente com materiais orgânicos e particulados dissolvidos, incluindo carbono, para as zonas costeiras.Com o Árctico a aquecer quase quatro vezes mais rápido do que o resto do mundo, a região está vendo mais precipitação e o permafrost está a derreter, provocando fluxos fluviais mais fortes.

Somos cientistas climáticos que estudam como o aquecimento está influenciando o ciclo da água e os ecossistemas. Em um novo estudo utilizando dados históricos e modelos informáticos sofisticados do clima e da hidrologia da Terra, explorámos a forma como as alterações climáticas estão a alterar os rios do Ártico.

Descobrimos que o degelo do permafrost e a intensificação das tempestades mudarão a forma como a água se move para dentro e através dos rios do Ártico.Estas alterações afectarão as regiões costeiras, o Oceano Ártico e, potencialmente, o Atlântico Norte, bem como o clima.

Descongelamento do permafrost:Grandes mudanças nos solos do Ártico

O degelo do permafrost é uma das mudanças mais importantes que o Ártico está a sofrer à medida que as temperaturas aumentam.

O permafrost é um solo que foi congelado por pelo menos dois anos e muitas vezes por milênios.Abrange aproximadamente 8,8 milhões de milhas quadradas (cerca de 22,8 milhões de quilómetros quadrados) no Hemisfério Norte da Terra, mas essa área está a diminuir à medida que o permafrost derrete.

Historicamente, a maior parte da água que vai para os rios do Ártico flui sobre solos congelados de permafrost na primavera.Os cientistas chamam isso de “escoamento superficial”.

No entanto, os nossos resultados sugerem que, à medida que o aquecimento continua, uma fracção crescente do fluxo anual do rio virá de baixo da superfície, através de solos descongelados no permafrost em degradação.À medida que o fluxo global aumenta com mais precipitação, até 30% mais deste poderá estar a mover-se para o subsolo até ao final deste século, à medida que as vias subterrâneas se expandem.

Quando a água flui pelo solo, ela capta diferentes produtos químicos e metais.Como resultado, a água que chega aos rios provavelmente terá um caráter químico diferente.Por exemplo, pode transportar mais nutrientes e carbono dissolvido que podem afectar as zonas costeiras e o clima global.O destino desse carbono mobilizado é uma área ativa de estudo.

Mais carbono nas águas dos rios pode acabar sendo “liberado” ao atingir águas costeiras plácidas, aumentando a quantidade de dióxido de carbono liberado na atmosfera, o que impulsiona ainda mais aquecimento climático.O degelo também está revelando outras surpresas desagradáveis, como a surgimento de vírus há muito congelados.

Mais chuva e neve, mais escoamento

O ciclo da água do Árctico também está a aumentar à medida que as temperaturas aumentam, o que significa mais precipitação, evaporação, transpiração das plantas e descarga dos rios.Isto se deve principalmente à capacidade inerente de uma atmosfera mais quente de reter mais umidade.É a mesma razão que tempestades de neve maiores estão ocorrendo à medida que o clima esquenta.

Nosso estudo descobriu que a maior parte da precipitação adicional ocorrerá nas partes mais ao norte da bacia do Ártico.À medida que o gelo marinho desaparece num clima mais quente, os modelos computacionais concordam que um Oceano Ártico mais aberto alimentará mais água para a atmosfera, onde será transportada para áreas terrestres adjacentes para cair como precipitação.

Mais neve no norte do Alasca, na Sibéria e no Canadá levará a mais água a fluir nos rios, potencialmente até 25% mais num cenário de aquecimento elevado com base na nossa investigação.Há mais carbono no solo nas partes norte do Ártico em comparação com o sul.Com o degelo do permafrost, essas regiões também verão mais água entrando nos rios abaixo da superfície, onde carbono adicional do solo pode ser lixiviado para a água e transformar-se em carbono orgânico dissolvido.

Mais carbono antigo já está aparecendo em amostras coletadas em rios do Ártico, atribuídas ao degelo do permafrost.A datação por carbono mostra que parte desse carbono está congelado há milhares de anos.

Os impactos se propagarão em cascata pelos ecossistemas do Ártico

Então, o que o futuro reserva?

Uma das mudanças mais notáveis ​​esperadas envolve o transporte de água doce e materiais associados, como carbono orgânico dissolvido e energia térmica, para as zonas costeiras do Árctico.

Lagoas costeiras pode ficar mais fresco.Esta mudança afetaria os organismos ao longo da cadeia alimentar, embora nosso entendimento atual dos efeitos potenciais das mudanças na água doce e no carbono orgânico dissolvido ainda é obscuro.

A água do rio também ficará mais quente à medida que o clima esquenta e tem potencial para derreter o gelo marinho costeiro no início da temporada.Cientistas observei isso na primavera de 2023, quando a água excepcionalmente quente do rio Mackenzie, no Canadá, carregou calor para o mar de Beaufort, contribuindo para o derretimento precoce do gelo marinho costeiro.

Finalmente, um maior número de águas fluviais que chegam à costa tem o potencial de refrescar o Oceano Ártico, especialmente ao longo do norte da Eurásia, para onde os grandes rios russos exportam enormes quantidades de água doce todos os anos.

Existem preocupações que o aumento do fluxo dos rios naquela região estão influenciando a Circulação Meridional do Atlântico, as correntes que circulam o calor dos trópicos, ao longo dos EUA.Costa Leste e em direção à Europa.Há cada vez mais evidências de que essas correntes têm desacelerado nos últimos anos à medida que mais água doce entra no Atlântico Norte.Se a circulação fosse interrompida, seria afetar significativamente as temperaturas em toda a América do Norte e Europa.

Na costa, as mudanças nos fluxos dos rios também afetarão as plantas, os animais e as populações indígenas que vivem na região.Para eles e para o clima global, as conclusões do nosso estudo destacam a necessidade de observar de perto a forma como o Ártico está a ser transformado e de tomar medidas para mitigar os efeitos.