Permafrost Carbon Feedback

Visão geral

Solos de permafrost armazenam carbono orgânico acumulado durante longos períodos, porque condições fria e congelada lenta decomposição. O aquecimento aprofunda o descongelamento sazonal da camada ativa e pode desencadear colapso do solo, erosão de fogo selvagem ou formação abrupta dos lagos. Uma vez que o material previamente congelado se torna biologicamente disponível, micróbios convertem parte dele em dióxido de carbono ou metano.

Fundações técnicas

Permafrost é solo que permanece em zero graus ou menos Celsius por pelo menor tempo de dois anos consecutivos, mas o estado térmico depende do isolamento da neve e das propriedades vegetais. As cunhas de gelo e o poro podem ocupar grande volume; a fusão causa subsidência, alterando drenagem. A matéria orgânica varia desde entradas de superfície recentes até depósitos plistocenos profundamente enterrados. A taxa de decomposição segue a temperatura, qualidade do substrato e oxigênio. Os metanogénios operam em condições anóxicas, enquanto que o metano é oxidação no solo e na água consome parte do gás produzido antes da libertação atmosférica.

Como funciona

O calor se move através da neve, vegetação e solo rico em gelo.A hidrologia controla a disponibilidade de oxigênio no transporte do planeta A decomposição aeróbica favorece o dióxido de carbono; condições anóxicas enlatadas por água podem produzir metano. Câmaras de campo, torres eddy-covariância ?eteres; furoes ; sensoriamento remoto (detectação remota ) Modelos de terra casal descongelar, vegetação e cinética microbiana para estimar o feedback regional.

Métodos de medição e pesquisa

Registos de temperatura do furo, grelha em camadas activas e descongelamento da via geofísica eléctrica ou símsica. A covariância de Eddy integra a troca líquida do ecossistema sobre uma pegada, as câmaras resolvem pequenas manchas e o radiocarbono distingue carbono antigo da respiração contemporânea das plantas. Aeronaves e satélites mapeam termocarste, cicatrizes de incêndio ou pontos quentes metano mas requerem validação do solo. As incubações parametrizam a resposta microbiana, enquanto os modelos de terra representam camadas do solo e hidrologia. O aumento deve preservar as fracções da paisagem, porque os pântanos e encosta declives drenados têm fluxos fundamentalmente diferentes.

Ideias-chave

• A liberação de carbono permafrost é um feedback gradual e heterogêneos, não uma única pulsação global instantânea.
• O metano tem forte influência de aquecimento a curto prazo, enquanto o dióxido do carbono persiste através dos diferentes tempos.
• Gelo, drenagem e perturbação do solo determinam se o aquecimento produz decomposição seca ou termocarste úmido.

Fronteira actual da investigação

A fronteira de pesquisa acrescenta o descongelamento abrupto, incêndio e transporte lateral do carbono aos modelos da Terra-sistema que historicamente enfatizaram gradual aprofundamento ativo em camadas. As mudanças de neve e arbusto podem aquecer ou resfriar o solo sazonalmente. As emissões de metano provenientes dos lagos dependem da ebulição que a amostragem esparsa pode falhar. As principais incertezas incluem a acessibilidade ao carbono profundo, produtividade da planta pós-dente e hidrologia regional. As redes de observação necessitam medições no inverno, pois as emissões da estação fria não são zero. O feedback do Permafrost não remove a agência humana: cada incremento evitado de aquecimento reduz o carbono exposto, embora alguns esforços comprometidos e longos tempos para recuperar tornam parcialmente irreversível em escala política.

Por que importa

Incluindo o permafrost melhora as estimativas do orçamento remanescente de carbono e orienta a infraestrutura norte-americana, bem como planejamento ecossistema. Observações também revelam onde o degelo brusco cria impactos que modelos globais grosseiros podem falhar.

Limites e questões em aberto

Os inventários de carbono e os processos profundo-solo permanecem incerto em vasta regiões inacessiveis. O crescimento da vegetação pode compensar algumas perdas, mas não uniformemente e os modelos diferem em hidrologias ou descongelamento abrupto. A adaptação local reduz os danos, mas apenas reduções de emissões amplas limitam o aquecimento que impulsiona a retroalimentação.