Investigadores del Servicio Geológico de EE. UU. Y socios académicos clave, incluida la Universidad de Colorado Boulder, han cuantificado qué tan rápido se descompone el permafrost antiguo al descongelarse y cuánto dióxido de carbono se produce en el proceso.
Enormes reservas de carbono orgánico en los suelos de permafrost, congelados durante cientos a decenas de miles de años en las altas latitudes del norte del mundo, actualmente están aisladas del ciclo moderno del carbono. Sin embargo, si se descongelan debido a las condiciones climáticas cambiantes, incendios forestales ootras perturbaciones, este depósito de carbono masivo podría descomponerse y emitirse como gases de efecto invernadero, dióxido de carbono y metano, o transportarse como carbono orgánico disuelto a arroyos y ríos.
"Muchos científicos en todo el mundo ahora están investigando los posibles resultados finales complicados de la descongelación del permafrost", dijo Rob Striegl, científico del USGS y coautor del estudio. "Hay preguntas críticas a considerar, tales como: ¿Cuánto del carbono permafrost almacenado podría¿Descongelar en un clima futuro? ¿A dónde irá? ¿Y cuáles son las consecuencias para nuestro clima y nuestros ecosistemas acuáticos? "
En un túnel recién excavado operado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. Cerca de Fairbanks, Alaska, un equipo de investigación del USGS, CU-Boulder y la Universidad Estatal de Florida se propuso determinar qué tan rápido se disolvió el carbono orgánico de la antigüedad aproximadamente 35,000 añosviejo los suelos "yedoma" se descomponen al descongelarse y cuánto dióxido de carbono se produce.
Yedoma es un tipo distinto de suelo de permafrost que se encuentra en Alaska y Siberia que representa una porción significativa de la reserva de carbono del suelo de permafrost. Estos suelos se depositaron como limos arrastrados por el viento a finales del Pleistoceno y se congelaron poco después de formarse.
"Anteriormente se suponía que el carbono del suelo de permafrost de esta edad ya estaba degradado y no era susceptible de descomposición rápida al descongelarse", dijo Kim Wickland, el científico del USGS que dirigió el equipo.
Los investigadores encontraron que más de la mitad del carbono orgánico disuelto en el permafrost de yedoma se descompuso dentro de una semana después de la descongelación. Alrededor del 50 por ciento de ese carbono se convirtió en dióxido de carbono, mientras que el resto probablemente se convirtió en biomasa microbiana.
"Lo que agrega este estudio es que mostramos lo que hace que el permafrost sea tan biodegradable", dijo Travis Drake, autor principal de la investigación. "Inmediatamente después del deshielo, los microbios comienzan a usar el carbono y luego se envía de vuelta a la atmósfera".Drake era empleado de USGS y estudiante de maestría en CU-Boulder durante la investigación.
Los investigadores atribuyen esta rápida descomposición a altas concentraciones de ácidos orgánicos de bajo peso molecular en el carbono orgánico disuelto, que se sabe que son fácilmente degradables y no suelen estar presentes en altas concentraciones en otros suelos.
Estas tasas se encuentran entre las tasas de descomposición de permafrost más rápidas que se han documentado. Es el primer estudio que vincula el consumo microbiano rápido de carbono orgánico disuelto derivado del suelo de permafrost antiguo con la producción de dióxido de carbono.
Una implicación importante del estudio para los ecosistemas acuáticos es que el carbono orgánico disuelto liberado al descongelar el yedoma permafrost se convertirá rápidamente en dióxido de carbono y se emitirá a la atmósfera desde los suelos o pequeñas corrientes antes de que pueda transportarse a los principales ríos o regiones costeras.
Los coautores del estudio incluyen a la profesora Diane McKnight de CU-Boulder y al miembro de la facultad de la Universidad Estatal de Florida Robert Spencer. McKnight está afiliado al Centro de Agua, Ciencias de la Tierra y Tecnología CWEST en el Instituto de Investigación Ártica y Alpina de CU-Boulder. CWEST es una asociación de CU-Boulder y el USGS.
La investigación fue publicada recientemente en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias . La División de Programas Polares de la Fundación Nacional de Ciencias proporcionó un apoyo esencial para la investigación.
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Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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