Investigar la dinámica que remodela los entornos de permafrost

Cuando el permafrost se descongela, el agua puede fluir más rápido a través del suelo, creando un complejo sistema de flujo subterráneo. Los investigadores del Observatorio Ambiental Barrow en Alaska pudieron comprender mejor este proceso al tomar medidas diarias de la resistividad eléctrica del suelo. Los resultados muestran que la vegetación y la capa de nieve que se acumula sobre la vegetación en invierno controlan la temperatura del suelo y el flujo de agua del suelo. Donde se acumula la nieve, la temperatura del suelo permanece más cálida y el agua y la energía del deshielo y la lluvia pueden fluir rápidamente a través del suelo. Donde la capa de nieve es delgada, las temperaturas del suelo son más frías, lo que impide la escorrentía del agua.

Destacar el vínculo entre las propiedades y los procesos de la superficie y del subsuelo en el Ártico ayudará a mejorar las predicciones de los científicos sobre la relación entre el Ártico y el cambio climático en general. Los resultados también muestran que los sistemas del Ártico están cambiando rápidamente y que permafrost en el sitio de estudio del equipo de investigación podría desaparecer durante la próxima década. Cambios en manto de nieve los patrones de distribución y precipitación podrían acelerar este proceso.

El cambio climático está causando cambios rápidos en los ecosistemas del Ártico, pero los científicos no han recopilado los datos necesarios para desentrañar los complejos procesos subterráneos asociados con estos cambios. Utilizando sensores geofísicos e in situ, los investigadores llenaron un vacío de observación asociado con la dinámica termohidrológica en sistemas discontinuos de permafrost.

Los investigadores recopilaron datos de más de dos años de monitoreo y pudieron descubrir los efectos de la vegetación, la topografía y la distribución de la profundidad de la nieve en las propiedades y procesos termohidrológicos del subsuelo. Una gran acumulación de nieve cerca de los arbustos altos aísla el suelo y permite un calentamiento rápido hacia abajo. fluirConsiderando que una capa de nieve más delgada sobre pastos graminoideos bajos y juncos da como resultado la congelación de la superficie y evita el agua para filtrarse en el sótano.

Analice las perturbaciones a corto plazo, como el deshielo o lluvias fuertes, el equipo de investigación descubrió que el flujo lateral podría ser un factor determinante en la formación de un talik, una capa subterránea en el permafrost que permanece sin congelar durante todo el año. Las mediciones interanuales indican que las temperaturas profundas del permafrost han aumentado alrededor de 0,2 grados centígrados en dos años.

Los resultados de este estudio, que sugieren que los procesos de la nieve, la vegetación y el subsuelo están estrechamente acoplados, mejorarán las predicciones de la retroalimentación del Ártico sobre el cambio climático, incluida la forma en que la termohidrología del subsuelo influye en los flujos de dióxido de carbono y metano.

El estudio se publica en el Cartas de investigación geofísica.