Mudança climática no Ártico

As principais questões ambientais causadas pelas mudanças climáticas contemporâneas na região do Ártico variam desde o conhecido, como a perda de gelo marinho ou derretimento da camada de gelo da Groenlândia, a questões mais obscuras, mas profundamente significativas, como o degelo permafrost, as consequências sociais Para os habitantes locais e as ramificações geopolíticas dessas mudanças. É provável que o Ártico seja especialmente afetado pelas mudanças climáticas devido à alta taxa projetada de aquecimento regional e impactos associados. As projeções de temperatura para a região do Ártico foram avaliadas em 2007: estes sugeridos que já sugeriram o aquecimento médio de cerca de 2 ° C a 9 ° C até o ano 2100. O intervalo reflete diferentes projeções feitas por diferentes modelos climáticos, executados com diferentes cenários de força. A força radiativa é uma medida do efeito das atividades naturais e humanas no clima. Diferentes cenários de força refletem, por exemplo, diferentes projeções de futuras emissões de gases de efeito estufa humano.

Esses efeitos são amplos e podem ser vistos em muitos sistemas árticos, da fauna e da flora a reivindicações territoriais. As temperaturas na região estão aumentando duas vezes mais rápido que em outras partes da Terra, levando a esses efeitos que agravam ano a ano e causando preocupação significativa. A mudança do Ártico tem repercussões globais, talvez por meio de mudanças de circulação oceânica ou amplificação do Ártico.

Impactos no ambiente natural

Mudanças de temperatura e clima

De acordo com o painel intergovernamental sobre mudanças climáticas, "temperaturas do ar da superfície (SATs) no Ártico se aqueceram aproximadamente duas vezes a taxa global". O período de 1995-2005 foi a década mais quente do Ártico desde pelo menos o século XVII, com temperaturas 2 ° C (3,6 ° F) acima da média de 1951-1990. Além disso, desde 2013, a média anual do Ártico SAT está em pelo menos 1 ° C (1,8 ° F) mais quente que a média de 1981-2010. Com 2020 com a segunda anomalia mais quente do SAT após 2016, sendo mais que 1,9 ° C (3,4 ° F) mais quente que a média de 1981-2010.

Algumas regiões do Ártico se aqueceram ainda mais rapidamente, com o Alasca e a temperatura do oeste do Canadá aumentando em 3 a 4 ° C (5,40 a 7,20 ° F). Esse aquecimento foi causado não apenas pelo aumento da concentração de gases de efeito estufa, mas também pela deposição de fuligem no gelo do Ártico. A fumaça de incêndios florestais definidos como "carbono marrom" também aumenta o aquecimento do Ártico. Seu efeito de aquecimento é de cerca de 30% do efeito do carbono preto (fuligem). À medida que os incêndios florestais aumentam com o aquecimento, isso cria um loop de feedback positivo. Um artigo de 2013 publicado em cartas de pesquisa geofísica mostrou que as temperaturas na região não são tão altas quanto atualmente são desde pelo menos 44.000 anos atrás e talvez até 120.000 anos atrás. Os autores concluem que "aumentos antropogênicos nos gases de efeito estufa levaram a calor regional sem precedentes".

Em 20 de junho de 2020, pela primeira vez, uma medição de temperatura foi feita dentro do círculo ártico de 38 ° C, mais de 100 ° F. Esse tipo de clima era esperado na região apenas em 2100. Em março, abril e maio, a temperatura média no Ártico foi 10 ° C superior ao normal. Essa onda de calor, sem aquecimento induzido por humanos, pode acontecer apenas uma vez em 80.000 anos, de acordo com um estudo de atribuição publicado em julho de 2020. É o vínculo mais forte de um evento climático para a mudança climática antropogênica que já foi encontrada, por enquanto . Tais ondas de calor geralmente são resultado de um estado incomum da corrente de jato.

Alguns cientistas sugerem que as mudanças climáticas diminuirão o fluxo de jato, reduzindo a diferença de temperatura entre o Ártico e mais territórios do sul, porque o Ártico está se aquecendo mais rapidamente. Isso pode facilitar a ocorrência de tais ondas de calor. Os cientistas não sabem se a onda de calor de 2020 é o resultado de tal mudança.

Um aumento de 1,5 graus na temperatura global a partir do nível pré-industrial provavelmente mudará o tipo de precipitação no Ártico da neve para a chuva no verão e no outono, o que aumentará as geleiras derretendo e o descongelamento do permafrost. Ambos os efeitos levam a mais aquecimento.

Um dos efeitos das mudanças climáticas é um forte aumento no número de iluminação no Ártico. Os iluminação aumentam o risco de incêndios florestais.

Arctic amplification

Os pólos da Terra são mais sensíveis a qualquer mudança no clima do planeta do que o resto do planeta. Diante do aquecimento global em andamento, os pólos estão aquecendo mais rápido que as latitudes mais baixas. O Ártico está se aquecendo mais que duas vezes mais rápido que a média global, processo conhecido como amplificação do Ártico (AA). A principal causa desse fenômeno é o feedback de gelo -albedão, onde, derretendo, o gelo descobre terra ou oceano mais escuro, o que absorve mais luz solar, causando mais aquecimento. Um estudo de 2019 identificou a perda de gelo marinho sob o aumento do CO2 como principal fator de AA grande. Assim, AA grande ocorre apenas de outubro a abril em áreas que sofrem de importantes perdas no gelo marinho, devido ao "aumento da radiação de ondas longas e fluxos de calor das águas recém-abertas".

Dizia-se que a amplificação do Ártico tem efeitos significativos no clima de latitude média, contribuindo para extremos mais persistentes secos e resfriamento continental de inverno.

Black carbon

Os depósitos de carbono preto (da combustão de óleo combustível pesado (HFO) do transporte ártico) absorvem a radiação solar na atmosfera e reduzem fortemente o albedo quando depositados na neve e no gelo, acelerando assim o efeito do derretimento da neve e do gelo do mar. Um estudo de 2013 quantificou que a queima de gás nos locais de extração de petróleo contribuiu com mais de 40% do carbono preto depositado no Ártico. Estudos recentes atribuíram a maioria (56%) do carbono preto da superfície do Ártico às emissões da Rússia, seguidas por emissões européias e a Ásia também sendo uma grande fonte.

De acordo com um estudo de 2015, as reduções nas emissões de carbono preto e outros gases menores de efeito estufa, em aproximadamente 60 %, podem esfriar o Ártico até 0,2 ° C até 2050. No entanto, um estudo de 2019 indica que "as emissões de carbono preto aumentarão continuamente devido a Aumento das atividades de remessa ", especificamente os navios de pesca.

Declínio do gelo marinho

Changes in extent and area

A medição confiável das bordas do gelo do mar começou com a era do satélite no final da década de 1970. Antes desse período, a área de gelo e a extensão do mar foram monitorados com menos precisão por uma combinação de navios, bóias e aeronaves. Os dados mostram uma tendência negativa de longo prazo nos últimos anos, atribuída ao aquecimento global, embora também haja uma quantidade considerável de variação de ano para ano. Parte dessa variação pode estar relacionada a efeitos como a oscilação do Ártico, que pode estar relacionada ao aquecimento global.

A taxa do declínio em toda a cobertura do gelo do Ártico está se acelerando. De 1979 a 1996, o declínio médio por década em toda a cobertura de gelo foi um declínio de 2,2% na extensão do gelo e um declínio de 3% na área de gelo. Para a década encerrada em 2008, esses valores aumentaram para 10,1% e 10,7%, respectivamente. Estes são comparáveis ​​às taxas de perda de setembro a setembro no gelo durante todo o ano (ou seja, gelo perene, que sobrevive ao longo do ano), que em média um retiro de 10,2% e 11,4% por década, respectivamente, para o período de 1979-2007.

A extensão mínima (SIE) (SIE) (isto é, com pelo menos 15% de cobertura de gelo marinho) atingiu novos recordes em 2002, 2005, 2007, 2012 (5,32 milhões de km2), 2016 e 2019 (5,65 milhões de km2). A temporada de fusão de 2007 deixou um mínimo de 39% abaixo da média de 1979-2000 e, pela primeira vez na memória humana, a lendária passagem noroeste se abriu completamente. Em julho de 2019, o mês mais quente do Ártico foi registrado, atingindo o menor SIE (7,5 milhões de km2) e o volume de gelo marinho (8900 km3). Definindo uma tendência decadal de declínio SIE de -13%. Por enquanto, o SIE diminuiu 50% desde a década de 1970.

De 2008 a 2011, a extensão mínima do gelo do mar do Ártico foi superior a 2007, mas não retornou aos níveis dos anos anteriores. Em 2012, no entanto, o recorde de 2007 foi quebrado no final de agosto, com três semanas ainda restantes na temporada de fusão. Continuou a cair, no final de 16 de setembro de 2012, a 3,42 milhões de quilômetros quadrados (1,32 milhão de milhas quadradas), ou 760.000 quilômetros quadrados (293.000 milhas quadradas) abaixo do conjunto anterior em 18 de setembro de 2007 e 50% abaixo da média de 1979-2000 .

Changes in volume

O campo de espessura do gelo do mar e, portanto, o volume de gelo e a massa, é muito mais difícil de determinar do que a extensão. As medições exatas podem ser feitas apenas em um número limitado de pontos. Devido a grandes variações na espessura de gelo e neve e consistência, as medidas aéreas e espaciais devem ser avaliadas com cuidado. No entanto, os estudos apoiaram a suposição de um declínio dramático na era do gelo e na espessura. Enquanto a área de gelo e extensão do Ártico mostra uma tendência descendente acelerando, o volume de gelo do Ártico mostra um declínio ainda mais nítido do que a cobertura do gelo. Desde 1979, o volume de gelo diminuiu 80% e, na última década, o volume diminuiu 36% no outono e 9% no inverno. E atualmente, 70% do gelo do mar de inverno se transformou em gelo sazonal.

An end to summer sea ice?

O quarto relatório de avaliação do IPCC em 2007 resumiu o estado atual das projeções de gelo marinho: "A redução projetada [na cobertura global do gelo marinho] é acelerada no Ártico, onde alguns modelos projetam a cobertura de gelo marinho do verão para desaparecer inteiramente na alta emissão A2 Cenário na última parte do século XXI. ″ No entanto, os modelos climáticos atuais freqüentemente subestimam a taxa de retiro no gelo marinho. Um ártico sem gelo seria sem precedentes na história geológica recente, pois as evidências científicas atualmente não indicam um gelo sem gelo mar polar a qualquer momento nos últimos 700.000 anos.

O Oceano Ártico provavelmente estará livre de gelo no verão antes do ano 2100, mas muitas datas diferentes foram projetadas, com modelos mostrando quase completos para concluir a perda em setembro de 2035 a algum tempo por volta de 2067.

Melting of the Greenland ice sheet

Os modelos prevêem uma contribuição no nível do mar de cerca de 5 centímetros (2 pol.) A partir do derretimento da camada de gelo da Groenlândia durante o século XXI. Também prevê -se que a Groenlândia se queira o suficiente em 2100 para iniciar um derretimento quase completo durante os próximos 1.000 anos ou mais. No início de julho de 2012, 97% da camada de gelo experimentou alguma forma de derretimento da superfície, incluindo os cumes.

As medições de espessura do gelo do satélite de graça indicam que a perda de massa de gelo está se acelerando. Para o período de 2002-2009, a taxa de perda aumentou de 137 GT/ano para 286 GT/ano, com todos os anos vendo em média 30 gigatonnes mais perdidos em massa do que no ano anterior. A taxa de fusão foi 4 vezes maior em 2019 do que em 2003. No ano de 2019, a fusão contribuiu com 2,2 milímetros para o aumento do nível do mar em apenas 2 meses. No geral, os sinais são esmagadores de que o derretimento não está apenas ocorrendo, mas acelerando ano a ano.

De acordo com um estudo publicado em "Nature Communications Earth and Environment", a camada de gelo da Groenlândia está possivelmente além do ponto sem retorno, o que significa que mesmo que o aumento da temperatura parasse completamente e mesmo que o clima se tornasse um pouco mais frio, O derretimento continuaria. Esse resultado se deve ao movimento de gelo do meio da Groenlândia para a costa, criando mais contato entre o gelo e a água costeira mais quente e levando a mais derretimento e parto. Outro cientista climático diz que, depois de todo o gelo perto da costa derreter, o contato entre a água do mar e o gelo interrompe o que pode impedir o aquecimento adicional.

Em setembro de 2020, as imagens de satélite mostraram que um grande pedaço de gelo quebrou em muitos pequenos pedaços da última prateleira de gelo restante em Nioghalvfjerdsfjorden, Groenlândia. Esta camada de gelo está conectada à camada de gelo interior e pode provar um ponto de acesso para deglaciação nos próximos anos.

Outro efeito inesperado desse derretimento refere -se às atividades dos militares dos Estados Unidos na área. Especificamente, o acampamento do século, uma base nuclear que produz resíduos nucleares ao longo dos anos. Em 2016, um grupo de cientistas avaliou o impacto ambiental e estimou que, devido à mudança dos padrões climáticos nas próximas décadas, a água derretida poderia liberar o desperdício nuclear, 20.000 litros de resíduos químicos e 24 milhões de litros de esgoto não tratado no meio ambiente. No entanto, até agora nem nós nem a Dinamarca assumiram a responsabilidade pela limpeza.

Mudanças na vegetação

Espera -se que as mudanças climáticas tenham um forte efeito na flora do Ártico, algumas das quais já estão sendo vistas. Essas mudanças na vegetação estão associadas aos aumentos nas emissões de metano em escala da paisagem, bem como aumentos no CO2, Tº e a ruptura dos ciclos ecológicos que afetam os padrões no ciclo de nutrientes, umidade e outros fatores ecológicos -chave que ajudam a moldar as comunidades de plantas.

Uma grande fonte de informação sobre como a vegetação se adaptou às mudanças climáticas nos últimos anos vem de registros de satélite, que ajudam a quantificar mudanças na vegetação na região do Ártico. Por décadas, os satélites da NASA e NOAA monitoraram continuamente a vegetação do espaço. O espectrorradiômetro de imagem de resolução moderada (MODIS) e os instrumentos avançados de radiômetro de alta resolução (AVHRR), assim como outros, medem a intensidade da luz visível e do infravermelho próximo, refletindo as folhas de plantas. Os cientistas usam essas informações para calcular o índice de vegetação de diferença normalizada (NDVI), um indicador de atividade fotossintética ou "verde" da paisagem, que é mais frequentemente usada. Também existem outros índices, como o índice de vegetação aprimorado (EVI) ou o índice de vegetação ajustado ao solo (SAVI).

Esses índices podem ser usados ​​como proxies para a produtividade da vegetação, e suas mudanças ao longo do tempo podem fornecer informações sobre como a vegetação muda com o tempo. Uma das duas maneiras mais usadas para definir mudanças na vegetação no Ártico são os conceitos de esverdeamento do Ártico e Browning do Ártico. O primeiro refere -se a uma tendência positiva nos índices de verdura acima mencionados, indicando aumentos na cobertura ou biomassa da planta, enquanto o escurecimento pode ser amplamente compreendido como uma tendência negativa, com diminuições nessas variáveis.

Estudos recentes nos permitiram ter uma idéia de como esses dois processos progrediram nos últimos anos. Verificou -se que, de 1985 a 2016, o Greening ocorreu em 37,3% de todos os locais amostrados na tundra, enquanto o Browning foi observado apenas em 4,7% deles. Certas variáveis ​​influenciaram essa distribuição, pois o esverdeamento foi associado principalmente a locais com maior temperatura do ar no verão, temperatura do solo e umidade do solo. Por outro lado, o Browning foi vinculado a locais mais frios que estavam passando por refrigeração e secagem. No geral, isso mostra a imagem do verde generalizado ocorrendo em partes significativas da tundra do Ártico, como conseqüência de aumentos na produtividade das plantas, altura, biomassa e domínio do arbusto na área.

Essa expansão da vegetação no Ártico não é equivalente entre os tipos de vegetação. Uma das mudanças mais dramáticas tundras do Ártico estão atualmente enfrentando é a expansão dos arbustos, o que, graças a aumentos na temperatura do ar e, em menor grau, a precipitação contribuiu para uma tendência do Ártico conhecida como "arbusta", onde o tipo de arbusto As plantas estão assumindo áreas previamente dominadas por musgo e líquenes. Essa mudança contribui para a consideração de que o bioma da Tundra está atualmente experimentando a mudança mais rápida de quaisquer biomas terrestres no planeta.

O impacto direto em musgos e líquenes não é claro, pois existem muito poucos estudos no nível das espécies, mas é mais provável que as mudanças climáticas causem aumentado a flutuação e eventos extremos mais frequentes. A expansão dos arbustos pode afetar a dinâmica do permafrost, mas a imagem não é bastante clara no momento. No inverno, os arbustos prendem mais neve, o que isola o permafrost de feitiços frios extremos, mas no verão eles sombream o chão da luz solar direta, como esses dois efeitos se contam e se equilibram ainda não são bem compreendidos. É provável que o aquecimento cause mudanças nas comunidades de plantas em geral, contribuindo para as rápidas mudanças que os ecossistemas de Tundra estão enfrentando. Embora os arbustos possam aumentar no alcance e na biomassa, o aquecimento também pode causar um declínio em plantas de almofada, como o Moss Campion, e como as plantas de almofada atuam como espécies facilitadoras nos níveis tróficos e preencher nichos ecológicos importantes em vários ambientes, isso pode causar efeitos em cascata nesses ecossistemas que podem afetar severamente a maneira como funcionam e são estruturados.

A expansão desses arbustos também pode ter fortes efeitos em outras dinâmicas ecológicas importantes, como o efeito albedo. Esses arbustos mudam a superfície de inverno da tundra da neve uniforme e não perturbada para a superfície mista, com galhos salientes interrompidos da cobertura de neve, esse tipo de cobertura de neve tem um efeito de albedo mais baixo, com reduções de até 55%, o que contribui para um feedback positivo Loop no aquecimento regional e global do clima. Essa redução do efeito albedo significa que mais radiação é absorvida pelas plantas e, portanto, as temperaturas da superfície aumentam, o que pode atrapalhar as trocas de energia da atmosfera da superfície da superfície e afetar os regimes térmicos do permafrost. O ciclo de carbono também está sendo afetado por essas mudanças na vegetação, à medida que partes da tundra aumentam sua cobertura de arbustos, elas se comportam mais como florestas boreais em termos de ciclagem de carbono. Isso está acelerando o ciclo de carbono, pois as temperaturas mais quentes levam ao aumento do descongelamento do permafrost e à liberação de carbono, mas também a captura de carbono de plantas que aumentaram o crescimento. Não é certo se esse equilíbrio ocorrerá em uma direção ou em outra, mas os estudos descobriram que é mais provável que isso eventualmente leve ao aumento do CO2 na atmosfera.

Para uma visão geral mais gráfica e geograficamente focada da situação, os mapas acima mostram a tendência do Índice de Vegetação do Ártico entre julho de 1982 e dezembro de 2011 no Círculo Ártico. Tons de verde retratam áreas onde a produtividade e a abundância das plantas aumentaram; Os tons de Brown mostram onde a atividade fotossintética diminuiu, ambos de acordo com o índice NDVI. Os mapas mostram um anel de esverdeamento nos ecossistemas de tundra sem árvores do Ártico Circumpolar - as partes mais ao norte do Canadá, Rússia e Escandinávia. Arbustos e árvores altos começaram a crescer em áreas que eram dominadas anteriormente por gramíneas da tundra, como parte do "arbusta" mencionado anteriormente da tundra. Os pesquisadores concluíram que o crescimento das plantas aumentou de 7% a 10% no total.

No entanto, as florestas boreais, particularmente as da América do Norte, mostraram uma resposta diferente ao aquecimento. Muitas florestas boreais esverdeadas, mas a tendência não era tão forte quanto para a tundra do Ártico circumpolar, principalmente caracterizado pela expansão dos arbustos e aumento do crescimento. Na América do Norte, algumas florestas boreais realmente experimentaram o escurecimento durante o período do estudo. Secas, aumento da atividade do incêndio florestal, comportamento animal, poluição industrial e vários outros fatores podem ter contribuído para o escurecimento.

Outra mudança importante que afeta a flora no Ártico é o aumento de incêndios florestais no círculo do Ártico, que em 2020 quebrou seu registro de emissões de CO2, atingindo o pico a 244 megatonnes de dióxido de carbono emitidos. Isso se deve à queima de turfeiras, solos ricos em carbono que se originam do acúmulo de plantas alagadas que são encontradas principalmente em latitudes do Ártico. Essas turfeiras estão se tornando mais propensas a queimar à medida que as temperaturas aumentam, mas sua própria queima e liberação de CO2 contribuem para sua própria probabilidade de queimar em um ciclo de feedback positivo.

Em termos de vegetação aquática, a redução do gelo do mar aumentou a produtividade do fitoplâncton em cerca de vinte por cento nos últimos trinta anos. No entanto, o efeito nos ecossistemas marinhos não é claro, uma vez que os maiores tipos de fitoplâncton, que são a fonte de alimento preferida da maioria dos zooplâncton, não parece ter aumentado tanto quanto os tipos menores. Até agora, o fitoplâncton do Ártico não teve um impacto significativo no ciclo global de carbono. No verão, as lagoas derretidas em gelo jovem e fino permitiram que a luz do sol penetrasse no gelo, por sua vez, permitindo que o fitoplâncton floresça em concentrações inesperadas, embora não se saiba há quanto tempo esse fenômeno está ocorrendo ou qual efeito em ciclos ecológicos mais amplos é.

Mudanças para animais

A mudança para o norte da zona climática subártica está permitindo que os animais que sejam adaptados ao clima se movessem para o extremo norte, onde estão substituindo espécies mais adaptadas a um clima ártico puro. Onde as espécies do Ártico não estão sendo substituídas, elas geralmente se cruzam com suas relações do sul. Entre as espécies de vertebrados de criação lenta, isso geralmente tem o efeito de reduzir a diversidade genética do gênero. Outra preocupação é a disseminação de doenças infecciosas, como brucelose ou vírus da diferença de phocine, para populações anteriormente intocadas. Este é um perigo específico entre os mamíferos marinhos que foram anteriormente segregados por gelo marinho.

3 de abril de 2007, a Federação Nacional da Vida Selvagem instou o Congresso dos Estados Unidos a colocar ursos polares sob a Lei de Espécies Ameaçadas. Quatro meses depois, a Pesquisa Geológica dos Estados Unidos concluiu um estudo de um ano que concluiu em parte que o gelo do mar flutuante do Ártico continuará seu rápido encolhimento nos próximos 50 anos, consequentemente eliminando grande parte do habitat de urso polar. Os Bears desapareceriam do Alasca, mas continuariam existindo no arquipélago do Ártico Canadense e áreas da costa do norte da Groenlândia. Efeitos ecológicos secundários também são resultantes do encolhimento do gelo do mar; Por exemplo, os ursos polares são negados sua duração histórica da estação de caça às focas devido à formação tardia e ao degelo precoce do gelo.

Da mesma forma, o aquecimento do Ártico afeta negativamente a ecologia de forrageamento e criação de muitas outras espécies de mamíferos marinhos do Ártico, como morsas, focas, raposas ou renas. Em julho de 2019, 200 renas de Svalbard foram encontradas famintas até a morte, aparentemente devido à baixa precipitação relacionada às mudanças climáticas.

No curto prazo, o aquecimento climático pode ter efeitos neutros ou positivos no ciclo de nidificação de muitas aves marinhas do Ártico.

Permafrost Tambl

Permafrost é um componente importante dos sistemas hidrológicos e ecossistemas dentro da paisagem do Ártico. No hemisfério norte, o domínio terrestre de permafrost compreende cerca de 18 milhões de km2. Dentro dessa região de permafrost, o estoque total de carbono orgânico do solo (SOC) é estimado em 1.460-1.600 pg (onde 1 pg = 1 bilhão de toneladas), que constitui o dobro da quantidade de carbono atualmente contida na atmosfera.

O humano causou mudanças climáticas leva a temperaturas mais altas que causam descongelamento do permafrost no Ártico. O descongelamento dos vários tipos de permafrost do Ártico pode liberar grandes quantidades de carbono na atmosfera.

O boletim do Relatório do Ártico de 2019 estimou que o Permafrost do Ártico libera 0,3 pg C por ano. No entanto, um estudo recente aumentou essa estimativa para 0,6 pg, uma vez que o carbono emitiu através do domínio do permafrost do norte durante os compensações do inverno do Ártico, a captação média de carbono durante a estação de crescimento nessa quantidade. Sob um cenário de emissões de negócios como uso RCP 8.5, prevê-se que as emissões de CO2 de inverno do domínio de Norther Permafrost aumentem 41% em 2100 e 17% no cenário moderado RCP 4.5.

Descongelamento abrupto

O descongelamento do permafrost não apenas ocorre gradualmente quando o aquecimento climático aumenta a temperatura do permafrost da superfície e gradualmente se move para baixo. Mas o degelo abrupto existe em <20% da região de permafrost, afetando metade do carbono armazenado pelo permafrost. Em contraste com o degelo gradual de permafrost (que se estende ao longo de décadas, pois o aquecimento da superfície do solo afeta lentamente o CM por CM), o degelo abrupto afeta rapidamente áreas amplas de permafrost em questão de anos ou até dias. O degelo aumenta as emissões de carbono em ~ 125-190%.

Até agora, a modelagem de feedback de carbono de permafrost (PCF) havia se concentrado principalmente em descongelamento gradual de permafrost, em vez de levar em consideração também abruptamente o degelo e, portanto, subestimando muito a liberação de carbono permafrost. No entanto, um estudo de 2018, usando observações de campo, datação por radiocarbono e sensoriamento remoto para explicar os lagos termoquarstos, determinou que o degelo abrupto irá mais que dobrar as emissões de carbono permafrost em 2100. E um segundo estudo de 2020 mostrou que sob um alto Cenário RCP 8.5, as emissões abruptas de degelo de 2,5 milhões de km2 são projetadas para fornecer o mesmo feedback que o degelo gradual de permafrost quase superficial em todo o inteiro que ocupa.

O permafrost de descongelamento representa uma ameaça à infraestrutura industrial. Em maio de 2020, a fusão do permafrost devido às mudanças climáticas fez com que o pior derramamento de petróleo até hoje no Ártico. O derretimento do permafrost causou um colapso de um tanque de combustível, derramando 6.000 toneladas de diesel na terra, 15.000 na água. Os rios Ambarnaya, Daldykan e muitos rios menores foram poluídos. A poluição chegou ao lago Pyasino, que é importante para o abastecimento de água de toda a península de Taimyr. O estado de emergência no nível federal foi declarado. Muitos edifícios e infraestrutura são construídos no Permafrost, que cobrem 65% do território russo, e todos os podem ser danificados à medida que derrete. O descongelamento também pode causar vazamento de elementos tóxicos de locais de resíduos tóxicos enterrados.

Subsea permafrost

O permafrost submarino ocorre sob o fundo do mar e existe nas prateleiras continentais das regiões polares. Assim, pode ser definido como "as áreas de plataforma continental não glaciadas expostas durante o último máximo glacial (LGM, ~ 26 500 pb) que estão atualmente inundadas". Grandes estoques de matéria orgânica (OM) e metano (CH4) são acumulados abaixo e dentro dos depósitos submarinos de permafrost. Essa fonte de metano é diferente do clatrato de metano, mas contribui para o resultado geral e os feedbacks no sistema climático da Terra.

O gelo do mar serve para estabilizar os depósitos de metano na costa e perto da costa, impedindo o clatrato quebrar e desabafar na coluna de água e, eventualmente, atingir a atmosfera. O metano é liberado através de bolhas do permafrost submarino para o oceano (um processo chamado ebulition). Durante as tempestades, os níveis de metano na coluna de água caem drasticamente, quando a troca gasosa are-mar acionada pelo vento acelera o processo de ebulição na atmosfera. Essa via observada sugere que o metano do permafrost do fundo do mar progredirá lentamente, em vez de alterações abruptas. No entanto, os ciclones do Ártico, alimentados pelo aquecimento global e um acúmulo adicional de gases de efeito estufa na atmosfera, podem contribuir para mais liberação desse cache de metano, o que é realmente importante para o Ártico. Uma atualização dos mecanismos dessa degradação do permafrost foi publicada em 2017.

O tamanho do permafrost submarino de hoje foi estimado em cerca de 2 milhões de km2 (~ 1/5 do tamanho do domínio terrestre permafrost), que constitui uma redução de 30 a 50% desde o LGM. Contendo cerca de 560 GTC em OM e 45 GTC no CH4, com uma liberação atual de 18 e 38 MTC por ano, respectivamente, o que se deve ao aquecimento e ao descongelamento que o domínio submarino permafrost está experimentando desde após a LGM (~ 14000 anos atrás ). De fato, como os sistemas submarinos de permafrost respondem nas escalas de tempo do milênio ao aquecimento climático, os fluxos de carbono atuais que estão emitindo à água estão em resposta às mudanças climáticas que ocorrem após o LGM. Portanto, os efeitos das mudanças climáticas orientadas pelo homem no submarino permafrost serão vistas apenas a centenas ou milhares de anos a partir de hoje. De acordo com as previsões de um cenário de emissões de negócios como uso RCP 8.5, em 2100, 43 GTC poderiam ser liberados do domínio submarino permafrost e 190 GTC até o ano 2300. enquanto para o cenário de baixa emissões RCP 2.6, 30% menos emissões são estimados. Isso constitui uma aceleração antropogênica significativa da liberação de carbono nos próximos séculos.

Efeitos em outras partes do mundo

Na circulação oceânica

Embora isso agora seja considerado improvável em um futuro próximo, também foi sugerido que poderia haver um desligamento da circulação termohalina, semelhante à que se acredita ter levado o Younger Dryas, um evento abrupto de mudança climática. Mesmo que seja improvável um desligamento completo, já foi observada uma desaceleração dessa corrente e um enfraquecimento de seus efeitos no clima, com um estudo de 2015 descobrindo que a circulação de capotamento meridional do Atlântico (AMOC) enfraqueceu 15% a 20% acima nos últimos 100 anos. Essa desaceleração pode levar ao resfriamento no Atlântico Norte, embora isso possa ser atenuado pelo aquecimento global, mas não está claro até que ponto. Efeitos adicionais disso seriam sentidos em todo o mundo, com mudanças nos padrões tropicais, tempestades mais fortes no Atlântico Norte e redução da produtividade européia das culturas entre as possíveis repercussões.

Também existe potencialmente uma possibilidade de uma interrupção mais geral da circulação oceânica, o que pode levar a um evento anóxico oceânico; Acredita -se que estes sejam muito mais comuns no passado distante. Não está claro se as pré-condições apropriadas para esse evento existem hoje, mas pensa-se que esses eventos anóxicos oceânicos foram causados ​​principalmente pelo escoamento de nutrientes, que foi impulsionado pelo aumento das emissões de CO2 no passado distante. Isso atrai um paralelo perturbador com as mudanças climáticas atuais, mas a quantidade de CO2 que se pensa ter causado a esses eventos é muito maior do que os níveis que estamos enfrentando atualmente; portanto, os efeitos dessa magnitude são considerados improváveis ​​em uma escala de tempo curta.

Em clima de inverno extremamente frio

Em 2021, os cientistas relataram que o aquecimento acelerado e de maior variabilidade do Ártico está causando clima de inverno extremamente frio mais frequente em partes da Ásia e da América do Norte-incluindo a onda fria norte-americana de 2021 de fevereiro de 2021-via A, observada e modelada, Polar Stratosférico Interrupção do vórtice. No entanto, antes do estudo, alguns pesquisadores afirmaram que o aquecimento tornará esses eventos menos prováveis. Tais conclusões são consideradas altamente controversas. [Citação (s) adicional (s) necessária]

Impactos nas pessoas

Reivindicações territoriais

Evidências crescentes de que o aquecimento global está diminuindo o gelo polar aumentou a urgência das reivindicações territoriais do Ártico de várias nações, na esperança de estabelecer o desenvolvimento de recursos e as novas faixas de remessa, além de proteger os direitos soberanos.

À medida que a cobertura do mar do gelo diminui cada vez mais, ano após ano, os países do Ártico (Rússia, Canadá, Finlândia, Islândia, Noruega, Suécia, Estados Unidos e Dinamarca representando a Groenlândia) estão fazendo movimentos no estágio geopolítico para garantir o acesso a possíveis remessas de remessa Pistas, reservas de petróleo e gás, levando a reivindicações sobrepostas em toda a região. No entanto, existe apenas uma única disputa de fronteira terrestre no Ártico, com todos os outros relacionados ao mar, que é a ilha de Hans. Esta pequena ilha desabitada fica no estreito de Nares, entre a ilha Ellesmere do Canadá e a costa norte da Groenlândia. Seu status vem de sua posição geográfica, entre os limites equidistantes determinados em um tratado de 1973 entre o Canadá e a Dinamarca. Embora ambos os países tenham reconhecido a possibilidade de dividir a ilha, nenhum acordo na ilha foi alcançado, com as duas nações ainda reivindicando por si mesmas.

Há mais atividade em termos de fronteiras marítimas entre países, onde reivindicações sobrepostas para águas internas, mares territoriais e zonas econômicas particularmente exclusivas (EEZs) podem causar atritos entre nações. Atualmente, as fronteiras marítimas oficiais têm um triângulo não reclamado de águas internacionais situadas entre elas, que está no ponto central das disputas internacionais.

Essa terra não reclamada pode ser obtida enviando uma reivindicação à Convenção das Nações Unidas sobre a Lei do Mar, essas reivindicações podem ser baseadas em evidências geológicas de que as prateleiras continentais se estendem além de suas fronteiras marítimas atuais e em águas internacionais.

Algumas reivindicações sobrepostas ainda estão pendentes de resolução por órgãos internacionais, como uma grande porção que contém o Pólo Norte que é reivindicado pela Dinamarca e pela Rússia, com algumas partes também contestadas pelo Canadá. Outro exemplo é o da passagem noroeste, reconhecida globalmente como águas internacionais, mas tecnicamente nas águas canadenses. Isso levou o Canadá a querer limitar o número de navios que podem passar por razões ambientais, mas os Estados Unidos disputam que eles têm autoridade para fazê -lo, favorecendo a passagem ilimitada de embarcações.

Impactos nos povos indígenas

À medida que a mudança climática acelera, está tendo cada vez mais impacto direto nas sociedades em todo o mundo. Isso é particularmente verdadeiro para as pessoas que vivem no Ártico, onde aumentos de temperatura estão ocorrendo a taxas mais rápidas do que em outras latitudes do mundo, e onde formas de vida tradicionais, profundamente conectadas ao ambiente ártico natural, estão em risco particular de interrupção ambiental causado por essas mudanças.

O aquecimento da atmosfera e as mudanças ecológicas que surgem ao lado de apresenta desafios para comunidades locais como os inuit. A caça, que é uma grande maneira de sobrevivência para algumas pequenas comunidades, será alterada com temperaturas crescentes. A redução do gelo do mar fará com que certas populações de espécies diminuam ou até extintas. As comunidades inuits dependem profundamente da caça às focas, que depende de apartamentos de gelo marinho, onde as focas são caçadas.

Mudanças não suspeitas nas condições de rio e neve farão com que os rebanhos de animais, incluindo as renas, mudem os padrões de migração, os terrenos de parto e a disponibilidade de forragem. Nos bons anos, algumas comunidades são totalmente empregadas pela colheita comercial de certos animais. A colheita de diferentes animais flutua a cada ano e com o aumento das temperaturas, é provável que continue mudando e criando problemas para os caçadores de inuit, pois a imprevisibilidade e a interrupção dos ciclos ecológicos complicam ainda mais a vida nessas comunidades, que já enfrentam problemas significativos, como inuit As comunidades são as mais pobres e mais desempregadas da América do Norte.

Outras formas de transporte no Ártico tiveram impactos negativos do aquecimento atual, com algumas rotas de transporte e oleodutos sobre a terra sendo interrompida pelo derretimento do gelo. Muitas comunidades do Ártico dependem de estradas congeladas para transportar suprimentos e viajar de área para área. A mudança da paisagem e a imprevisibilidade do clima estão criando novos desafios no Ártico. Os pesquisadores documentaram trilhas históricas e atuais criadas pelos inuits no Atlas do Pan Inuit Trails, descobrindo que a mudança na formação e rompimento do gelo marinho resultou em mudanças nas rotas de trilhas criadas pelos inuit.

Navegação

A rota do mar transpolar é uma futura pista de transporte ártico que vai do Oceano Atlântico até o Oceano Pacífico, através do centro do Oceano Ártico. Às vezes, a rota também é chamada de rota trans-ártica. Em contraste com a passagem nordeste (incluindo a rota do Mar do Norte) e a passagem noroeste, evita amplamente as águas territoriais dos estados do Ártico e está em alto mar internacional.

Governos e indústria privada demonstraram um interesse crescente no Ártico. As principais novas faixas de navegação estão se abrindo: a rota do Mar do Norte teve 34 passagens em 2011, enquanto a Passagem Noroeste tinha 22 travessias, mais do que qualquer momento da história. As empresas de navegação podem se beneficiar da distância reduzida dessas rotas do norte. O acesso a recursos naturais aumentará, incluindo minerais valiosos e petróleo e gás offshore. Encontrar e controlar esses recursos será difícil com o gelo em movimento continuamente. O turismo também pode aumentar, à medida que menos gelo do mar melhorará a segurança e a acessibilidade ao Ártico.

É provável que o derretimento das calotas de gelo do Ártico aumente o tráfego e a viabilidade comercial da rota do Mar do Norte. Um estudo, por exemplo, projetos, "mudanças notáveis ​​nos fluxos comerciais entre Ásia e Europa, desvio do comércio na Europa, tráfego de transporte pesado no Ártico e uma queda substancial no tráfego de Suez. Descobridas projetadas no comércio também implicam pressão substancial em um já Ameaçou o ecossistema do Ártico. "

Adaptação

Pesquisar

National

Países individuais da Zona Ártica, Canadá, Dinamarca (Groenlândia), Finlândia, Islândia, Noruega, Rússia, Suécia e Estados Unidos (Alasca) conduzem pesquisas independentes por meio de uma variedade de organizações e agências, públicas e privadas, como o Ártico da Rússia e Instituto de Pesquisa Antártica. Os países que não têm reivindicações do Ártico, mas são vizinhos próximos, também conduzem pesquisas no Ártico, como a administração do Ártico e da Antártica chinesa (CAA). A Administração Nacional Oceânica e Atmosférica dos Estados Unidos (NOAA) produz um boletim do Ártico anualmente, contendo informações revisadas por pares sobre observações recentes de condições ambientais no Ártico em relação aos registros históricos.

International

A pesquisa cooperativa internacional entre nações tornou -se cada vez mais importante:

Arctic climate change is summarized by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) in its series of Assessment Reports and the Arctic Climate Impact Assessment.European Space Agency (ESA) launched CryoSat-2 on 8 April 2010. It provides satellite data on Arctic ice cover change rates.International Arctic Buoy Program: deploys and maintains buoys that provide real-time position, pressure, temperature, and interpolated ice velocity dataInternational Arctic Research Center: Main participants are the United States and Japan.International Arctic Science Committee: non-governmental organization (NGO) with diverse membership, including 23 countries from 3 continents.'Role of the Arctic Region', in conjunction with the International Polar Year, was the focus of the second international conference on Global Change Research, held in Nynäshamn, Sweden, October 2007.SEARCH (Study of Environmental Arctic Change): A research framework originally promoted by several US agencies; an international extension is ISAC (the International Study of Arctic Change ).

Veja também

Arctic cooperation and politicsArctic hazeArctic sea ice ecology and historyAtlantification of the ArcticClimate of the ArcticClimate and vegetation interactions in the ArcticNorthern Sea RouteOzone depletion and climate changeSave the Arctic