PERMAFROST, il rischio climatico nascosto

Il ghiaccio e’ certamente uno delle prime vittime del cambiamento climatico, sebbene gli effetti del riscaldamento globale non si limiti al solo scioglimento sulla superficie.

Nelle regioni fredde delle terra (in particolare Artico, Nord America, Siberia), gran parte del sottosuolo è ghiacciato. Per essere classificato come permafrost deve essere congelato da almeno due anni (in molti casi arriva fino all’ultima glaciazione). E’ costituito da terreno ghiacciato, roccia, sedimenti e da resti di vegetazione ed animali che si sono congelati prima che la decomposizione avesse il suo corso. Lo spessore può variare da qualche metro fino a 1500 (regioni artiche).

Per effetto del riscaldamento si sta sciogliendo, rilasciando nell’atmosfera metano (CH4) e anidride carbonica (CO2) contribuendo quindi all’incremento dell’effetto serra.

Considerando che copre il 25% dell’emisfero settentrionale e che gli scienziati stimano contenga quasi il doppio della quantità di carbonio di quello presente in atmosfera, uno scioglimento su ampia scala potrebbe scatenare un ciclo di retroazione dalle gravi conseguenze climatiche.

I primi effetti si stanno già manifestando, provocando effetti immediati alla cittadinanza che vive in quelle aree.

In Siberia, nelle città di Chapuchai e Yakutsk e in alcune regioni della Cina, lo scioglimento del permafrost sta causando il collasso delle abitazioni, il cedimento delle strade ed il collasso di infrastrutture come aeroporti ed oleodotti che potrebbero causare disastri ambientali a causa della fuoriuscita di petrolio. Fatti simili sono accaduti anche nelle isole norvegesi delle Svalbard dove, per fenomeni di subsidenza del terreno, sono state demolite migliaia di abitazioni.

Non solo, ma da recenti studi della ESA-NASA (collaborazione tra l’agenzia spaziale europea e l’ente responsabile delle attività aeronautiche e aerospaziali di interesse civile degli USA), il rapido scongelamento del permafrost nell’Artico potrebbe permettere la fuoriuscita di scorie radioattive provenienti dai reattori nucleari e dai sottomarini della guerra fredda inglobati e potenzialmente rilasciare batteri resistenti agli antibiotici o virus sconosciuti. A tal proposito, nel 2016 in Siberia, per effetto dello scongelamento dal permafrost di una renna, venne rilasciato il virus dell’antrace che uccise un bimbo e ne contagiò molti altri tanto da far intervenire unità militari russe specializzate nella guerra biologica.

Considerata la significatività dello scioglimento che avrebbe ripercussioni, sia pure in misura minore, anche sul livello del mare, per meglio comprendere il comportamento e gli effetti sul clima i ricercatori e gli scienziati si sono organizzati creando, tra le altre ((CALM-Circumartic Active Layer Monitoring, IPA-International Permafrost Association, IGU-International Geographic Union, ecc..), il “Global Terrestrial Network for Permafrost” (GTN-P), che ha il compito di gestire una rete globale di osservazioni e di misurazioni (stato termico, spessore dello strato attivo e profondo, ecc..) raccogliendole in un database a disposizione di tutta la comunità scientifica o come nel caso della “ESA-NASA Arctic Methane and Permafrost Challenge” (ESA-European Space Agency; NASA-National Aeronautics and Space Administration) che, con una operazione comune stanno monitorando, attraverso le osservazioni satellitari, le attuali emissioni di metano nell’Artico in funzione dei volumi di permafrost disciolti.

Nel corso degli anni l’Unione Europea, che ha incluso nell’ambito del riscaldamento climatico il permafrost nei finanziamenti del Green Deal Europeo,

Coastal erosion reveals the extent of ice-rich permafrost underlying active layer on the Arctic Coastal Plain in the Teshekpuk Lake Special Area of the National Petroleum Reserve – Alaska. Credit: Brandt Meixell, USGS

ha supportato direttamente alcuni studi volti alla miglior comprensione del problema, prima con il progetto “Changing permafrost in the Arctic and its global effects in the 21st century “  terminato nel 2015 e poi con CC-Top (Cryosphere-Carbon on Top of the Earth) concluso nel 2021 mediante il quale sono stati pubblicati diversi articoli sulle riviste più prestigiose come “Nature”, “Science” e “PNAS”.

Gli studi del progetto sui periodi di rapido riscaldamento del passato hanno confermato la corrispondenza tra gli ingenti rilasci di carbonio del permafrost e i rapidi incrementi della CO2 atmosferica.

Inoltre, hanno permesso di fornire nuove conoscenze sul permafrost sottomarino, particolarmente sul fatto che ha raggiunto il punto di disgelo in corrispondenza dell’oceano poco profondo e che negli ultimi decenni lo scioglimento è decuplicato rispetto al ritmo di quello terrestre.

Carlo Caloisi

 

FONTI ED APPROFONDIMENTI

  1. Permafrost: che cosa e’ e i rischi relativi allo scioglimento (Alfred Wegener Institut): https://www.youtube.com/watch?v=lxixy1u8GjY&ab_channel=Alfred-Wegener-Institut%2CHelmholtz-Zentrumf%C3%BCrPolar-undMeeresforschung ;
  2. Satellites yield insight into not so permanent permafrost (ESA, maggio 2019): https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Space_for_our_climate/Satellites_yield_insight_into_not_so_permanent_permafrost ;
  3. Long-term permafrost record details Arctic thaw (ESA, dicembre 2020): https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Space_for_our_climate/Long-term_permafrost_record_details_Arctic_thaw ;
  4. Permafrost thaw could release bacteria and viruses (ESA, ottobre 2021): https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Permafrost_thaw_could_release_bacteria_and_viruses ;
  5. Satellites pinpoint communities at risk of permafrost thaw (ESA, novembre 2021): https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/Space_for_our_climate/Satellites_pinpoint_communities_at_risk_of_permafrost_thaw ;
  6. Permafrost thaw: it’s complicated (ESA, gennaio 2022): https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/FutureEO/Permafrost_thaw_it_s_complicated ;
  7. Permafrost dynamics and the risk of anthrax transmission: a modelling study (Nature, ottobre 2020): https://www.nature.com/articles/s41598-020-72440-6
  8. Impacts on permafrost degradation on infrastrutures (Nature reviews earth and environment – gennaio 2022): https://www.nature.com/articles/s43017-021-00247-8 ;
  9. As permafrost thaws around the world, the steel, concrete and tarmac structures sitting on top are warping and crumbling. Is there anything engineers can do to adapt?: https://www.bbc.com/future/article/20210303-the-unsure-future-of-roads-and-buildings-on-melting-ground ;
  10. Scientists say vast areas of Siberia are thawing with “devastating consequences” – BBC News: https://www.youtube.com/watch?v=6_qwX2u6igw&ab_channel=BBCNews ;
  11. Russia facing $97bn bill as melting permafrost collapses buildings: https://newseu.cgtn.com/news/2021-10-20/Russia-facing-97bn-bill-as-melting-permafrost-collapses-buildings-14uHuFGX5za/index.html ;
  12. Alien landscapes and collapsing homes as Siberia’s permafrost thaws (France 24 – inglese): https://www.youtube.com/watch?v=GQnX6ZT0XSs&ab_channel=FRANCE24English ;
  13. Global Terrestrial network for Permafrost (GTN-P): https://gtnp.arcticportal.org/ ;
  14. ESA-NASA – Arctic Methane and Permafrost Challenge (AMPAC): https://eo4society.esa.int/communities/scientists/arctic-methane-and-permafrost/  ;
  15. Changing Permafrost in the Arctic and its Global Effects in the 21st Century: https://cordis.europa.eu/article/id/92801-a-better-understanding-of-permafrost ;
  16. Cryosphere-Carbon on Top of the Earth (CC-Top): Decreasing Uncertainties of Thawing Permafrost and Collapsing Methane Hydrates in the Arctic:   https://cordis.europa.eu/article/id/435280-the-sleeping-giants-of-the-global-carbon-cycle ;
  17. A stronger EU engagement for a peaceful, sustainable and prosperous Arctic (ottobre 2021): https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:52021JC0027&from=IT  .

IMMAGINI (in sequenza):

  1. Permafrost in Teshekpuk, Alaska: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Permafrost_(12116729705).jpg;
  2. The layers of permafrost: https://climatekids.nasa.gov/permafrost/ ;
  3. Permafrost in Itkillik River in northern Alaska: https://www.usgs.gov/media/images/alaska-permafrost