Intrappolate nel permafrost terrestre ci sono quantità incalcolabili di gas serra, microbi e sostanze chimiche, inclusi alcuni pesticidi ora vietati. Con il riscaldamento del pianeta, questo terreno, rimasto congelato per anni, si sta scongelando a una velocità impressionante e ora, gli scienziati devono affrontare una serie di incertezze per determinare i potenziali effetti e rischi del disgelo.

Un articolo recentemente pubblicato su Nature Reviews Earth & Environment ha esaminato lo stato attuale della ricerca in questo campo.

Alcune infrastrutture sono già state interessate dal disgelo: lo scioglimento del permafrost ha portato a gigantesche doline, pali telefonici crollati, strade e piste danneggiate e alberi abbattuti.  Più difficile è, invece, valutare ciò che è rimasto intrappolato in questa miscela congelata di ghiaccio e materia organica morta.  La ricerca ha esaminato sostanze chimiche come il Ddt e organismi microbici, alcuni dei quali sono rimasti ibernati per migliaia, se non milioni, di anni e potrebbero essere rilasciati dallo scongelamento e riattivarsi (per un approfondimento si veda il mio articolo "Vita tra i ghiacci: la Terra sta perdendo uno dei suoi più grandi ecosistemi").

Poi, il disgelo ha effetti anche sul carbonio del pianeta: il permafrost artico da solo contiene circa 1.700 miliardi di tonnellate di carbonio, inclusi metano e anidride carbonica. Che è circa 51 volte la quantità di carbonio rilasciata a livello mondiale come emissioni di combustibili fossili nel 2019. Ciò accade perché la materia vegetale congelata nel permafrost non si decompone ma quando il permafrost si scongela, i microbi all'interno del materiale vegetale morto iniziano a scomporre la materia, rilasciando carbonio nel atmosfera. 

"I modelli attuali prevedono che vedremo un impulso di carbonio rilasciato dal permafrost nell'atmosfera entro i prossimi cento anni, o potenzialmente prima", ha affermato Kimberley Miner, ricercatore climatico presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA e autore principale del nuovo documento. Ma i dettagli chiave, come la quantità, la fonte specifica e la durata del rilascio di carbonio, rimangono poco chiari.

Lo scenario peggiore è se tutto il biossido di carbonio e il metano venissero rilasciati in un tempo molto breve, come un paio d'anni. Ma quali saranno le tempistiche più probabili è ancora difficile da dirsi.

Mentre lo studio ha rilevato che le regioni polari della Terra si stanno riscaldando più velocemente, non ha potuto determinare il modo in cui l'aumento delle emissioni di carbonio potrebbe portare a condizioni più secche o più umide nell'Artico. Quel che è certo è che i cambiamenti nell'Artico e nell'Antartico coinvolgeranno anche altre latitudini. Le regioni polari della Terra aiutano a stabilizzare il clima del pianeta. Aiutano a guidare il trasferimento di calore dall'equatore verso latitudini più elevate, determinando la circolazione atmosferica che alimenta la corrente a getto e altre correnti. Un Artico più caldo e privo di permafrost potrebbe avere conseguenze imprevedibili per il clima e per la Terra.


Un approccio integrato

Per comprendere gli effetti del disgelo, gli scienziati si rivolgono sempre più alle osservazioni integrate del pianeta, da terra, in quota e dallo spazio. Ogni approccio ha i suoi vantaggi e svantaggi.

Le misurazioni al suolo, ad esempio, forniscono un monitoraggio preciso dei cambiamenti in un'area localizzata, mentre le misurazioni aeree e spaziali possono coprire vaste aree. Queste ultime possono anche individuare i punti caldi delle emissioni nelle regioni del permafrost. Le misurazioni terrestri e aeree si concentrano sul momento specifico in cui sono state raccolte, mentre i satelliti monitorano costantemente la Terra

La speranza è che l'utilizzo di misurazioni da una combinazione di piattaforme aiuterà i ricercatori a creare un quadro più completo dei cambiamenti ai poli, dove il permafrost si sta scongelando più velocemente.

Ci sono anche missioni satellitari in cantiere che forniranno dati sulle emissioni di carbonio con una risoluzione maggiore. La Copernicus Hyperspectral Imaging Mission dell'ESA mapperà i cambiamenti nella copertura del suolo e aiuterà a monitorare le proprietà del suolo e la qualità dell'acqua. La missione Surface Biology and Geology (SBG) della NASA utilizzerà anche la spettroscopia satellitare per raccogliere dati su aree di ricerca comprese le piante e il loro stato di salute; modifiche al territorio legate ad eventi come frane ed eruzioni vulcaniche; accumulo, scioglimento e luminosità della neve e del ghiaccio (che è correlato alla quantità di calore riflessa nello spazio).