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Permafrost thaw – decadal responses to climate change

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Efectos del deshielo del permafrost inducido por el cambio climático en los ecosistemas árticos

Las regiones polares y alpinas experimentan cambios rápidos debido al calentamiento climático. Uno de los cambios más notables es el deshielo del permafrost y su repercusión en las emisiones de gases de efecto invernadero y los ecosistemas locales.

Cambio climático y medio ambiente
Alimentos y recursos naturales

El permafrost contiene alrededor del doble de carbono que el que se encuentra actualmente en la atmósfera y la mitad de las reservas mundiales de este elemento. Junto con los cambios actuales en el clima, estos suelos experimentan un aumento de las temperaturas, con la consiguiente degradación permanente del permafrost y el cambio de las funciones ecosistémicas. El deshielo provoca que se libere materia orgánica que ha permanecido almacenada en los suelos congelados durante siglos. Tras ser descompuesta por los microorganismos, esta materia orgánica se libera a la atmósfera como dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido de nitrógeno (N2O), con las consiguientes repercusiones en el sistema climático. Los cambios en el tipo de ecosistemas y en sus funciones pueden afectar aún más a estos flujos. Un clima más cálido provoca cambios drásticos en el equilibro de nitrógeno y carbono en el Ártico y los ecosistemas de gran altitud. Hasta la fecha, la mayoría de las investigaciones realizadas en torno a la repercusión del cambio climático en los ecosistemas árticos se han centrado en los efectos del deshielo del permafrost y el período inmediatamente posterior a él.

Aumento del consumo de CH4

Llevado a cabo con el apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie, el proyecto PERMTHAW, financiado con fondos europeos, abordó esta brecha del conocimiento científico mediante la investigación del establecimiento de los ecosistemas sin permafrost y la forma en que los cambios previstos en el clima influirán en estos suelos en el plazo de una década. «Para comprender lo que nos espera, es necesario que tengamos un conocimiento sólido de cómo estos ecosistemas pueden reaccionar en el futuro», señala el coordinador del proyecto, Mats Björkman. Los investigadores estudiaron cómo se alteran los ciclos del carbono y el nitrógeno después del deshielo. «Al utilizar un gradiente de permafrost de origen natural de la zona subártica de Suecia, hemos podido estudiar los cambios a largo plazo posteriores a la degradación del permafrost»; explica Björkman. Los científicos descubrieron una respuesta antagónica a la que suele destacarse como reacción del Ártico ante el cambio: un aumento del consumo de CH4 en los suelos superficiales. «Tras el establecimiento de un ecosistema pospermafrost, constatamos un aumento del número de microorganismos que consumen metano, conocidos como metanotrofos, y un agotamiento de los suelos superficiales. Esto significa que los ecosistemas han pasado de ser una antigua fuente de metano liberado a la atmósfera a un sumidero activo», destaca Björkman.

Un ecosistema modificado

El resultado son cambios en los patrones de vegetación, como la expansión de arbustos y cambios en las comunidades microbianas, lo que provoca la alteración de los flujos de carbono y nutrientes en estos ecosistemas. Uno de los cambios más notables tiene lugar en el deshielo del permafrost que, junto con los cambios de los ecosistemas, amenaza la forma de vida de los habitantes de estas zonas, como la población de pastores de renos sami, al afectar a su cultura y medios de subsistencia. PERMTHAW hace hincapié en que un ecosistema puede tomar muchos caminos diferentes después del deshielo del permafrost. «La ciencia y los medios de comunicación suelen destacar el aumento devastador de carbono (en forma de emisiones CH4 y CO2) que muchas regiones experimentarán. Sin embargo, se han realizado pocas investigaciones en zonas que realmente se convertirán en sumideros netos de estos gases de efecto invernadero», observa Björkman. De este modo, el proyecto mejorará la comprensión de cómo el paisaje del Ártico y el subártico se alterará en un clima futuro, lo que permitirá a las sociedades del extremo norte adaptarse mejor a los cambios que se avecinan.

Palabras clave

PERMTHAW, ecosistema, permafrost, suelo, metano (CH4), Ártico, carbono (C), metanotrofo, dióxido de carbono (CO2), nitrógeno (N)

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