Un calentamiento más rápido en el Ártico dará como resultado un aumento de la temperatura global de 2°, que se alcanzará 8 años antes que si la región se hubiera calentado al promedio global, según descubrieron investigadores de la UCL. Actualmente, el Ártico se está calentando casi cuatro veces más rápido que el promedio mundial.
Un nuevo estudio publicado en la revista Earth System Dynamics explicó cómo el equipo de investigación creó proyecciones alternativas de cambio climático que no vieron un calentamiento rápido en el Ártico. Luego compararon las temperaturas en este mundo hipotético con las temperaturas en modelos del “mundo real” y examinaron el momento en que se rompieron los umbrales críticos del Acuerdo de París de 1,5° y 2°. Descubrieron que los modelos sin un calentamiento rápido en el Ártico superaron los umbrales 5 y 8 años más tarde, respectivamente, que sus fechas de proyección del “mundo real” de 2031 y 2051.
El objetivo del Acuerdo de París, un tratado internacional, es mantener las temperaturas globales promedio “muy por debajo de 2° por encima de los niveles preindustriales” y continuar los esfuerzos “para limitar el aumento de la temperatura a 1,5°”. Actualmente, se cree que el Ártico se ha calentado 2,7° desde la época preindustrial, y se cree que este calentamiento se ha acelerado desde principios del siglo XXI.
También descubrieron que el calentamiento desproporcionadamente rápido en el Ártico ha añadido desproporcionadamente más incertidumbre a los pronósticos, ya que las variaciones en los pronósticos de los modelos son mayores para la región que para el resto del planeta. El estudio no intenta cuantificar cómo el calentamiento del Ártico afecta al resto del mundo, por ejemplo a través del retroceso del hielo marino que ayuda a mantener el planeta fresco, sino que estima la contribución directa del calentamiento del Ártico al aumento de la temperatura global.
El verano ártico más cálido jamás registrado se registró en el Ártico en 2023
El verano ártico más cálido jamás registrado se registró en el Ártico en 2023. La temperatura media del aire fue de +6,4°, la más alta desde que comenzaron los registros en 1900. Así lo informó la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA). Según los expertos de la NOAA, esto indica una aceleración del cambio climático.
La extensión del hielo marino continúa disminuyendo y, en los últimos 17 años, el Ártico ha registrado la extensión de hielo marino 17 más baja jamás registrada. La extensión del hielo marino de este año fue la sexta más alta registrada desde que comenzaron los registros satelitales en 1979, con hielo de varios años mucho menos antiguo y grueso que en la década de 1980.
Las temperaturas medias de la superficie del mar en agosto de 2023 fueron entre 5 y 7 °C más altas que las medias de agosto de 1991 a 2020 en los mares de Barents, Kara, Laptev y Beaufort. En agosto se observaron temperaturas inusualmente frescas en la bahía de Baffin, el mar de Groenlandia y partes del mar de Chukchi. Las temperaturas promedio de la superficie del mar en agosto muestran tendencias de calentamiento de 1982 a 2023 en las áreas libres de hielo del Océano Ártico en agosto, con temperaturas promedio de la superficie del mar aumentando casi 0,5° por década.
Las regiones del Océano Ártico, excluyendo el archipiélago canadiense, el mar de Chukchi y el mar de Beaufort, continúan exhibiendo una mayor proliferación de fitoplancton oceánico, o productividad primaria, con los mayores aumentos porcentuales en el Ártico euroasiático y el mar de Barents. La capa de nieve en América del Norte alcanzó un mínimo histórico en mayo de 2023, mientras que la acumulación de nieve durante el invierno de 2022-2023 estuvo por encima del promedio tanto en América del Norte como en Eurasia.
Las fuertes lluvias batieron récords existentes en varios lugares del Ártico, con algunas variaciones, como un verano seco en el norte de Canadá, que provocó incendios forestales sin precedentes. Las precipitaciones en el Panártico fueron las sextas más altas jamás registradas, continuando la tendencia hacia un Ártico más húmedo. La cantidad de vegetación en la tundra del Ártico fue la tercera más alta en el registro satelital de 24 años, ligeramente superior a la de 2022. En el Ártico, continúa la tendencia a que aumenten los arbustos, sauces y alisos en lo que alguna vez fue tundra.
El calentamiento global está aumentando la temporada de jardinería en Yamal y haciendo posible cultivar cultivos que antes no echaban raíces en las condiciones del Extremo Norte. Según los especialistas del Centro de Investigación del Ártico, ahora en el Okrug autónomo de Yamalo-Nenets se pueden cultivar manzanilla y fireweed, frambuesas y fresas, cerezas, patatas y pimientos, perejil y eneldo.
— Hay más oportunidades para plantar árboles en zonas pobladas, incluida la plantación de flores. Este período puede comenzar antes, dura más, aquellos tipos de flores y plantas que antes no echaban raíces, echan raíces”, dijo el Centro Científico de Estudios Árticos. Los residentes de las regiones del norte plantan y fortalecen activamente arbustos y cultivan plantas en campo abierto. Debido a la pobreza de los suelos locales, estos últimos se mezclan con tierras compradas. Como informa Sever-Press, los residentes de la aldea de Soyakha (Seyakha) en Yamal hace tres años plantaron un huerto en suelo helado, donde comenzaron a cultivar patatas y rábanos. Se las arreglaron para obtener una buena cosecha.
Las emisiones de dióxido de carbono en las zonas de permafrost equivalen a las de millones de vehículos
A lo largo de los milenios, a medida que el mundo emergía de la última edad de hielo, el aumento de las aguas del océano en el Ártico continuó cubriendo más y más permafrost, convirtiéndolo en permafrost submarino. Se estima que hay 965.000 millas cuadradas de permafrost submarino en el Ártico, una quinta parte de la cantidad de permafrost que se encuentra en la tierra.
Se necesita colaboración internacional en investigación para abordar cuestiones sobre la extensión y el estado actual del permafrost submarino y evaluar la posible liberación de gases de efecto invernadero cuando se derrite. La temperatura media del aire en la superficie del Ártico el año pasado fue la sexta más alta desde 1900, con -7°. Los datos muestran que desde 1940, las temperaturas medias anuales han aumentado 0,25° por década, y las temperaturas medias de verano han aumentado 0,17° por década.
A medida que el Ártico se calienta, el aumento del nivel de los ríos en la región podría liberar emisiones de dióxido de carbono equivalentes a millones de vehículos. Una investigación reciente de la Universidad de Investigación de Dartmouth en Estados Unidos sugiere que el permafrost del Ártico tiene un impacto significativo en los sistemas fluviales de la región. Este estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, muestra cómo el permafrost (una densa capa de suelo que permanece congelada durante al menos dos años) hace que los ríos del Ártico fluyan a través de valles más estrechos y menos profundos que sus contrapartes normales análogos
Los investigadores se propusieron comprender por qué las cuencas hidrográficas del Ártico (el área total de drenaje de un río y sus vías fluviales asociadas) tienden a ser más pequeñas que las cuencas hidrográficas en climas más cálidos. Estudiaron la profundidad, la topografía y las condiciones del suelo en más de 69.000 cuencas hidrográficas en todo el hemisferio norte (desde la latitud 23°N hasta el Polo Norte) utilizando datos climáticos y satelitales. Midieron el porcentaje de tierra ocupada por la red de canales de cada río dentro de su cuenca, así como la pendiente de los valles de los ríos.
El 47% de las cuencas analizadas están formadas por permafrost. En comparación con las cuencas templadas, los valles de sus ríos son más profundos y empinados, y sus canales ocupan aproximadamente un 20% menos del paisaje circundante. Los investigadores informan que estas similitudes persisten a pesar de las diferencias en la historia de los glaciares, la pendiente del terreno, las precipitaciones anuales y otros factores que de otro modo controlarían el movimiento del agua y la tierra. Las cuencas hidrográficas del Ártico están determinadas por lo que tienen en común: el permafrost.
Según el estudio, la capacidad del permafrost para limitar el flujo de los ríos árticos también le permite almacenar enormes cantidades de carbono en el suelo helado. Para estimar la cantidad de carbono que podrían liberarse de estas cuencas debido al cambio climático, los investigadores combinaron la cantidad de carbono almacenado en el permafrost con la erosión del suelo que podría ocurrir cuando el suelo se derrite y se erosiona a medida que se extienden los ríos árticos.
El deshielo gradual del permafrost del Ártico podría liberar entre 22 y 432 mil millones de toneladas de dióxido de carbono para 2100 si se frenan las actuales emisiones de gases de efecto invernadero, y hasta 550 mil millones de toneladas si no se frena. El Ártico ha estado adaptado al frío durante tanto tiempo que los científicos no tienen idea de cuánto o con qué rapidez se liberará carbono si el permafrost se derrite a un ritmo acelerado, concluyen los investigadores.
En esta imagen satelital de 2017, los sedimentos del río Mackenzie de Canadá desembocan en el mar de Beaufort en remolinos lechosos. Los científicos están estudiando cómo el flujo de los ríos provoca emisiones de dióxido de carbono en esta parte del Océano Ártico. Imagen del Observatorio de la Tierra de la NASA realizada por Jesse Allen utilizando datos Landsat del USGS.
Un estudio publicado a principios de este año mostró cómo los científicos están utilizando modelos informáticos avanzados para estudiar ríos como el Mackenzie, que desembocan en una región del Océano Ártico llamada Mar de Beaufort. Como muchas partes del Ártico, el río Mackenzie y su delta han experimentado temperaturas significativamente más altas en todas las estaciones en los últimos años, lo que ha provocado un mayor derretimiento y deshielo de vías fluviales y paisajes.
En este rincón pantanoso de los Territorios del Noroeste de Canadá, el segundo sistema fluvial más grande del continente finaliza su viaje de mil millas que comienza en las afueras de Alberta. A lo largo del camino, el río actúa como cinta transportadora de nutrientes minerales y de materia orgánica e inorgánica. Este material fluye hacia el mar de Beaufort como una sopa de carbono disuelto y sedimento. Con el tiempo, parte del carbono se libera a la atmósfera mediante procesos naturales.
Los científicos creen que el sudeste del mar de Beaufort es un sumidero de CO2 de débil a moderado, lo que significa que absorbe más gases de efecto invernadero de los que emite. Pero había una gran incertidumbre debido a la falta de datos de la lejana región.
Para llenar este vacío, el equipo de investigación adaptó un modelo oceánico global biogeoquímico llamado ECCO-Darwin, que fue desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y el Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge. El modelo asimila casi todas las observaciones oceánicas disponibles recopiladas durante más de dos décadas a partir de instrumentos marinos y satelitales (por ejemplo, observaciones del nivel del mar de los altímetros de la serie Jason y la presión del fondo oceánico de las misiones GRACE y GRACE Follow-On).
Como una cinta transportadora de carbono, el río Mackenzie, visto aquí en 2007 por el satélite Terra de la NASA, drena un área de casi 700.000 millas cuadradas (1,8 millones de kilómetros cuadrados) en su camino hacia el norte, hacia el Océano Ártico. Parte del carbono proviene del deshielo del permafrost y las turberas. NASA/GSFC/METI/ERSDAC/JAROS y el equipo científico ASTER de EE. UU. y Japón
Los científicos utilizaron el modelo para simular la descarga de agua dulce y los elementos y compuestos que transporta, incluidos carbono, nitrógeno y sílice, durante casi 20 años (de 2000 a 2019).
Investigadores de Francia, Estados Unidos y Canadá descubrieron que el flujo de los ríos provocó una desgasificación tan intensa en el sureste del mar de Beaufort que alteró el equilibrio de carbono y resultó en una liberación neta de CO2 de 0,13 millones de toneladas métricas por año, aproximadamente el equivalente a las emisiones anuales de 28.000 vehículos propulsados por gasolina. Las emisiones de CO2 a la atmósfera variaron según las estaciones, siendo más pronunciadas en los meses más cálidos, cuando los caudales de los ríos eran altos y había menos hielo marino para cubrir y atrapar el gas.
Desde la década de 1970, el Ártico se ha calentado al menos tres veces más rápido que cualquier otro lugar de la Tierra, transformando sus aguas y ecosistemas, dicen los científicos. Algunos de estos cambios contribuyen al aumento de las emisiones de CO2 en la región, mientras que otros conducen a una mayor absorción de CO2. Los científicos están siguiendo estos cambios grandes y aparentemente pequeños en el Ártico y más allá porque nuestras aguas oceánicas siguen siendo un amortiguador crítico contra el cambio climático, secuestrando hasta el 48% del carbono producido por la quema de combustibles fósiles.
Por ejemplo, a medida que las tierras árticas se derriten, la nieve y el hielo se derriten, los ríos fluyen más rápido y arrastran más materia orgánica del permafrost y las turberas al océano. Por otro lado, el fitoplancton microscópico que flota cerca de la superficie del océano está aprovechando cada vez más la reducción del hielo marino para florecer en las nuevas aguas abiertas y en la luz del sol. Estos organismos marinos parecidos a plantas capturan y absorben CO2 atmosférico mediante la fotosíntesis. El modelo ECCO-Darwin se está utilizando para estudiar esta proliferación y la conexión entre el hielo y la vida en el Ártico.
La disminución de la luz solar reflejada en el Ártico está provocando que las temperaturas locales aumenten a niveles sin precedentes
Los datos satelitales muestran que el derretimiento del hielo marino del Ártico ha reducido la cantidad de luz solar que refleja, lo que ha provocado un aumento sin precedentes de las temperaturas locales. Los científicos del clima de la NASA y la NOAA informaron recientemente que 2023 fue el año más caluroso registrado y que las temperaturas continuaron aumentando a un ritmo sorprendente. En particular, en el Ártico, las temperaturas están aumentando cuatro veces más rápido que en el resto del mundo, pero los científicos no están seguros de cuál puede ser la causa exacta de este calentamiento acelerado. Los resultados del estudio se publicaron el 23 de agosto de 2023 en la revista Nature Scientific Reports.
Nuevos datos satelitales pueden arrojar luz sobre este misterio. Con permiso de la Fuerza Espacial de EE. UU., un equipo de investigadores de los Laboratorios Nacionales Sandia analizó datos inéditos de radiómetros en satélites GPS para comprender mejor la reflectividad reducida del hielo del Ártico y descubrió que una disminución en la reflectividad de la luz solar, o albedo, está aumentando el calentamiento en el Artico. Los datos que abarcan de 2014 a 2019 mostraron una pérdida del 20% al 35% en la reflectividad general, dijo el laboratorio.
El aumento del calentamiento en el Ártico está asociado tanto con una disminución general del hielo marino como con una disminución de la reflectividad del hielo marino restante. Cuando el hielo marino del Ártico se derrite, deja al descubierto una mayor parte del océano oscuro, que a su vez absorbe más luz solar que el hielo cubierto de nieve y eleva las temperaturas. El derretimiento del hielo también crea lo que se llama agua de estanque, que descompone aún más el hielo subyacente y no es tan reflectante como la nieve o el hielo.
Si bien estudios anteriores examinaron mediciones locales en lugares específicos y utilizaron discusiones teóricas sobre la relación entre el albedo y el calentamiento en el Ártico, los científicos dicen que este es el primer estudio integral de varios años de duración sobre esta relación en toda la región. Alrededor de un tercio de la pérdida de reflectividad es el resultado del derretimiento completo del hielo, y los dos tercios restantes probablemente sean causados por la erosión del hielo marino restante, que tiende a ser más delgado y contener charcos de agua en su superficie, según la declaración.
Monitoreo de cambios en los ecosistemas de la región
Las especies de salmón vitales para la salud, la cultura y la seguridad alimentaria de muchas comunidades indígenas, así como para la economía pesquera comercial, estaban cambiando su número. Durante 2021 y 2022, el salmón rojo, un alimento básico de la pesca comercial, alcanzó niveles récord en la bahía de Bristol, Alaska, mientras que el salmón chinook y chum capturados por comunidades indígenas en los ríos Yukon y Kuskokwim cayeron a mínimos históricos.
El número de salmones chinook y chum ha disminuido debido al calor reciente y a los cambios en los ecosistemas de los ríos donde desovan y de las aguas del océano donde alcanzan la madurez. El calentamiento de las aguas de los ríos se ha relacionado con el estrés por calor en el salmón Chinook, y las aguas más cálidas del océano pueden estar promoviendo la maduración de ambas especies hasta convertirse en adultos más pequeños.
Edificios y estructuras en la zona de permafrost
Especialistas de la Facultad de Geología y Geofísica de la Universidad Estatal de Novosibirsk (NSU) desarrollaron, patentaron y presentaron en el Foro Tecnológico del Ártico ARTEK-2023 una tecnología para la evaluación rápida del estado de edificios y estructuras para su uso en el Ártico y zonas con permafrost.
“El problema que la tecnología NSU se dedica a resolver está relacionado con el funcionamiento de edificios y estructuras de ingeniería en suelos de permafrost. La capacidad de carga de los cimientos (en particular, pilotes y otros tipos de cimientos) puede verse afectada tanto por el deshielo estacional del suelo “Y debido al aumento de la temperatura de los cimientos debido al calentamiento global. Si los cimientos de pilotes pierden su capacidad de carga, los edificios y estructuras pueden sufrir deformaciones desiguales, lo que puede conducir a situaciones de emergencia, incluido el colapso”, dijo Alexander Kvashnin, director del Centro de Transferencia y Comercialización de Tecnología de NSU.
Para poder tomar rápidamente decisiones sobre la interrupción del funcionamiento o el refuerzo de los cimientos, se desarrolló un complejo de hardware y software para el seguimiento rápido de estructuras y estructuras. Incluye sensores: sensores microsísmicos que registran la frecuencia y amplitud de las vibraciones de las estructuras de los edificios y grabadores que guardan estos datos y luego pueden transferirlos a la nube o a una computadora portátil si los datos se procesan en el sitio.
La universidad señala que una parte importante del complejo es el software que permite eliminar el ruido, aislar las frecuencias naturales de vibración de edificios y estructuras y, eliminando todo lo innecesario, determinar el estado técnico de las estructuras e incluso de las estructuras individuales de los edificios. Si el edificio está en buenas condiciones, entonces las amplitudes de vibración deben ser pequeñas, pero si se pierde la estabilidad, aumentan significativamente. A partir de la frecuencia y el cambio de estas amplitudes a lo largo del tiempo, se pueden sacar conclusiones sobre el deterioro del estado técnico del edificio.
“De esta manera, examinamos una serie de instalaciones de infraestructura de transporte e ingeniería en la región de Novosibirsk, así como en una de las empresas metalúrgicas más grandes de Rusia. En poco tiempo pudimos evaluar el estado técnico de una variedad de “Los resultados de nuestra investigación confirmaron al 100% otros métodos más laboriosos y costosos”, dijo Kvashnin.