Una visita a un aiguamoll d’Alaska amb algunes de les emissions de metà dels més altes del món situa els científics una passa més envant en la comprensió del fenomen.
Article de Jenessa Ducombe, traduït per la Redacció de Mónverd notícies.
Aquest article va aparèixer per primera vegada a AGU’s Eos Magazine i és part de a Covering Climate Now, una iniciativa periodística internacional dedicada a millorar la cobertura de la història climàtica.
Era hivern a Fairbanks, Alaska, i els alces estaven de mal humor.
Un estudiant de postgrau de la Universitat d’Alaska a Fairbanks em va oferir un consell: “Si veus que se’ls aixeca el cabell i t’envestiran?” va dir. “Troba un arbre”.
M’estava unint a un dia de treball de camp amb un grup de científics de l’Àrtic per caçar un gas invisible que ha anat augmentant a la nostra atmosfera a un ritme accelerat des del 2007. La nostra destinació, un llac a només 15 minuts amb cotxe del campus, el qual té les taxes més altes de emissions ecològiques de metà mai registrades en els aiguamolls dels llacs àrtics.
Fer estimacions totals del gas a l’Àrtic, o fins i tot al planeta, és increïblement complex, ja que implica la recollida de dades d’una àrea que abasta 22 milions de quilòmetres quadrats.
La professora de Fairbanks de la Universitat d’Alaska Katey Walter Anthony va dirigir el treball de camp del dia. Ha passat dues dècades estudiant llacs de latituds altes en alguns dels confins més remots d’Alaska, Grenlàndia i Sibèria.
Big Trail Lake és pràcticament urbà en comparació. A només 30 minuts a peu per un bosc d’avets als afores de la ciutat, el llac es troba pràcticament al pati d’algunes persones. Però la naturalesa plàcida del llac pot enganyar: Big Trail Lake té un punt calent amagat d’emissions de metà.
El metà és unes 80 vegades més fort que el diòxid de carboni en els seus primers 20 anys a l’atmosfera, i els científics temen que les emissions de metà continuaran accelerant i agreujant el canvi climàtic. A diferència de l’augment del diòxid de carboni a la nostra atmosfera, que prové principalment d’emissions de combustibles fòssils ben enteses, el metà té moltes fonts difícils de restringir.
La reducció de les emissions de metà de fonts humanes com la producció de petroli i gas, els abocadors i l’agricultura limitaria l’escalfament. Però les fonts naturals d’emissions, com la descongelació del permafrost, també s’han d’entendre bé per modelar i preveure les tendències d’escalfament amb precisió.
La nostra caminada al llac Big Trail podria apropar els científics un pas més a la comprensió de les causes de les emissions extremes de metà, o punts calents, en la descongelació del permafrost. Els punts calents es produeixen a tot l’Àrtic, però els científics encara estan intentant trobar una manera de predir la seva aparició. L’aposta és molt alta: el permafrost a l’hemisferi nord conté 10 vegades més metà que la nostra atmosfera, i les emissions podrien disparar-se a mesura que s’escalfa el sòl congelat.
Un llac jove que creix ràpidament
Gairebé vaig trobar a faltar el llac quan hi vam arribar. Gelat i cobert amb mig metre de neu, no semblava gaire diferent del terreny que l’envoltava. Però aleshores vaig veure les pistes: els avets perfilaven una riba ovalada. Els arbres es s’inclinaven a l’atzar: les seves arrels s’havien desestabilitzat pel desglaç del permafrost.
Mentre caminàvem cap al llac congelat, Walter Anthony em va advertir que caminés només per pistes de motos de neu; en cas contrari, podria trencar un tros de gel del llac enganyosament prim. Va parlar per experiència, ja que havia caigut per llacs gelats gairebé una dotzena de vegades al llarg de la seva carrera.
Walter Anthony em va dir que llacs com aquests, anomenats llacs termokarst, estan apareixent a llocs d’alta latitud a tot arreu. Fa només 60 anys, Big Trail Lake no existia. Molt probablement, el llac es va formar quan es va fondre una falca de gel al permafrost. L’aigua va escalfar el permafrost al seu voltant, iniciant un cicle viciós de fusió del gel i desglaç del permafrost.
El permafrost sota el llac Big Trail es va formar fa 35.000 anys durant l’última edat glacial. Quan es descongela per primera vegada des del Plistocè, els microbis es delecten amb les herbes, els pals i els ossos, alliberant metà.
Una sorpresa
Anys abans de la nostra caminada hivernal, les prospeccions aèries al llac Big Trail van descobrir alguna cosa inesperada.
Els científics de la NASA van fer volar un dispositiu sensible sobre el llac durant l’Experiment de Vulnerabilitat Àrtic-Boreal (ABoVE) i van detectar un punt calent de metà.
Una secció de la costa del llac estava expulsant més de 10.000 mil·ligrams de metà per metre quadrat i diari, aproximadament la mateixa taxa que un pou de petroli o gas abandonat i obstruït, una xifra inusualment alta per a una font natural.
Clayton Elder, un científic del sistema terrestre al Jet Propulsion Laboratory que treballa en ABoVE, es va sorprendre. Elder i altres havien fet mesures de terra al llac Big Trail i no havien notat el punt calent. Però van confirmar les troballes en l’aire quan van tornar a la ubicació exacta i van mesurar una àrea en què no s’havien centrat abans.
Segons Elder, el punt calent de Big Trail Lake va representar el 40% de les emissions del llac, però constituïa una àrea no més gran que una sala d’estar.
Poals
De tornada al llac, Walter Anthony va posar un poal de plàstic cap per avall a la neu.
Estava capturant gas que es difon de la neu del llac i del permafrost a sota. Amb una màquina per analitzar el gas dins de la galleda, va mesurar el flux de metà del llac. Va veure una transmissió en directe dels valors de concentració de metà al seu iPad i va anotar els números a la seva llibreta. Les lectures li permetran estimar quant metà emet el llac.
Les mesures de cambra, en què el gas es captura en un recipient tancat com la galleda de Walter Anthony, són bàsiques en la investigació del metà. Entren en grans informes de síntesi, com una recent revisió de dades de la ciència del sistema terrestre de prop de 189 estudis d’emissions de metà de les regions boreals i àrtiques. La combinació de dades és necessària per a la parametrització i validació del model, així com per fer comparacions entre llocs i estacions.
Però els plans per al dia van ser més profunds que les mesures de la cambra sobre el sòl. L’estudiant de postgrau de Walter Anthony, Nick Hasson, estava a punt de mirar per sota de la superfície del llac.
Submarins
Tot i que estàvem a més de mil quilòmetres de l’oceà, Hasson estava a punt de mesurar ones: ones electromagnètiques 10 vegades superiors a l’alçada de l’Everest que palpitaven al nostre voltant. Aquestes ones de molt baixa freqüència (VLF), en el rang de ràdio de 3 a 30 quilohertzs, s’estenen de 10 a 100 quilòmetres de cresta a cresta. Mesurar les ones VLF és una manera intel·ligent de mirar el permafrost de sota.
Hasson es va dirigir cap a la vora del llac. Utilitzant un receptor muntat a una motxilla, va recollir un senyal de 21,3 kilohertz del transmissor Lualualei VLF a Oahu, Hawaii, utilitzat principalment per a la comunicació militar amb submarins nuclears. “Penseu en VLF com la xarxa Wi-Fi global per als submarins”, va dir Hasson mentre caminava lentament en línia recta a través del llac, prenent mesures.
Les ones VLF viatgen de manera diferent segons la resistivitat elèctrica de la superfície del sòl. Igual que una ona oceànica que s’acosta a la costa es transforma segons la forma de la platja, una ona VLF es deformarà amb un canvi en la resistivitat a sota. El permafrost congelat i el permafrost descongelat tenen resistivitats molt diferents, de manera que la vora de descongelació al llarg del límit del llac és un lloc fantàstic per veure com les ones es transformen i canvien.
Les ones VLF que apareixien a la pantalla d’Hasson li van dir que el permafrost de sota s’estava descongelant en grans dits que s’estenen més enllà dels límits del llac com ales.
Hasson ha recorregut aquest camí a través del llac amb el seu receptor VLF cada 2 setmanes, amb pluja o sol, durant més d’un any. A l’estiu feia caiac. Durant l’hivern, va caminar per la neu, la calamarsa o el vent de costat a temperatures tan baixes com -30 °C.
Punts calents de retenció
Era gairebé el vespre quan Hasson va acabar la seva feina. El Sol va caure cap a l’horitzó i el so de les motos de neu que cantaven a la distància es va esvair. Era dissabte, però a ningú semblava que li importava passar-ho fins als genolls a la neu.
Hasson espera que la combinació de les mesures de la galleda amb les dades d’ona VLF revelin els motors subjacents del punt calent de Big Trail Lake.
Les seves troballes preliminars mostren que els punts calents estan associats amb les lectures de resistivitat més baixes. Els impulsors dels punts calents semblen ser els límits topogràfics del desglaç del termokarst, la posició del nivell freàtic, la connectivitat hidràulica sota terra i la geomorfologia de la zona humida que els envolta.
Comprendre i predir les fonts dels punts calents serà crucial per fer estimacions a tot l’Àrtic. La campanya ABoVE va trobar uns 2 milions de punts calents de metà en 73.000 quilòmetres quadrats.
Els punts calents de Thermokarst emeten aproximadament un teragrama de metà per any, aproximadament el 4% del metà de l’Àrtic. Però aquestes emissions provenen d’una àrea que representa menys del 0,005% del permafrost àrtic.
Walter Anthony creu que el desglaç del permafrost podria contribuir notablement a les emissions de metà en 10 anys. Però els models climàtics globals encara no tenen la resolució per tenir en compte punts calents geogràficament petits, però potents, com el que es troba al llac Big Trail.
Per això, em vaig adonar que les galledes i les trucades de submarins i els dissabtes passats a la feina importen. Hem d’esbrinar els detalls del metà de l’Àrtic ara mentre el gegant del permafrost encara dorm. Coberta per la neu sota els nostres peus, el seu somni de 35.000 anys està acabant.
Mónverd 
Deixa un comentari