Deshielo en el subsuelo

He encontrado un artículo interesante sobre el deshielo del subsuelo, que sería otro efecto más si se cumpliera del calentamiento y también otro factor más a tener en cuenta por los muchos efectos que puede tener, de momento no muy graves, pero que según el artículo, serían a largo plazo mucho más importantes...

http://www.tendencias21.net/En-100-anos-se-derretira-el-90-del-subsuelo-helado-terrestre_a830.html

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En 100 años se derretirá el 90% del subsuelo helado terrestre

Los ecosistemas y las infraestructuras de países como Canadá, Alaska y Rusia se verán afectados


El derretimiento del subsuelo helado terrestre es un problema que hasta la fecha sólo había sido estudiado puntualmente. Ahora, un nuevo análisis con un sistema integral, que incluye el estudio de las interacciones entre la atmósfera, el océano, la tierra y el hielo marino, así como el dinamismo del deshielo y la congelación del subsuelo, ha generado inquietantes datos: el derretimiento de capas cada vez más profundas de permafrost podrá afectar a ciudades enteras (cimentadas en ese subsuelo), aumentará el nivel del agua de los océanos y, sobre todo, se incrementará la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera. Por Marta Morales.




 De ahora a 2050, la mitad del subsuelo helado del hemisferio norte de nuestro planeta podría desaparecer y, para 2100, hasta un 90% de la superficie actual, señala un estudio realizado por medio de complejas simulaciones en el National Center for Atmospheric Research (NCAR) estadounidense. Las consecuencias de la desaparición progresiva de dicho subsuelo o permafrost sería la alteración irreversible de ecosistemas y las infraestructuras de países como Canadá, Alaska y Rusia.

El derretimiento del permafrost supondría un enorme desastre, ya que sobre él se han contruido ciudades enteras que podrían perder su cimentación natural. Hasta el momento, el permafrost ha permanecido helado durante el deshielo estival, porque siempre ha conservado temperaturas medias menores a cero grados. En algunas regiones esta capa de hielo puede medir hasta 400 metros, como en Siberia, donde el hielo profundo data de las glaciaciones del cuaternario.

El derretimiento profundiza

Para este estudio se ha utilizado un modelo de simulación climática con el que se ha podido examinar por primera vez el estado del permafrost a nivel global, esto es, incluyendo en el análisis las interacciones entre la atmósfera, el océano, la tierra y el hielo marino, así como un modelo de suelo que incluye el dinamismo del deshielo y la congelación, informa el NCAR. El trabajo ha sido publicado por la revista especializada Geophysical Research Letters.

Según el director del estudio, David Lawrence, hasta ahora se había analizado el estado del permafrost, pero nunca utilizando un modelo de estudio dinámico y completamente interactivo.

El permafrost es un sistema de cimentación natural que, en sus regiones más profundas, tiene una una antigüedad de 10.000 años, es decir que se formaron en la última glaciación terrestre. Alrededor de un cuarto del suelo del hemisferio norte terrestre contiene permafrost.

Aunque las capas de permafrost más cercanas a la superficie terrestre suelen derretirse en las épocas más calurosas, lo normal es que las capas más profundas se mantengan heladas durante los 12 meses del año. El cambio climático del planeta está provocando, por tanto, que el derretimiento de las capas superficiales empiece a pasar a las más profundas.

Consecuencias y zonas afectadas

El calentamiento global ha afectado recientemente a secciones del permafrost situadas en el centro de Alaska, lo que ha ocasionado que se rompan carreteras y que algunos edificios pierdan su estabilidad, entre otros problemas. En en norte de Rusia, por ejemplo, los habitantes están acostumbrados a ver carreteras partidas, inservibles pistas de aterrizaje y edificios amenazados por efecto del derretimiento del permafrost siberiano.

Aunque estos daños son notables, los efectos del derretimiento del permafrost pueden ser mucho más graves. El principal peligro es que podría verterse considerable cantidad de agua a los océanos: la salida de agua al Ártico ha aumentado cerca del 7% desde los años 30, y los expertos señalan que este incremento podría aumentar en un 28% en 2100.

Sin embargo, la mayor consecuencia del derretimiento del permafrost vendría de las emisiones de gases de efecto invernadero porque el permafrost almacena más de un 30% del carbono terrestre contenido en los suelos y, según se derritan las capas heladas del subsuelo, aumentarán considerablemente las emisiones de metano o dióxido de carbono a la atmósfera, hasta niveles que superarán con creces los producidos por las emisiones de los carburantes actuales.

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Un saludo.

P.d. no sabía si encajarlo en alguno de los tópics, así que si quereis combinadlo con el que sea oportuno.

Yo tampoco se donde poner este artículo de Juan José Ibáñez, que explica perfectamente esta dinámica,

no nos olvidemos que el suelo no es sólido, el 50% es aire y agua ....

http://weblogs.madrimasd.org/universo/archive/2009/02/13/82504.aspx
(el original está más ilustrado y remarcado  )

El Aire del Suelo: La Atmósfera del Sistema Edáfico
Enviado el miércoles, 16 de enero de 2008 12:01

Como ya os hemos explicado desde una multitud de puntos de vista, la atmósfera del suelo es uno de los elementos que menos atención ha despertado entre los edafólogos. Sinceramente no alcanzo a entender la razón, por cuanto nos puede aportar información importante acerca de una plétora de procesos biogeoquímicos que allí acaecen. Del mismo modo, resulta imprescindible para la respiración de numerosas biocenosis edáficas y de las propias raíces. Los gases que allí acaecen son básicamente los mismos que los de la atmósfera aérea, aunque no puede decirse lo mismo de sus proporciones. Teniendo en cuenta que los procesos biológicos fluctúan ampliamente cerca de la superficie del medio edáfico de forma estacional (y a veces en menores lapsos de tiempo), así como la enorme variabilidad de nichos o hábitats que alberga, su variabilidad espacio-temporal es muy elevada. Ya que la vida del suelo consume abundante oxígeno, emitiendo a su vez CO2, no debe extrañar que el aire del suelo sea mucho más rico en este gas de invernadero que la atmósfera aérea, por ejemplo. Antes de continuar digamos que la atmósfera del suelo comparte con el agua el relleno de sus poros, por lo que su volumen cambia en función del grado de saturación de los suelos en el líquido elemento. Del mismo modo, ahora los expertos en cambio climáticos se encuentran alarmados por las consecuencias del deshielo del permafrost de los suelos circumboreales, debido a su enorme potencial para emitir metano, si se llegara a dar tal circunstancia. Reseñemos por último que se trata de un post de divulgación para los más jóvenes o no iniciados en la ciencia del suelo.

foto. Componentes de un suelo. Fuente: FAO

Efectivamente, de deshelarse los Criosoles (WRB) o Gelisoles (USDA Soil Taxonomy), sus suelos se encharcarían, prácticamente todos los poros se rellenarían de agua entrando en condiciones anóxicas, por lo que la abundante materia orgánica que contienen se descompondría liberando más metano que CO2. Y es que la atmósfera de los suelos hidromorfos o mal drenados difiere de los que no padecen tal circunstancia, albergando concentraciones mucho más elevadas de N2O (óxido nitroso), nitrógeno gaseoso y metano. Tales cambios son el resultado del tránsito entre un ambiente oxigenado y anóxico del medio edáfico. Pero ya volveremos sobre este tema en otro post. Tan solo mentar una obviedad que no debe olvidarse, en ausencia o graves carencias de oxígeno, el metabolismo edáfico se modifica enormemente ya que la plétora de reacciones oxidativas que en el acaecen son interrumpidas o ralentizadas. Así, por ejemplo, la materia orgánica de los suelos encharcados o mal drenados suele ser muy superior (aunque de peor calidad) que la que se encuentra en los bien aireados, debido a que no puede descomponerse debidamente al interrumpirse las reacciones de oxidación que tal proceso requiere. Otros muchos procesos de alteración biogeoquímica que ocurren en el suelo también lo hacen vía oxidativa. Por estas razones lo que se denomina potencial redox de un suelo es otro parámetro de vital importancia, como expondremos con más detalle en otro post.   

foto.Composición aproximada de un suelo

La atmósfera del suelo también atesora una gran cantidad de vapor de agua. Recordemos de nuevo, que el agua contenida en la porosidad del medio edáfico, es decir, en los espacios inmediatos a las partículas sólidas, actúa como disolvente de muchas  substancias, comportándose también como fluido transportador de partículas. En función de su cantidad ocupa poros de mayor o menor tamaño, desplazando al aire. Como norma, el aire se ubica  en los de mayor tamaño y el agua los más pequeños. Por esta razón, los suelos con prolongados periodos de hidromorfía sufren problemas de oxigenación. Para una óptima producción de cosechas, podemos decir que aire y agua deben repartirse balanceadamente un 50% del volumen del suelo si bien los datos exactos dependerán de la textura y estructura del suelo.  Así por ejemplo, conforme disminuye el tamaño medio de las partículas del suelo se modifica el espacio poroso. Un modelo muy simplificado puede observarse en la gráfica que mostramos abajo. En cualquier caso, será la estructura (para lo cual la cantidad y calidad de la materia orgánica del suelo es determinante), la que determine y reparta tanto el número de poros como su distribución por tamaños. Por ejemplo, un suelo arcilloso, en el que el movimiento del agua es lento y la aireación escasa, puede ser afectado por problemas de drenaje y aireación si no atesora una buena estructura. Y viceversa, si un terreno tras ser cultivado prolongadamente solo es enmendado por fertilizantes inorgánicos, puede sufrir un proceso de deterioro de la estructura del suelo, llegando poder a sufrir los problemas mentados si no se aportan abonos orgánicos que compensen las pérdidas previamente generadas. Suele admitirse que, si el volumen de suelo ocupado por el aire es menor del 10% comienzan a producirse problemas de oxigenación.

foto. Relación entre textura y porosidad


Ya os hemos hablado en numerosas ocasiones de la página Web de la Universidad de Granada, cuyo principal responsable es Carlos Dorronsoro. De esta hemos extraído la siguiente tabla canónica de la composición del aire de un suelo bien drenado.

 
 Aire atmosférico %    Aire suelo %

 Oxígeno 21            10-20
 Nitrógeno  78       78,5-80
 CO2 0,03                0,2-3
 Vapor de agua
 variable           en saturación

Suele considerarse que para que se produzca un apropiado crecimiento de las plantas se requiere al menos un 2% de oxígeno y no más de un 5% de CO2. Como también se explica en la página Web de la Universidad de Granada, la composición del aire edáfico varía con la profundidad, así como a lo largo del ciclo anual. Respecto a este último cabe señalar que en las estaciones favorables para el crecimiento vegetal y la actividad biológica de los suelos, su aire se empobrece en óxigeno y enriquece en anhídrido carbónico. No se trata más que de una lógica consecuencia del metabolismo respiratorio de los seres vivos. Por estas razones, puede afirmarse que la variabilidad del aire del suelo es mucho mayor que la que acaece sobre él, es decir el que respiramos nosotros.

foto.
Reparto aire y agua en el suelo a saturación,capacidad de campo y punto de marchitamiento.
Extraído de la mencionada Página Web de la Universidad de Granada  (ver enlace en el texto) 

Como es lógico entre fluidos (líquidos y/o gaseosos) que se encuentran en contacto (y sean miscibles) el aire del suelo y el atmosférico intentan llegar a un estado de equilibrio que siempre será inestable, debido a sus cambios de composición mutua (especialmente en el suelo). Tal hecho permite tanto la oxigenación del suelo, como el enriquecimiento en CO2 de la atmósfera aérea (epigea).  De no ser así el medio edáfico sería anóxico y no solo las biocenosis, sino la edafosfera como tal serían completamente distintas. Tal proceso de intercambio viene a realizarse mediante dos procesos distintos: el movimiento en masa y la difusión. El primero es generado por las variaciones de presión y temperatura entre los distintos horizontes del suelo y la atmósfera aérea. El gradiente entre ambos estimula que salga el aire del suelo y se renueve por el que se encuentra sobre su superficie. El viento impulsa el aire dentro del suelo y succiona aire de la atmósfera. Del mismo modo, las aguas precipitacionales, al percolar por los poros del suelo, expulsan este último (prueben en una maceta con tierra seca a introducir chorros de agua y observarán las burbujas del aire expulsado).

Por otro lado, la superficie del suelo actúa como una membrana permeable que permite el tránsito de los gases en uno u otro sentido. De este modo, se intercambian selectivamente gases entre el medio edáfico y la atmósfera por la tendencia a equilibrar sus respectivas composiciones. En consecuencia, cuando aumenta la concentración de CO2, en el suelo, se produce un flujo hacia la atmósfera, y lo mismo ocurre con el oxigeno, aunque en sentido contrario. Se trata pues del mecanismo esencial para el intercambio recíproco de gases entre el suelo y el “cielo”. La difusión depende de cada tipo de gas, así como de la porosidad del sistema edáfico, condicionado por su textura y estructura. Una aproximación más formal y compleja a este proceso de intercambio de gases puede encontrase en el susodicho curso de la Universidad de Granada.

Como hemos comentado en otros post, cada horizonte del suelo posee unos ambientes iónicos, temperaturas, texturas y estructuras diferentes. Del mismo modo, sus atmósferas no son las mismas. Por estas razones cuando un suelo esta compuesto de horizontes de propiedades muy contrastadas, las biocenosis edáficas y los procesos biogeoquímicos que en él acaecen tienden a diferir. Debido a que la edafogénesis suele producir este tipo de contraste entre horizontes, la evolución de un suelo da lugar a su diversificación de ambientes, a los cuales debemos añadir otros efectos, como el rizosférico (la acumulación de una buena parte de la vida alrededor de los sistemas radicales de las plantas).

Como muchos de vosotros sabéis, la composición de la atmósfera ha variado a través de los tiempos, existiendo con anterioridad periodos geológicos en los que la concentración de CO2 del aire emergido era mucho mayor que el actual (como por ejemplo en el Cretácico). Por tanto, debemos suponer que la atmósfera del suelo también era más rica que la actual en ese gas de invernadero, lo cual afectaba a todo el metabolismo y la biota edáficas.

Juan José Ibáñez

En mi opinión más de lo mismo,mucho sensacionalismo y que ya no saben ni de que hablar para crear alarmismo.

Creo que a muchos de ustedes se les olvida que en el Óptimo climático Medieval el permafrost quedó, con temperaturas mayores que las de hoy día, intacto, llegando a nuestros días. Que se descongele el mollifrost no es muy alarmante, pues es un proceso natural que ya se ha dado más de una vez. Además de que esas simulaciones se hacen estimando la crecida de emisiones de CO2 en el 1% anual, cuando actualmente se estima en el 0,49%.
Alarmismo y exageración para provocar que la gente haga algo. Más de lo mismo.

Entre todos la mataron y ella solita se murio. Nadie tiene la culpa, algunos se exoneran de antemano argumentando que todo es alarmismo. Es patetico el gradfo de fanatismo que estan tomando todas estas cuestiones.

No entiendo bien el artículo, es incongruente:

Por un lado comentan que empieza a afectar seriamente a regiones de Alaska y Siberia, con la rotura de carreteras y cimientos de edificios, pero por el otro explican que los habitantes de Siberia están acostumbrados a este hecho.

¿En que quedamos? ¿En que es algo nuevo, o que es normal y ya están habituados porque viven de esa forma desde siempre ya que es algo que pasa cada año?

Recuerdo en este mismo foro unos comentarios y fotos sobre la forma de vida de los habitantes de Okmajon (o algo así), en los que se podía ver como quedaban de destrozadas sus carreteras cada verano al deshelarse la capa superficial de tierra, convirtiendolas en pistas de barro, y explicaban que era algo normal cada verano. ¿Ahora ya no es normal?