Sono stata nell'Artico a piantare sonde nel permafrost in disgelo

A Chandalar Shelf, in Alaska, un sito circa 200 chilometri a nord del circolo polare artico, mi sono inginocchiata sulla terra fangosa e ho infilato nel suolo una piccola pala dentellata. Ha penetrato in fretta lo strato più morbido prima di raschiare contro il freddo terreno ghiacciato sottostante — il permafrost.

Questo sottosuolo permanentemente ghiacciato, insieme agli strati sopra di esso, custodisce quantità enormi di carbonio proveniente da materiali organici accumulati nel corso di millenni. La materia organica si decompone lentamente nelle condizioni fredde e umide dell'Artico. Ma se si disgela, i microbi nel terreno la processano, emettendo metano e anidride carbonica nel mentre e facendo sì che si liberi anche il carbonio che è immagazzinato lì sotto da migliaia di anni.

"Il permafrost si sta indubbiamente scaldando," ha detto Alexander Kholodov della University of Fairbanks, Alaska, mentre leggeva i valori di temperatura segnati su una sonda seppellita nel terreno. È uno dei ricercatori a capo della spedizione con cui sono partita io.

Mentre Kholodov prendeva nota delle proprietà del terreno, io raccoglievo campioni e misuravo la profondità del permafrost. Lì vicino, Mike Loranty della Colgate University se ne stava a chinino su un piccolo pezzo di terra. Stava strappando arbusti e fili d'erba, dividendoli dentro a buste di carta per identificare quali tipi di vegetazione stessero crescendo e la presenza relativa di ognuno. Il nostro obiettivo era compilare un inventario di tutte le componenti nell'ecosistema per capire come le piante e il terreno influenzassero le proprietà termiche del permafrost soggiacente.

Il disgelo del permafrost sta già causando gravi danni alle strade e agli edifici in Alaska, ma l'eventualità che un'enorme quantità di anidride carbonica possa essere rilasciata nell'atmosfera, andando a contribuire al surriscaldamento del clima, è una paura che riguarda il mondo intero.

Il paesaggio dell'Alaska non è uniforme, dunque non lo è neanche il disgelo che sta subendo. Dato che la vegetazione influenza la temperatura e il tasso dello scioglimento del terreno ghiacciato, Loranty, Kholodov e il resto del loro gruppo stanno cercando di capire che tipo di effetto abbiano i vari alberi, arbusti, erbe, licheni e muschi sulle temperature del permafrost negli ecosistemi come quello dell'Alaska. Il loro lavoro fa parte di un progetto quinquennale che si estende dall'Alaska alla Siberia, i cui dati serviranno a predire i diversi impatti che il cambiamento climatico avrà sull'Artico.

Mi sono sempre chiesta come gli scienziati studiassero il permafrost in aree così larghe e diverse, così mi sono unita al gruppo di ricercatori per tre settimane. Abbiamo viaggiato per oltre 800 chilometri da Fairbanks, su per la Dalton Highway attraverso i passi di montagna, fino alla tundra selvaggia alla fine della strada a Prudhoe Bay, che affaccia sull'Oceano Artico.

Lungo la strada, su 24 siti che rappresentavano 24 ecosistemi diversi, il gruppo ha fatto l'inventario della specie vegetali e della loro densità in quelle zone, le caratteristiche del suolo, e ha misurato la profondità del permafrost.

Il terreno sopra il permafrost che si ghiaccia e si scioglie secondo cicli annuali è chiamato lo strato attivo. Il segmento superiore è terreno organico, perché contiene tutte le radici e la vegetazione in decomposizione della superficie. Sotto questo strato organico si trova quello minerale, umido e simile all'argilla, che precede immediatamente il permafrost. I tipi di vegetazione influenzano il contenuto del terreno — ma, in tutta risposta, il terreno determina che cosa può crescere e cosa no.

Kholodov inseriva le sonde attraverso gli strati di terreno e di permafrost per misurarne la temperatura, il contenuto umido e la conduttività termica. Il livello organico pieno di aria è un isolante di gran lunga migliore dello strato minerale pieno di acqua. Ecco perché un ecosistema con uno strato organico più denso, dove c'è più vegetazione, dovrebbe fornire maggiore protezione al permafrost che si trova sotto di esso.

Durante un caldo mattino nelle foreste boreali vicino a Fairbanks, Loranty si è infilato tra due abeti rossi e ha gesticolato in direzione dei detriti legnosi sparsi sul terreno. "Qui, dove ci sono più alberi e la foresta è più densa, il disgelo del permafrost è meno profondo."

Ha afferrato una sonda fatta a T e l'ha conficcata nel terreno. È scesa di circa una spanna prima di trovare il permafrost. "Quando ci sono alberi, c'è anche ombra," ha detto. "Che impedisce che il suolo diventi troppo caldo durante l'estate." Quindi in questi punti, il permafrost è profondo, e comincia a poca distanza dalla superficie.

Anche altri tipi di vegetazione, come il muschio, possono proteggere il permafrost. "È morbido con molto spazio per l'aria, come un piumino," ha spiegato Loranty, "il calore non riesce a spostarsi bene, ecco perché è un buon isolante."

Ma a 800 chilometri più a nord, nella tundra, vicino all'Oceano Artico, non ci sono alberi. Si tratta di un ecosistema meno produttivo di quello della foresta, che assicura un isolamento minore al terreno ghiacciato. Qui la terra è dominio di piccoli arbusti, erbacce e licheni. Quando ho preso in mano la sonda e l'ho piantata in profondità, è sprofondata di un metro prima di fermarsi contro il permafrost.

"Visitando tutti questi punti diversi, stiamo cercando di cogliere l'ampiezza del loro variare," ha detto Loranty.

Loranty mi guardava faticare mentre cercavo di riportare in superficie la sonda una volta che era sprofondata fino al manico. "È come estrarre la spada dalla roccia," ha scherzato. Intanto mi restavano altre 60 misurazioni da prendere in quel sito.

Anche se questo posto rappresenta solo una piccola frazione di terra nell'Artico intero, gli scienziati sperano che, una volta combinati i dati, possano sviluppare un modello che riesca a predire con più accuratezza in quali parti dell'Artico il disgelo sarà più rapido e in quali meno. Quel che è certo è che, se il tasso di riscaldamento continua così, presto avranno bisogno di sonde ben più lunghe di un metro.