Os detetives de metano obcecados pelo permafrost do Ártico

Cobertos por uma rede para desviar as bolas perdidas, esses instrumentos coletam dados de metano no sétimo buraco do Midnight Sun Golf Course. O permafrost está descongelando rapidamente no extremo norte, deformando os canais aqui e liberando o gás de efeito estufa altamente potente, o que leva a mais aquecimento. FOTOGRAFIA: FRANKIE CARINO

https://www.wired.com/story/arctic-permafrost-obsessed-methane-detectives/

MATT SIMON

06 DE ABRIL DE 2023

O Extremo Norte está descongelando, liberando nuvens de gás que aquecem o planeta. Os cientistas contam com um arsenal de tecnologia para farejar o quão desagradável é o problema.

À MEIA-NOITE no Sun Golf Course em Fairbanks, Alasca, dizem que você nunca consegue a mesma tacada duas vezes. Isso ocorre porque o Ártico está aquecendo muito mais rápido do que o resto do planeta e, à medida que o permafrost subterrâneo derrete, ele deforma as raias do campo. Esse degelo expresso libera matéria orgânica antiga – em grande quantidade. (O permafrost do mundo contém duas vezes mais carbono do que atualmente na atmosfera.) Os micróbios se alimentam dessa matéria liberada e soltam nuvens de metano, um gás que é 80 vezes mais potente que o dióxido de carbono no aquecimento do planeta. E como o degelo do permafrost libera mais metano, ele aumenta as temperaturas globais – o que descongela mais permafrost, que libera mais metano. É o temido ciclo de feedback climático, e os cientistas estão usando uma série de tecnologias para entendê-lo melhor.

“Sabemos que o futuro do Ártico depende do aquecimento”, diz Tyler R. Jones, geoquímico da Universidade do Colorado, em Boulder. “Para estarmos preparados, queremos entender melhor os ambientes de permafrost – para modelá-los melhor. Queremos saber o que é possível.”

Fairways são locais perfeitos para os cientistas pousar seu drone especialmente projetado. A aeronave, que carrega instrumentos para amostragem de gases de efeito estufa, tem envergadura de 3 metros. Mas faltam rodas, então a equipe tem que aterrissar de barriga para baixo. “Você pode simplesmente dar voltas em torno de um recurso de interesse e obter um perfil de uma pluma de metano”, diz Jones. “Os jogadores de golfe nos deixaram jogar por um minuto e pousar nosso drone. E então eles acertaram seus tiros.

Nas proximidades espreita um local de interesse particular – ou pavor, dependendo de como você olha para ele. Big Trail Lake é o produto de um violento evento de termocarste, no qual o permafrost derrete tão rapidamente que o solo desmorona. As crateras resultantes, cheias de água, representam condições ideais para os micróbios produzirem metano. De fato, o Big Trail Lake pode ser um dos lagos de maior emissão no Alasca, então a equipe coleta dados de metano de uma torre flutuante de instrumentos lá. “Esta é provavelmente uma das experiências científicas mais sofisticadas que acontecem no Ártico, devido aos diferentes tipos de instrumentos”, diz Nicholas Hasson, geofísico da Universidade do Alasca em Fairbanks. “Somos como detetives de metano.”

Ao contrário de uma série de sensores presos em um lugar no solo, um drone pode coletar amostras em altitudes variadas e em paisagens inteiras, fornecendo aos pesquisadores um mapa altamente detalhado das concentrações aéreas de metano. FOTOGRAFIA: FRANKIE CARINO

Um arco de gelo na geleira Castner, no Alasca. O Ártico está perdendo gelo não apenas de suas muitas geleiras, mas também do degelo do permafrost. FOTOGRAFIA: FRANKIE CARINO

O cientista do Sandia National Laboratories, Chuck Smallwood, observa Hasson coletar uma amostra do núcleo. Enquanto Hasson está interessado nas características do próprio permafrost, Smallwood estuda os micróbios no laboratório. Ao controlar as condições de cultivo, ele pode entender melhor como os micróbios podem produzir metano à medida que o Alasca esquenta. FOTOGRAFIA: FRANKIE CARINO

Esta cratera thermokarst, ao norte de Fairbanks, foi drenada porque a água acumulada estava ameaçando um túnel embaixo. Os pesquisadores aproveitaram a situação para medir a emissão de metano de um termocarste que não está cheio de água. FOTOGRAFIA: FRANKIE CARINO

Hasson examina uma seção transversal do permafrost. A massa azul é uma cunha de gelo cercada por lodo rico em carbono. À medida que o permafrost descongela, o gelo derrete em poças de água onde micróbios emissores de metano comem material vegetal antigo. FOTOGRAFIA: FRANKIE CARINO

DEZ FOTOGRAFIAS DE FRANKIE CARINOO

O permafrost pode variar significativamente em sua proporção de gelo para matéria orgânica. Entender melhor a interação entre os dois é fundamental para determinar quanto metano uma paisagem em aquecimento liberará;
Uma jangada carregando instrumentos fica no Big Trail Lake, formado por termocarste, um dos lagos com maior emissão no Alasca. “Este é provavelmente um dos experimentos científicos mais sofisticados que acontecem no Ártico, devido aos diferentes tipos de instrumentos”, diz Hasson. “Somos como detetives de metano”;
Em uma torre em Goldstream Valley, Alasca, uma equipe instala um espectrômetro que usa um laser infravermelho para escanear o ar em busca de assinaturas químicas dos gases presentes. Os cientistas usam esses instrumentos o ano todo para determinar como as emissões de metano mudam com as estações;
Uma plataforma de instrumentos na Instalação de Medição de Radiação Atmosférica, situada na costa norte do Alasca;
A equipe de cientistas montou seus instrumentos em um Airbnb em Fairbanks. Kevin Rozmiarek, da Universidade do Colorado, em Boulder, carrega o cone do nariz de um drone farejador de metano;
Este instrumento analisa as “impressões digitais” isotópicas do metano, que variam ligeiramente dependendo da fonte. Os resultados deixaram claro para os cientistas que o metano que estão detectando no Alasca vem do degelo do permafrost, não de vazamentos de operações de petróleo;
Hasson perfura permafrost recentemente descongelado para extrair amostras de núcleo de mais de 20 pés de profundidade. Os núcleos fornecem uma imagem precisa de como o permafrost está estruturado em uma determinada área, por exemplo, se contém mais ou menos matéria orgânica para os micróbios comerem;
Vastas áreas do Alasca, como o resto do extremo norte, estão passando por mudanças rápidas e dramáticas. Uma dinâmica conhecida como amplificação polar está fazendo com que o Ártico aqueça quatro vezes e meia mais rápido que o resto do planeta;
Um rio serpenteia perto de Fairbanks, Alasca. À medida que o Ártico perde gelo, mais solo de cor escura é exposto, o que absorve mais energia do sol, levando a mais aquecimento local. Combinado com o potencial para emissões aceleradas de metano, é um temido ciclo de feedback duplo;
O Naval Arctic Research Lab, na comunidade Utqiaġvik, tem sido um nexo para a pesquisa científica por 75 anos.