El ciclo del carbono en el ártico

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En Internet se informó hace unos días sobre un artículo que explica las complejas relaciones que se configuran en el ciclo del carbono del ártico como consecuencia del calentamiento global. Su publicación ha sido muy comentada por cuanto la variación de este ecosistema produce cambios a escala planetaria. He reproducido en imágenes los aspectos más importantes del ártículo.

1. El ciclo del carbón en el sistema ártico visto en escala macro considera: (1) la reserva de carbón en los componentes terrestre y oceánico del ártico; (2) el intercambio de dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4) entre el ártico y la atmósfera; (3) la transferencia ribereña del carbón entre las componentes oceánicas y terrestres del ártico como (DOC) carbono orgánico disuelto, (DIC) carbono inorgánico disuelto, (POC) carbono orgánico en forma de partículas, (PIC) carbono inorgánico en forma de partículas, y CH4; y (4) el intercambio de DOC, DIC y CH4 entre el componente oceánico del ártico y los océanos adyacentes pacífico y atlántico.

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2. En términos de las cantidades de carbono y metano intercambiados en la atmósfera,  la superficie terrestre y el mar, éstos se producen en las cantidades que se muestran en la figura

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3.   En la figura se muestra la respuesta del carbono terrestre  al calentamiento del ártico que influye en el sistema del clima. Las respuestas físicas de la cubierta de nieve y del permafrost a la izquierda se corresponden con respuestas bióticas funcionales (fisiológico) y estructurales a la derecha. Las respuestas fisiológicas mostradas en el diagrama son: (1) descomposición creciente de la materia orgánica de suelo (aumento de CO2), (2) productividad de la vegetación (NPP) frente a la tensión por  sequía (aumento de CO2), (3) respuesta metanogénica al aumento de la temperatura estacional  y la humedad del suelo (aumento de CH4), (4) respuesta metanogénica a la sequía (disminución de CH4), (5) Respuesta NPP a una estación de crecimiento más larga (disminución de CO2 ), (6) respuesta NPP a la mineralización creciente de N (CO2 disminuido), (7) respuesta NPP al aumento  de la temperatura (disminución de CO2 ), y la respuesta (8) NPP a la concentración atmosférica creciente del CO2 (disminución de CO2). Regeneraciones estructurales demostradas son (9) la distribución ampliada de los arbustos de la tundra (disminución de CO2), del avance de la frontera boscosa (10) (disminución de CO2), de la degradación del bosque (11) (aumento de CO2), de la conversión (12) de la luz a la oscuridad en la taigá (disminución de CO2), y (13) de la ocurrencia creciente de incendios, de plagas de insectos y tala (aumento de CO2). Las respuestas físicas incluyen (14) el escape del carbón inorgánico del deshielo del permafrost (aumento de CO2, aumento de CH4).

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4. Respuesta del carbono marino al calentamiento del ártico que influye en el sistema del clima. Las respuestas del hielo del mar, de los glaciares, y del permafrost del lecho marino (a la izquierda) se vinculan con las respuestas bióticas (a la derecha) a través de varios mecanismos que afectan la dinámica del carbono. Respuestas físicas representadas en el diagrama son: (1) solubilidad creciente del CO2 en respuesta a la aparición de más agua en superficies abiertas y una salinidad más baja (disminución de CO2), (2) solubilidad disminuida del CO2 con el aumento de temperatura (aumento de CO2), (3) entierro de C orgánico  en los sedimentos profundos del océano (disminución de CO2), y (4) emisión del carbono inorgánico de los sedimentos, del suelo marino, y del permafrost  sumergido (aumento de CO2, aumento de CH4).  Las regeneraciones bióticas incluyen: (5) respuesta de productividad biótica al incremento de la luz y los nutrientes (disminución de CO2), (6) zona fótica estable (aumento de CO2) y (7) aumento del calentamiento inducido por la descomposición y la metanogénesis (aumento de CO2, aumento de CH4). 

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Materiales de estudio

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