La massiccia inondazione del fiume Sagavanirktok nel nord dell’Alaska nel 2015 ha avuto impatti immediati, inclusa la chiusura della Dalton Highway per diversi giorni, ma ha anche contribuito al cedimento del terreno a lungo termine nella regione ricca di permafrost.
Questa è la scoperta dell’assistente professore Simon Zwieback presso il Fairbanks Geophysical Institute dell’Università dell’Alaska in uno studio pubblicato il 27 settembre dalla rivista Permafrost e processi periglaciali.
Zwieback è l’autore principale dell’articolo. Gli scienziati dell’UAF Mikhail Kanevskiy, Donald Walker, Vladimir Romanovsky e Franz Meyer sono tra i nove coautori.
Zwieback, che insegna anche all’UAF College of Natural Science and Mathematics, è specializzato nell’uso del telerilevamento spaziale per studiare l’Artico.
“Ciò che prima non si sapeva è che in seguito all’alluvione si sono verificati cambiamenti diffusi e variabili nella tundra e nel paesaggio del permafrost”, ha detto Zwieback. “In particolare, abbiamo osservato che nelle aree inondate si sono verificati diversi punti caldi di subsidenza con subsidenza superiore a 3 pollici in pochi anni. E abbiamo anche osservato molte più aree con sottosegmenti meno pronunciati ma comunque misurabili.
“Abbiamo anche osservato un inverdimento e un inumidimento del paesaggio, anch’essi piuttosto variabili”, ha affermato. “Tutto questo è importante per capire come questi paesaggi reagiscono alle inondazioni.”
Le acque dell’alluvione hanno iniziato a riversarsi sulla Dalton Highway, la strada dell’Alaska verso il North Slope, a metà maggio 2015 e hanno raggiunto anche l’aeroporto di Deadhorse. L’accumulo pre-alluvione di aufeis, ghiaccio stratificato formatosi dal congelamento dell’acqua del fiume, è considerato la causa principale delle caotiche inondazioni. Aufeis ha deviato l’acqua del fiume in disgelo lontano dai canali naturali.
Le massicce acque alluvionali del fiume hanno esacerbato quella che gli autori descrivono come una “relazione complicata” tra i fiumi e le loro pianure alluvionali in regioni di permafrost continuo. Anche l’attività umana nell’area, guidata dalla continua espansione del giacimento petrolifero di Prudhoe Bay e dalla presenza della Dalton Highway, ha interferito con il drenaggio naturale.
Secondo gli autori, l’alluvione potrebbe aver stimolato la subsidenza riscaldando il terreno e provocando lo scioglimento del ghiaccio. Il riscaldamento può essere dovuto ad una maggiore umidità, al disturbo dello strato protettivo di materia organica o alla deposizione di sedimenti, che consentono la penetrazione di più calore.
Zwieback ha analizzato i dati satellitari dal 2015 al 2019 per stimare la deformazione del suolo negli anni successivi all’alluvione.
“Quello che abbiamo osservato dallo spazio era un cedimento diffuso ma anche piuttosto variabile”, ha detto Zwieback.
La subsidenza è stata più pronunciata nelle località allagate ed è stata più attiva nei due anni successivi all’alluvione.
“Interpretiamo il cedimento che abbiamo osservato con il telerilevamento come dovuto in gran parte allo scioglimento del ghiaccio terrestre”, ha detto Zwieback. “I terreni della zona contengono notevoli quantità di ghiaccio sotto forma di cunei di ghiaccio e ghiaccio segregato, piccole lenti di ghiaccio invece di grandi pezzi.”
I cunei di ghiaccio sono generalmente larghi da 3 a 10 piedi e profondi da 6 a 10 piedi nel loro fondo stretto. Formano reti regolari e nell’area di studio si trovano generalmente a circa 30 piedi di distanza l’uno dall’altro.
“Uno dei principali fattori complicanti qui è che la subsidenza iniziale può innescare cambiamenti in superficie, come ristagni d’acqua”, ha detto Zwieback. “La superficie diventa più scura e più calda. E questo significa più disgelo sotto, perché sono cambiate le condizioni della superficie.”
La subsidenza si è verificata in alcune aree con un elevato contenuto di ghiaccio ma non in altre, indicando molteplici fattori che determinano la deformazione. Questi possono includere il disturbo dello strato organico e la deposizione di sedimenti, che si depositano nel terreno e ne espellono le sacche d’aria isolanti e consentono la penetrazione di più calore. I ricercatori hanno trovato sedimenti a grana fine nei primi 2 pollici dei tappi di terreno prelevati in due posizioni, ma non sono riusciti a stabilire in modo definitivo il sedimento derivato dall’alluvione, nonostante il sito campione fosse a quasi 1.000 piedi dall’autostrada.
I ricercatori hanno anche scoperto che, in media, le località ricche di ghiaccio in declino hanno mostrato un aumento del verde e dell’umidità. Al contrario, molte pianure alluvionali povere di ghiaccio sono diventate verdi senza deformarsi.
Tuttavia, il documento rileva che le inondazioni possono essere benefiche a lungo termine. Deposita sedimenti, che a loro volta consentono un aumento della copertura vegetale isolante e di altra materia organica. Nel corso del tempo, lo strato attivo, uno strato di terreno che gela in inverno e si scioglie in estate, si assottiglia. Questo assottigliamento a sua volta consente la crescita di cunei di ghiaccio e ghiaccio segregato. Tutto ciò aumenta l’elevazione e riduce la frequenza delle inondazioni, scrivono gli autori.
La nuova ricerca è importante poiché l’Artico è sottoposto a crescenti stress climatici.
“Con l’Artico che diventa più umido e il regime delle inondazioni che cambia, dobbiamo capire come i paesaggi fluviali rispondono a questi cambiamenti nei fiumi e alle inondazioni ad essi associate”, ha detto Zwieback.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
