A resposta do permafrost ao aumento da abundância de arbustos árticos depende da influência relativa dos arbustos no resfriamento do solo local versus o aquecimento climático em grande escala

A abundância de arbustos decíduos está aumentando em todo o Ártico em resposta ao aquecimento climático. Em um recente experimento de manipulação de campo no qual arbustos foram removidos de uma parcela e comparados a uma parcela de controle com arbustos, Blok et al (2010 Glob. Change Biol. 16 1296–305) descobriram que os arbustos protegem o solo por meio de sombreamento, resultando em uma espessura da camada ativa (ALT) ∼ 9% mais rasa sob arbustos em comparação com a tundra gramínea, o que os levou a argumentar que a contínua expansão dos arbustos árticos poderia mitigar o descongelamento futuro do permafrost. Utilizamos o Modelo de Solo da Comunidade (CLM4) acoplado ao Modelo Atmosférico da Comunidade (CAM4) para avaliar essa hipótese. O CLM4 simula uma ALT mais rasa (∼− 11 cm) sob arbustos, consistente com o estudo de manipulação de campo. No entanto, em um experimento idealizado de área arbustiva panártica de + 20%, o aquecimento atmosférico, impulsionado principalmente por mudanças no albedo da superfície relacionadas à protrusão dos caules de arbustos acima da camada de neve da primavera, leva ao aquecimento do solo e maior ALT (∼+ 10 cm). Portanto, se os feedbacks climáticos forem considerados, a expansão de arbustos pode, na verdade, aumentar em vez de diminuir a vulnerabilidade do permafrost. Quando consideramos a redistribuição de neve soprada da tundra gramínea para os arbustos, as mudanças na distribuição da camada de neve nas simulações de áreas de arbustos baixas versus altas contrabalançam o impacto do aquecimento climático, resultando em uma média de ALT de célula de grade que não muda. Esses resultados reforçam a necessidade de considerar a dinâmica da vegetação e os processos de neve soprada nas projeções do modelo de descongelamento do permafrost.