Piogge estreme rimodellano i regimi termici del permafrost nell’emisfero settentrionale

Perché i rovesci improvvisi contano nelle terre gelate

In tutto l’Artico e nelle alte montagne, il terreno può restare congelato per migliaia di anni, intrappolando enormi quantità di ghiaccio e carbonio sepolto. Con il riscaldamento climatico, gli scienziati temono che questo suolo congelato, chiamato permafrost, si scongeli più rapidamente, rilasciando gas serra e mettendo a rischio strade, edifici e condotte. Questo studio pone una domanda sorprendentemente semplice ma cruciale: cosa succede al terreno gelato quando non è colpito solo da pioggerelline, ma da rovesci estremi sempre più frequenti?

Piogge intense su fondamenta ghiacciate

Il permafrost è coperto da uno “strato attivo” che si scongela ogni estate e si ricongela d’inverno. Lo spessore e la temperatura di questo strato controllano in larga misura quanto velocemente cambia il terreno profondamente congelato. Utilizzando dati provenienti da 131 siti di monitoraggio nelle regioni di permafrost in Cina, Russia e Stati Uniti, i ricercatori hanno esaminato come gli eventi di pioggia intensa—giornate con precipitazioni particolarmente abbondanti—influiscano sulle temperature del suolo. Hanno combinato quattro misure standard di pioggia estrema con tre diversi metodi analitici per catturare le risposte del suolo a breve termine nello stesso giorno in cui si sono verificate le tempeste.

Raffreddamento superficiale, riscaldamento in profondità

Lo scenario che emerge è controintuitivo. A prima vista ci si potrebbe aspettare che la pioggia fredda semplicemente raffreddi il terreno. Invece, lo studio riscontra una risposta stratificata. Nei primi centimetri del suolo, la pioggia estrema spesso provoca raffreddamento, grazie a un’evaporazione maggiore e all’afflusso di acqua piovana relativamente fredda che sottrae calore dalla superficie. Ma più in profondità, oltre circa 10 centimetri, prevale il riscaldamento. In tutti i siti e con tutte le definizioni di pioggia, quasi l’80% degli strati del suolo più profondi si sono riscaldati durante gli eventi di pioggia estrema. Nel complesso, oltre tre quarti dei luoghi hanno mostrato un effetto netto di riscaldamento in qualche punto dello strato attivo, implicando che le piogge intense tendono a spingere il calore verso il basso e a favorire il disgelo più profondo.

Regioni aride vs. umide: la storia di due climi

Tuttavia, se il permafrost alla fine si riscalda o si raffredda dipende fortemente dal clima circostante. Nelle regioni aride, dove i suoli sono relativamente secchi, le piogge estreme hanno riscaldato il terreno sia negli strati superficiali sia in quelli profondi, talvolta di diversi gradi. In quei contesti, l’umidità aggiuntiva aumenta molto l’efficienza con cui il calore si trasferisce nel suolo, e gli strati profondi non acquisiscono sufficiente “capacità di immagazzinamento termico” aggiuntiva per compensare questo effetto. Nelle regioni umide, invece, i suoli superficiali si sono raffreddati durante i rovesci e gli strati profondi hanno mostrato poco cambiamento o un leggero raffreddamento. I suoli già bagnati guadagnano infatti molta capacità aggiuntiva di immagazzinare e attenuare il calore, il che rallenta l’avanzata della fronte di disgelo anche quando viene aggiunta ulteriore acqua.

Piante, ghiaccio e materia organica modellano la risposta

Gli ecosistemi locali influenzano ulteriormente l’equilibrio. I paesaggi coperti di arbusti hanno mostrato la risposta di riscaldamento più marcata, specialmente in profondità, mentre le aree disturbate—come terreni bruciati o fortemente alterati con vegetazione rada, strati organici sottili e poco ghiaccio di suolo—tendevano a raffreddarsi negli strati superiori. I siti ricchi di ghiaccio di suolo e materia organica hanno sperimentato il maggiore riscaldamento profondo durante le piogge intense. Questi materiali isolano e attenuano il suolo, mantenendolo relativamente fresco in condizioni normali; quando arrivano piogge intense, l’umidità aggiunta e il trasferimento di calore possono penetrare più efficacemente verso il basso, riscaldando strati precedentemente ben protetti. Analisi statistiche che collegano clima, vegetazione, umidità del suolo, materia organica e contenuto di ghiaccio hanno confermato che condizioni calde e relativamente secche con abbondanti arbusti e suoli ricchi di ghiaccio favoriscono il riscaldamento, mentre contesti freddi, umidi e scarsamente vegetati favoriscono il raffreddamento.

Cosa significa questo per il disgelo futuro

Considerati insieme, i risultati mostrano che la pioggia estrema non è solo un effetto collaterale del cambiamento climatico nel Nord: è un fattore attivo del cambiamento del permafrost. Tempeste brevi e intense possono raffreddare la superficie ma comunque trasferire calore agli strati più profondi, addensando la zona stagionalmente scongelata in molti luoghi, in particolare dove i suoli sono secchi, ricchi di ghiaccio e coperti di arbusti. Poiché i modelli climatici proiettano eventi di pioggia intensa più frequenti nelle terre settentrionali, questi risultati suggeriscono che il disgelo del permafrost, l’instabilità del terreno e il rilascio di carbonio potrebbero accelerare nelle regioni vulnerabili. Per prevedere meglio i rischi futuri per il clima e le infrastrutture, le proiezioni del cambiamento del permafrost dovranno tener conto non solo dell’aumento delle temperature dell’aria, ma anche dell’impatto crescente delle piogge estreme.

Citazione: Li, Q., Peng, X., Frauenfeld, O.W. et al. Extreme rainfall reshapes permafrost thermal regimes across the Northern Hemisphere. Nat Commun 17, 3204 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70017-x

Parole chiave: degelo del permafrost, piogge estreme, clima artico, temperatura del suolo, retroazioni del carbonio