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Es probable que vuelva a producirse la liberación de metano en el Ártico debido al derretimiento del hielo

Publicadoabril 2, 2021 @ 8:21 am

Es probable que vuelva a producirse la liberación de metano en el Ártico debido al derretimiento del hielo
Masivos terrones de carbonato ensucian el lecho marino donde grandes cantidades de metano se filtran de los sedimentos y rocas debajo, marcando el lugar que Dessandier y sus colegas apuntaron para perforar núcleos de sedimentos profundos. (Barra de escala agregada por GSA.) Crédito: G. Panieri.

Debajo de las frías y oscuras profundidades del océano Ártico se encuentran vastas reservas de metano. Estos depósitos descansan en un delicado equilibrio, estable como un sólido llamado hidratos de metano, a presiones y temperaturas muy específicas. 


por la Sociedad Geológica de América


Si ese equilibrio se inclina, el metano puede liberarse en el agua de arriba y eventualmente llegar a la atmósfera. En su forma gaseosa, el metano es uno de los gases de efecto invernadero más potentes, ya que calienta la Tierra unas 30 veces más eficientemente que el dióxido de carbono. Comprender las posibles fuentes de metano atmosférico es fundamental para predecir con precisión el cambio climático futuro.

En el Océano Ártico de hoy, las capas de hielo ejercen presión sobre el suelo debajo de ellas. Esa presión se difunde hasta el fondo marino, controlando la precaria estabilidad de los sedimentos del fondo marino . Pero, ¿qué sucede cuando las capas de hielo se derriten?

Una nueva investigación, publicada hoy en Geology , indica que durante los dos últimos períodos globales de derretimiento del hielo marino, la disminución de la presión provocó la liberación de metano de las reservas enterradas. Sus resultados demuestran que a medida que el hielo del Ártico, como la capa de hielo de Groenlandia , se derrite, es probable que se produzca una liberación de metano similar y debería incluirse en los modelos climáticos.

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Pierre-Antoine Dessandier, científico postdoctoral de la Universidad Ártica de Noruega, y sus coautores estaban interesados ​​en dos períodos de hace unos 20 mil años (ka), conocido como el Último Máximo Glacial (LGM), y 130 ka, conocido como la desglaciación de Eemian. Debido a que el Eemian tenía menos hielo y era más cálido que el LGM, es más similar a lo que está experimentando el Ártico hoy, sirviendo como un buen análogo para el cambio climático futuro.

«El episodio más antiguo registrado (Eemian) es muy importante porque fue un fuerte interglacial en el Ártico, con características climáticas muy similares a lo que está sucediendo hoy», dijo Dessandier. «La idea con el interglacial Eemian es … comparar eso con lo que podría suceder en el futuro. Es importante considerar la emisión de metano en el fondo marino para modelar estimaciones espaciales del clima futuro».

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Para rastrear la liberación de metano en el pasado, Dessandier midió isótopos de carbono (moléculas de carbono con composiciones ligeramente diferentes) en las conchas de pequeños habitantes del océano llamados foraminíferos. Debido a que los foraminíferos construyen sus caparazones utilizando ingredientes del agua que los rodea, la señal de carbono en las conchas refleja la química del océano mientras estaban vivos. Después de morir, esas conchas se conservan en los sedimentos del fondo marino, construyendo lentamente un récord que abarca decenas de miles de años.

Para alcanzar ese récord, Dessandier y el equipo necesitaban perforar un núcleo profundo en la costa occidental de Svalbard, un archipiélago noruego en el Océano Ártico. El equipo recolectó dos núcleos: un núcleo de referencia de 60 metros, que utilizaron para fechar y correlacionar la estratigrafía, y un núcleo de 22 metros que abarca las desglaciaciones LGM y Eemian. El sitio para el núcleo de 22 metros se eligió en función de su característica de «marca de viruela», que marca el lugar donde el gas escapó violentamente en el pasado, y las rocas carbonatadas masivas que se forman donde el metano todavía se filtra hoy.

Los isótopos de carbono de conchas microscópicas en el núcleo largo revelaron múltiples episodios de liberación de metano , que los geoquímicos reconocen por sus distintos picos en el registro. Debido a que el metano todavía se filtra de los sedimentos, Dessandier necesitaba asegurarse de que la señal no provenía de la interferencia moderna. Comparó los valores de los isótopos de carbono de las conchas con las mediciones que sus colegas hicieron en los minerales de carbonato que se formaron fuera de las conchas, después de que los foraminíferos habían muerto, cuando la emisión de metano era más intensa.

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El registro isotópico mostró que a medida que el hielo se derretía y la presión sobre el lecho marino disminuía, el metano se liberaba en ráfagas violentas, filtraciones lentas o, lo más probable, una combinación de ambos. Cuando el hielo desapareció por completo, algunos miles de años después, las emisiones de metano se habían estabilizado.

La cantidad de metano que finalmente llegó a la atmósfera, que es lo que contribuiría al efecto invernadero, sigue siendo incierta. Parte del problema para cuantificar esto son las comunidades microbianas que viven en el lecho marino y en el agua, y que usan metano para sobrevivir.

«Para los microbios, es un oasis. Es fantástico», dijo Dessandier. «Así que crecen como locos, y algunas especies producen metano y otras lo consumen». Esa actividad complica el registro detallado de carbono del núcleo. En los sedimentos, una comunidad bulliciosa con mucho reciclaje de metano podría sobreimprimir la señal original; en la columna de agua, donde los nutrientes pueden ser menos abundantes, el metano podría engullirse o transformarse en dióxido de carbono antes de que llegue a la atmósfera.

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A pesar de las complicaciones modernas, el equipo ha identificado dos liberaciones de metano asociadas con la retirada del hielo, como suponen que podría suceder hoy. La mejor parte para Dessandier fue descubrir capas de bivalvos masivos en los núcleos que, según las observaciones modernas de vehículos operados por control remoto, pueden indicar una fuga de metano. «Fue muy interesante para nosotros observar este mismo tipo de capas en el LGM y el Eemian», dijo. «Confirmó lo que pensamos al principio, con un fondo marino rico en metano que permite que esta comunidad se desarrolle … Podemos decir que estos eventos son muy similares, con procesos similares que ocurren durante ambos períodos de calentamiento. Así que esto es algo a considerar para nuestro calentamiento actual. Podría volver a suceder «.