GeoCryoAI combinó registros de campo desde 1891, observaciones satelitales y modelos físicos para cartografiar la “cortina cero”, una fase que prolonga la humedad y la actividad microbiana del permafrost.
Redactor: Valentina Ríos
Editor: Karem Díaz S.
Un equipo encabezado por científicos de la NASA elaboró mapas de alta resolución de la “cortina cero”, una etapa poco visible del ciclo estacional durante la cual los suelos del Ártico permanecen cerca del punto de congelación durante días o semanas. El avance permitirá estudiar con mayor detalle cuándo comienza a congelarse o descongelarse el terreno y cuánto tiempo conserva condiciones favorables para la actividad microbiana.
La investigación, publicada en 2026 en la revista Scientific Reports, utilizó un sistema de inteligencia artificial denominado GeoCryoAI. La herramienta integró mediciones de campo que se remontan a 1891 con información satelital y resultados de modelos ambientales para reconstruir la distribución del fenómeno en la región circumpolar.
El suelo ártico no se congela de manera inmediata
Durante el otoño, la temperatura del aire puede caer por debajo de 0 °C sin que toda el agua presente en el terreno se transforme inmediatamente en hielo. A medida que se congela, el agua libera calor y mantiene temporalmente el suelo cerca del punto de congelación antes de que continúe enfriándose.
En primavera ocurre el proceso inverso. La energía recibida se emplea primero en derretir el hielo contenido en el terreno, por lo que la temperatura permanece próxima a 0 °C antes de comenzar a subir. Los investigadores comparan este equilibrio con un recipiente que contiene agua y hielo: mientras coexisten ambas fases, la energía cambia el estado del agua en lugar de aumentar rápidamente su temperatura.
Los mapas muestran que la cortina cero asociada con el deshielo primaveral suele durar considerablemente más que la correspondiente a la congelación otoñal. También indican que los territorios con mayor humedad mantienen esta pausa térmica durante periodos más prolongados.
GeoCryoAI reconstruye condiciones difíciles de observar
La extensión del Ártico, su clima extremo y la escasez de estaciones terrestres dificultan el seguimiento continuo de la temperatura y la humedad del suelo. Las mediciones disponibles ofrecen información valiosa, pero se concentran en puntos separados por grandes distancias y no representan por sí solas toda la diversidad del territorio.
GeoCryoAI fue desarrollado para reducir esas lagunas mediante la combinación de diferentes fuentes. El modelo aprende las relaciones entre las observaciones sobre el terreno, las variables ambientales y los datos obtenidos desde el espacio, y luego genera estimaciones para zonas donde no existen registros directos continuos.
El empleo de inteligencia artificial no elimina la necesidad de mediciones presenciales. Los registros históricos y las estaciones modernas proporcionan las referencias utilizadas para entrenar y comprobar el sistema, mientras los satélites amplían la cobertura geográfica.
El nuevo trabajo complementa investigaciones que documentan cómo el deshielo del permafrost moviliza carbono y metano almacenados durante largos periodos. Representar correctamente las transiciones estacionales resulta necesario para estimar cuánto tiempo permanece activo el suelo antes del invierno y después del comienzo de la primavera.
La cortina cero mantiene activos a los microorganismos
Mientras el terreno permanece cerca de 0 °C puede conservar agua líquida suficiente para que algunos microorganismos continúen descomponiendo materia orgánica. Como parte de su metabolismo, esos organismos producen dióxido de carbono y metano, dos gases relacionados con el calentamiento del planeta.
El permafrost del Ártico almacena aproximadamente 1,7 billones de toneladas métricas de carbono orgánico, una cantidad cercana al doble del carbono presente actualmente en la atmósfera, según los datos citados por la NASA. Esa reserva no se liberará por completo ni de forma simultánea, pero su tamaño explica la importancia climática de conocer las condiciones que favorecen la actividad microbiana.
La cantidad de carbono transformado en gases depende de la temperatura, la humedad, el oxígeno disponible, la composición de la materia orgánica y las comunidades de microorganismos presentes. Estudios anteriores han mostrado que los microbios pueden reactivarse cuando el suelo congelado se descongela, aunque no todos responden con la misma rapidez.
Los mapas de la cortina cero no constituyen una medición directa de las emisiones de dióxido de carbono o metano. Su función es identificar las condiciones térmicas y de humedad que pueden prolongar la actividad biológica, una variable que posteriormente debe combinarse con observaciones atmosféricas y mediciones de campo.
La humedad y la vegetación modifican la respuesta del terreno
Las regiones húmedas requieren más energía para completar la congelación o el deshielo debido al volumen de agua presente. Esa inercia térmica ayuda a explicar por qué la cortina cero puede persistir durante más tiempo en determinados humedales, valles y sectores de tundra.
La vegetación también influye en el comportamiento del suelo. La cobertura vegetal modifica la acumulación de nieve, la sombra, la humedad, la transferencia de calor y la cantidad de materia orgánica disponible. Investigaciones recientes han identificado que los cambios de vegetación pueden alterar las emisiones del permafrost.
Estos factores no actúan de manera aislada. La nieve puede proteger el terreno del frío atmosférico, la humedad prolonga los cambios de fase del agua y la vegetación modifica tanto el balance térmico como la actividad biológica. GeoCryoAI permite analizar esas relaciones a una escala espacial que no puede obtenerse únicamente con estaciones locales.
NISAR ampliará la vigilancia de los paisajes congelados
El sistema fue preparado para incorporar observaciones de NISAR, la misión conjunta de la NASA y la Organización de Investigación Espacial de la India. Su radar de apertura sintética puede obtener información sobre la superficie terrestre durante la noche y a través de las nubes, una ventaja importante en las altas latitudes.
Los datos de NISAR podrán ayudar a identificar cambios en la humedad, la congelación y el deshielo de los paisajes árticos. Su integración con GeoCryoAI ofrecerá nuevas oportunidades para contrastar los mapas, seguir su evolución y mejorar la representación del permafrost en los modelos climáticos.
El seguimiento debe considerar tanto los procesos terrestres como el destino posterior del carbono movilizado. Un estudio realizado frente a una isla canadiense mostró que el fondo del océano Ártico puede retener parte del carbono procedente del permafrost, mientras otra fracción es procesada por microorganismos y transformada en gases.
Los mapas reducen una incertidumbre de las proyecciones climáticas
Determinar la duración de la cortina cero ayuda a establecer durante cuánto tiempo el suelo permanece en un estado húmedo y térmicamente activo. Si esta fase se representa de manera incompleta, las proyecciones pueden calcular incorrectamente el periodo anual durante el cual los microorganismos procesan carbono.
El estudio no ofrece una cifra definitiva sobre cuántas emisiones adicionales producirá el Ártico ni demuestra que toda prolongación de la cortina cero genere el mismo efecto. Los resultados aportan una base espacial para formular estimaciones más precisas y dirigir futuras campañas de medición hacia las zonas donde el fenómeno es más persistente.
La combinación de registros históricos, inteligencia artificial, modelos físicos y observación satelital permite estudiar una transición que anteriormente quedaba oculta entre las categorías de suelo congelado y descongelado. Incorporar esa etapa intermedia puede mejorar la comprensión de cómo los paisajes árticos responden al calentamiento y cómo esa respuesta influye en el ciclo global del carbono.
Fuentes referenciales:
Phys.org
Scientific Reports
Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA
