Una cantidad relativamente pequeña de agua subterránea que se filtra a través de la tundra de Alaska está liberando enormes cantidades de carbono en el océano, donde puede contribuir al cambio climático, según una nueva investigación de la Universidad de Texas en Austin.
por la Universidad de Texas en Austin
Los investigadores han descubierto que, aunque las aguas subterráneas solo representan una fracción del agua que se vierte al mar, liberan aproximadamente 230 toneladas de carbono orgánico por día a lo largo de los casi 2.000 kilómetros de costa del mar de Beaufort en verano. Esta cantidad de carbono es similar a la que liberan los ríos de la zona durante los meses de verano.
«Este estudio demuestra que se liberan enormes cantidades de carbono orgánico y dióxido de carbono a través de la descarga de agua subterránea dulce en verano», dijo Cansu Demir, quien dirigió la investigación mientras completaba su doctorado en la Escuela de Geociencias de la Universidad de Texas en Jackson. Actualmente es investigadora asociada postdoctoral en el Laboratorio Nacional de Los Álamos.
La investigación se publica en Geophysical Research Letters.
Demir dijo que, a medida que la tundra continúa descongelándose y el flujo de agua subterránea submarina aumenta, la salida de carbono de la costa al mar podría convertir las aguas superficiales del océano en una fuente de carbono para la atmósfera. El CO2 liberado a través de las aguas subterráneas también podría contribuir a la acidificación de los océanos.
El estudio es el primero en demostrar mediante observaciones directas que se está vertiendo agua dulce en el entorno submarino del océano, donde la costa se encuentra con el mar. Antes de esta investigación, se pensaba que la existencia de descargas de agua dulce subterránea submarina en esta zona del Ártico era muy limitada, afirmó Demir.
El estudio también es el primero en aislar el agua dulce (que podría estar compuesta por agua de lluvia, nieve derretida , hielo de suelos poco profundos descongelados y, potencialmente, algo de deshielo del permafrost ) del vertido total de aguas subterráneas. Estudios anteriores sobre el vertido de aguas subterráneas en el Ártico incluían agua salada recirculada, que se filtraba en el suelo desde la costa.
Mediante observaciones directas, modelos numéricos y técnicas térmicas e hidráulicas, los investigadores descubrieron que, durante el verano, el agua subterránea dulce que ingresa al mar de Beaufort al norte de Alaska equivale a entre el 3 y el 7 % de la descarga total de los tres ríos principales de esa zona. Este volumen de agua es sorprendentemente alto, según Demir, quien dijo que es comparable a las cantidades de descarga de agua subterránea dulce en las regiones templadas de latitudes más bajas. Aunque el volumen de agua subterránea es proporcionalmente pequeño al flujo total del río, contiene una cantidad comparable de carbono.
«En esa pequeña cantidad de agua, las aguas subterráneas transportan casi la misma cantidad de carbono orgánico y nitrógeno que los ríos», dijo.
El agua subterránea se desplaza por debajo de la superficie a través de suelos y sedimentos en su camino hacia la costa, recogiendo materia orgánica, materia inorgánica y nutrientes en su recorrido. Cuando interactúa con el permafrost, puede recibir volúmenes especialmente grandes de carbono. El permafrost es similar a un estuario subterráneo, que contiene grandes volúmenes de agua y materia orgánica. Cuando el hielo se derrite y se convierte en parte del flujo de agua subterránea , puede arrastrar una enorme cantidad de carbono.
«La costa ártica está cambiando ante nuestros ojos», dijo Bayani Cardenas, coautor de este estudio y profesor del Departamento de Ciencias Terrestres y Planetarias de la Escuela Jackson. «A medida que el permafrost se descongela, se convierte en acuíferos costeros y submarinos. Incluso sin este deshielo, nuestros estudios son de los primeros en mostrar directamente la existencia de tales acuíferos».
Además de contribuir al cambio climático global, esta enorme afluencia de carbono y nitrógeno podría tener importantes repercusiones en la ecología costera del Ártico, afirmó Demir. Por ejemplo, la acidificación de los océanos podría provocar una mayor vulnerabilidad de algunos de los organismos que viven sobre y debajo del fondo marino, como los crustáceos, las almejas y los caracoles.
A medida que el permafrost continúa descongelándose debido al cambio climático, la cantidad de agua dulce que llega al subsuelo del mar potencialmente aumentará, liberando aún más gases de efecto invernadero a las aguas costeras.
Más información: Cansu Demir et al, Acuíferos suprapermafrost costeros del Ártico y sus importantes flujos de agua subterránea, carbono y nitrógeno, Geophysical Research Letters (2024). DOI: 10.1029/2024GL109142
