En el lecho marino de las regiones costeras poco profundas al norte de Siberia, los microorganismos producen metano cuando descomponen restos vegetales. Si este gas de efecto invernadero llega al agua, también puede quedar atrapado en el hielo marino que se forma en estas aguas costeras. Como resultado, el gas puede transportarse miles de kilómetros a través del Océano Ártico y liberarse en una región completamente diferente meses después. Este fenómeno es el tema de un artículo de investigadores del Instituto Alfred Wegener, publicado en el número actual de la revista en línea Informes científicos . Aunque esta interacción entre el metano, el océano y el hielo tienen una influencia significativa en el cambio climático, hasta la fecha no se ha reflejado en los modelos climáticos.

En agosto de 2011, el rompehielos Polarstern del Instituto Alfred Wegener, El Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) se abría paso a través del Océano Ártico cubierto de hielo, en un curso que la llevó a unos cientos de kilómetros del Polo Norte. En aquel momento, La geoquímica de AWI, Dra. Ellen Damm, analizó las aguas del Alto Norte en busca de metano, un gas de efecto invernadero. En una expedición a la misma región cuatro años después, tuvo la oportunidad de comparar las medidas tomadas en diferentes momentos, y encontró significativamente menos metano en las muestras de agua.

Ellen Damm, junto con la Dra. Dorothea Bauch del Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica en Kiel y otros colegas, analizó las muestras para determinar los niveles regionales de metano, y las fuentes. Midiendo los isótopos de oxígeno en el hielo marino, los científicos pudieron deducir dónde y cuándo se formó el hielo. Para hacerlo también habían tomado muestras de hielo marino. Sus hallazgos:el hielo transporta el metano a través del Océano Ártico. Y parece que lo hace de manera diferente cada año, como los dos investigadores y sus colegas de AWI, el Instituto Meteorológico de Finlandia en Helsinki y la Academia de Ciencias de Rusia en Moscú se relacionan en la revista en línea Informes científicos .

Las muestras de 2011 provinieron del hielo marino que había comenzado su largo viaje hacia el norte en las aguas costeras del mar de Laptev en el este de Siberia casi dos años antes. en octubre de 2009. Las muestras de 2015, que solo había estado en marcha en el Océano Ártico la mitad de tiempo, mostró un nivel notablemente más bajo de gases de efecto invernadero. El análisis reveló que este hielo se formó mucho más lejos, en las aguas más profundas del océano. Sin embargo, hasta ahora, Los modelos de los investigadores climáticos no han tenido en cuenta la interacción entre el metano, el Océano Ártico y el hielo que flota en él.

Cada molécula de metano en el aire tiene 25 veces el efecto sobre el aumento de temperatura en comparación con una molécula de dióxido de carbono liberada a la atmósfera al quemar carbón. petróleo o gas. El metano en el Ártico también tiene un impacto enorme en el calentamiento en latitudes septentrionales, y exacerba aún más el calentamiento global, una buena razón para investigar más de cerca el ciclo del metano en el Alto Norte.

El metano se produce mediante la cría de ganado y el cultivo de arroz, así como varios otros procesos naturales. Por ejemplo, los restos de algas y otros materiales vegetales se acumulan en el suelo del mar de Laptev poco profundo, y en otras aguas poco profundas frente a la costa ártica. Si no hay oxígeno allí, los microorganismos descomponen esta biomasa, produciendo metano. Hasta la fecha, Las simulaciones han prestado muy poca atención a las rutas del carbono y la liberación de metano de las regiones árticas.

En otoño, cuando bajan las temperaturas del aire, muchas áreas de aguas abiertas también comienzan a enfriarse. "Se forma hielo marino en la superficie de los mares de la plataforma rusa, y luego es empujado hacia el norte por los fuertes vientos, "explica el físico de hielo marino de AWI, el Dr. Thomas Krumpen, que también participó en el estudio. La formación de hielo y los vientos marinos producen fuertes corrientes en estos mares marginales poco profundos, que agitan el sedimento y llevan el metano producido allí a la columna de agua. El metano también puede quedar atrapado en el hielo que se forma rápidamente en estas áreas abiertas de agua, también conocidas como polinia, durante el invierno.

"A medida que se congela más agua de mar, puede expulsar la salmuera que contiene, arrastrando grandes cantidades de metano encerrado en el hielo, "explica la investigadora de AWI Ellen Damm. Como resultado, se forma una capa de agua debajo del hielo que contiene grandes cantidades de sal y metano. Sin embargo, el hielo en la superficie y el agua salada densa debajo, junto con el gas de efecto invernadero que contiene, todos son empujados por el viento y las corrientes. Según Thomas Krumpen, "Se necesitan aproximadamente dos años y medio para que el hielo formado a lo largo de la costa del mar de Laptev atraviese el océano Ártico y pase el Polo Norte hasta el estrecho de Fram entre la costa este de Groenlandia y Svalbard". No hace falta decir que, el metano atrapado en el hielo y el agua salada subyacente está a lo largo del viaje.

El aumento de temperatura producido por el cambio climático está derritiendo cada vez más este hielo. Tanto el área de agua cubierta por hielo marino como el espesor del hielo han ido disminuyendo en los últimos años, y el viento arrastra más y más rápido el hielo más delgado. "En los años pasados, hemos observado que el hielo se transporta a través del Océano Ártico cada vez más rápido, "confirma Thomas Krumpen. Y este proceso naturalmente significa cambios importantes en la rotación de metano del Ártico. En consecuencia, cuantificar las fuentes, Los sumideros y las rutas de transporte de metano en el Ártico siguen representando un desafío considerable para la comunidad científica.