La pérdida de depósitos de permafrost ártico por la erosión costera podría amplificar el calentamiento climático a través del efecto invernadero. Un estudio que utilizó muestras de sedimentos del Mar de Okhotsk en la costa este de Rusia, dirigido por investigadores de AWI, reveló que la pérdida de permafrost ártico al final del último período glacial condujo a repetidos aumentos repentinos de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera.

Hoy dia, Se desconoce la magnitud exacta del futuro aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero. Esto se debe en parte al hecho de que el dióxido de carbono no solo lo producen los seres humanos al quemar gas, carbón y petróleo; también puede encontrar su camino hacia la atmósfera como resultado de procesos ambientales naturales. La retroalimentación positiva entre el calentamiento y la liberación de cantidades cada vez mayores de dióxido de carbono de fuentes naturales es una amenaza particular. Para permitir una mejor evaluación de si, y cómo, tales desarrollos son posibles, Los investigadores del clima estudian registros del pasado para encontrar evidencia de estos eventos.

Investigadores del Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) del Instituto Alfred Wegener, junto con colegas de Copenhague y Zúrich, han encontrado evidencia de este fenómeno en las regiones del permafrost ártico. Como informan los autores en la revista Comunicaciones de la naturaleza , a través de sus investigaciones a lo largo de la costa del mar de Okhotsk en el este de Rusia, pudieron demostrar que hace varios miles de años, Se liberaron grandes cantidades de dióxido de carbono del permafrost ártico debido a un rápido aumento del nivel del mar. El permafrost es un suelo que permanece congelado durante todo el año hasta profundidades de varios cientos de metros. Algunas áreas se han congelado desde el último período glacial 20, Hace 000 años o incluso más. Como un congelador gigante los suelos de permafrost conservan enormes cantidades de biomasa muerta, principalmente restos vegetales. Cuando el permafrost se descongela, las bacterias comienzan a degradar la biomasa antigua, y su metabolismo libera gases de efecto invernadero dióxido de carbono y metano.

Ahora sabemos que alrededor de 11, 500, 14, 600 y 16, Hace 500 años, se produjeron aumentos significativos y repentinos del nivel de dióxido de carbono en la atmósfera, pero las razones de estas tres rápidas fluctuaciones siguen siendo poco conocidas. Para investigar las causas, un grupo de investigadores dirigido por los geólogos de AWI, la Dra. Maria Winterfeld y la Prof. Dra. Gesine Mollenhauer, partió hacia el Mar de Okhotsk. "Originalmente, asumimos que en ese momento, el vasto río Amur transportaba enormes cantidades de material vegetal desde el interior, qué microorganismos en el agua luego se descomponen en dióxido de carbono. Así que recolectamos muestras de sedimentos del fondo del mar, que luego analizamos ". Los hallazgos fueron sorprendentes:en lo profundo del sedimento, los investigadores encontraron evidencia de restos de plantas que se habían depositado en el fondo del mar. Estos eran varios miles de años más antiguos que los depósitos circundantes, lo que dejó en claro que deben haberse originado en un permafrost extremadamente antiguo que, por alguna razón, se había derretido repentinamente. Particularmente grandes cantidades de estos restos vegetales fueron arrastrados al mar 11, 500, 14, 600 y 16, Hace 500 años. Pero la tasa de descarga del Amur no fue significativamente mayor en esos momentos.

Gesine Mollenhauer y su equipo encontraron la solución a este rompecabezas cuando observaron los cambios en el nivel del mar desde el último período glacial. Alrededor de las 11, 500 y 14, Hace 600 años, el derretimiento particularmente intenso de las capas de hielo llevó a lo que se conoce como pulsos de agua de deshielo, y cada vez, el nivel del mar subió hasta 20 metros en unos pocos siglos. "Suponemos que esto resultó en una severa erosión de la costa del permafrost en el Mar de Okhotsk y el Pacífico Norte, un fenómeno que podemos observar en el Ártico hoy". Esto permitió que grandes cantidades de restos de plantas de varios miles de años ingresaran al océano, algunas de las cuales se descomponen en dióxido de carbono por las bacterias o se depositan en el fondo del océano.

Para determinar si tal erosión del permafrost podría haber sido un factor clave en el aumento de la concentración global de dióxido de carbono, El colega de AWI, el Dr. Peter Köhler, utilizó un modelo informático para simular el ciclo global del carbono. Al estimar el área de permafrost perdida en el mar en ese momento, obtuvo datos sobre la probable cantidad de dióxido de carbono liberado. Los resultados son reveladores:11, 500 y 14, Hace 600 años, La erosión del permafrost ártico probablemente contribuyó a alrededor del 50 por ciento del aumento de dióxido de carbono, y 16, Hace 500 años a aproximadamente una cuarta parte.

El equipo de AWI ha revelado así un proceso que podría convertirse en realidad en el futuro. Hoy dia, La costa del permafrost del Ártico se está erosionando gravemente porque la región se está calentando rápidamente; en algunos lugares, la costa retrocede a un ritmo de 20 metros por año. Gesine Mollenhauer dice:"Nuestros hallazgos muestran que esta erosión costera es un proceso importante, pero hasta la fecha, no se ha tenido suficientemente en cuenta en los modelos climáticos. Estos efectos deben incluirse en modelos futuros ".