Joerg Schaefer y Gisela Winckler, geoquímicos y paleoclimatólogos del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty, recibieron fondos del Centro para el Clima y la Vida para examinar la vulnerabilidad de la enorme capa de hielo de Groenlandia.

La investigación se basa en su trabajo anterior, en particular, un 2016 Naturaleza estudio dirigido por Schaefer que indica que la capa de hielo de Groenlandia se derritió casi por completo al menos una vez en los últimos dos millones de años. El hallazgo sugiere que la capa de hielo es mucho más inestable de lo que los científicos pensaban anteriormente.

Su nuevo proyecto utiliza herramientas analíticas que han desarrollado para evaluar directamente la variabilidad pasada de la capa de hielo de Groenlandia. Los resultados de esta investigación contribuirán a mejorar las predicciones del aumento global del nivel del mar y cómo afectará a la sociedad.

P. ¿Cuál es el enfoque general de su investigación?

Joerg. Soy el jefe del Grupo de Citas Cosmogénicas en Lamont. Mi programa de investigación analiza la correlación entre el cambio climático y el cambio criosférico, desde capas de hielo y glaciares de montaña hasta los impactos del cambio del nivel del mar. Hacemos esto a nivel mundial, analizar las variaciones climáticas y cómo reaccionaron los glaciares, desde el Ártico a través de los Alpes, los Andes tropicales, el Himalaya, Sudamerica, y Antártida. Intentamos comprender cómo respondió el hielo a los cambios de temperatura en el pasado para poder calibrar su sensibilidad y luego predecir mejor lo que vendrá en el futuro.

Gisela. Dirijo el Noble Gas Lab en Lamont. Hacemos isótopos cosmogénicos y otras mediciones para reconstruir cambios pasados ​​en el sistema climático. Además de analizar las preguntas sobre las citas y el hielo, Trabajo mucho en la reconstrucción del paleoclima y las condiciones ambientales del pasado utilizando archivos que pueden informarnos sobre el pasado, como superficies rocosas expuestas, sedimentos marinos, y núcleos de hielo.

P. ¿Cuál es el problema que está tratando de resolver con su financiamiento para el clima y la vida?

G. Lo que muestra este reciente artículo de Nature es que la capa de hielo de Groenlandia, que la comunidad científica pensaba que es un sistema estable, en comparación con la capa de hielo de la Antártida occidental, por ejemplo, en realidad no es tan estable. Hay indicios del registro del paleoclima en escalas de tiempo más largas del cambio climático desde el último millón de años aproximadamente, de que existe una amenaza real de un derretimiento significativo de Groenlandia.

J. La capa de hielo de Groenlandia tiene el potencial de derretirse más rápido que cualquier otra capa de hielo. Pero por el momento, la capa de hielo de Groenlandia no juega un papel importante en las proyecciones del nivel del mar y eso debe corregirse. Esa es la mala noticia. La buena noticia es que con el nuevo conjunto de herramientas que hemos desarrollado, podemos responder preguntas como:¿Cuáles son los elementos más débiles de la capa de hielo de Groenlandia? ¿Qué áreas se derretirán primero? ¿Dónde debería monitorear primero? Y también puede decir cuál puede ser la tasa de cambio. Así que este trabajo es realmente urgente y también muy prometedor.

P. Cuénteme más sobre el nuevo conjunto de herramientas que aplicará a este problema.

J. Gisela y yo dirigimos dos de los laboratorios de geoquímica clave en Lamont. Juntos somos la única instalación en todo el mundo que puede realizar mediciones de alta sensibilidad de siete nucleidos cosmogénicos relevantes. Estos son isótopos producidos por la interacción de los rayos cósmicos del cielo con el núcleo de ciertos átomos. Usamos técnicas analíticas para medirlos en función del tiempo; en realidad, es solo una medida del tiempo que una superficie está expuesta al cielo abierto.

Los núclidos cosmogénicos en el lecho rocoso debajo de las capas de hielo pueden informarnos sobre períodos de condiciones sin hielo porque solo los rayos cósmicos que golpean directamente el lecho rocoso producen estos núclidos. Nuestra nueva herramienta combina varios de estos nucleidos de diferentes vidas medias, o idealmente un gas noble estable con un nucleido radiactivo, para reconstruir la historia de las condiciones sin hielo debajo de la capa de hielo.

De estos conjuntos de datos, Nosotros podemos aprender, por ejemplo, cuando en el pasado alguna zona del lecho rocoso ya no estaba cubierta de hielo ni expuesta al aire. Entonces ahora podemos saber cuándo en el pasado hubo períodos de colapso de la capa de hielo y períodos de existencia de la capa de hielo, que es una de las preguntas clave que los científicos quieren responder.

Tenemos esta rara muestra de núcleo de lecho rocoso recolectada debajo de la cumbre de la capa de hielo de Groenlandia, que utilizamos en nuestro estudio de 2016. Ahora, con esta nueva financiación de Clima y Vida, mediremos dos nucleidos cosmogénicos diferentes en el mismo núcleo. También haremos mediciones de alta sensibilidad de todos los nucleidos de interés en dos nuevas muestras de núcleos recolectadas del suroeste de Groenlandia y la corriente de hielo del noreste de Groenlandia.

Este trabajo puede ayudarnos a rastrear el tipo de retroceso que tuvo la capa de hielo de Groenlandia. Podremos señalar las debilidades de la capa de hielo, por lo que incluso puede hablar sobre un sistema de alerta temprana. Si sabes dónde está una debilidad, puede monitorearlo y ver cuándo el área comienza a colapsar. También puede responder preguntas como, por ejemplo, en Groenlandia, ¿de dónde vendrá el primer pie de contribución del nivel del mar de la capa de hielo?

P. ¿Cómo podría este proyecto avanzar en la comprensión de los desafíos que plantea el cambio climático?

G. Este proyecto analiza lo que creemos que es uno de los desafíos clave del cambio climático, y esa es la amenaza del aumento del nivel del mar. Existe una especie de consenso de que este es uno de los impactos más importantes, y no solo porque presenta tantos riesgos para la infraestructura y las ciudades que tienen edificios a lo largo de la costa. De hecho, es un desafío para todos en este planeta debido a estos efectos dominó del aumento del nivel del mar, como la migración forzada y la destrucción de ecosistemas, hábitos y también regiones enteras donde vive la gente. Y en menos tiempo del que esperamos todos sentirán los impactos del aumento del nivel del mar.

J. Lo que sacaremos de esto científicamente es, casi seguro, aumentaremos las predicciones del nivel del mar para Groenlandia y, por lo tanto, para el mundo, y, en consecuencia, reducir parte de la incertidumbre asociada con las predicciones actuales. Lo que podemos ofrecer a través de este proyecto es un mejor marco para lo que es realmente el problema del nivel del mar y cuál será el problema en los próximos 50 a 100 años.

Así que haremos este trabajo para Groenlandia, luego, eventualmente, tendremos que hacerlo con todas las capas de hielo del mundo. La buena noticia es que podemos presentar estos conocimientos realmente sólidos de estas capas de hielo, lo sensibles que eran, y lo dinámicos que eran y son, en este momento. Realmente podemos dar un salto cuántico en nuestra comprensión de ellos. Ese es el objetivo para los próximos 10 años.

Los científicos perforaron casi dos millas a través de la cima de la capa de hielo de Groenlandia (punto blanco, izquierda), para alcanzar el lecho rocoso. Los isótopos encontrados en la roca indican que este sitio y la mayor parte de Groenlandia estuvieron casi libres de hielo (derecha) durante el pasado geológico reciente. (Ilustración de Schaefer et al., 2016)

P. ¿Qué le parece más interesante de este trabajo?

J. Como científico, la urgencia y la novedad son las más emocionantes. Tenemos un archivo completamente nuevo para investigar que básicamente garantiza que encontraremos información realmente importante, cualquiera que sea esa información. Y hemos desarrollado estas herramientas:las llaves para abrir la caja fuerte. Eso se siente como un arqueólogo que encuentra una tumba y es el primero en mirar dentro.

He hecho una investigación básica toda mi vida y esta es la primera vez que está tan directamente relacionada con las consecuencias, para la sociedad. Es importante que existan instituciones y marcos como el Centro para el Clima y la Vida en este momento. El cambio climático es, obviamente, un problema completamente interdisciplinario y cuanta más experiencia adquiera como científico, cuanto más se interese en conectarse realmente con el lado de las soluciones y el Centro nos ayuda a hacerlo.

G. Estoy de acuerdo. Es, con mucho, lo más relevante que he hecho en mi vida. Creo que realmente importa. Y abre esta conectividad a todos estos problemas que están en el corazón del Centro para el Clima y la Vida. Cuanto más entiendo estos problemas, cuanto más me interesa trabajar en estos temas y hacer correr la voz. Y contribuyendo lo poco que pueda como geoquímico a descubrir el cambio climático y tal vez incluso a encontrar soluciones.

P. Cuando se trata de encontrar soluciones al cambio climático, que te da esperanza

G. Mi esperanza está en la generación joven. Las personas que están en la escuela secundaria o la universidad hoy en día tienen el poder de resolver esto. Cuando enseño o trabajo con organizaciones como el Museo del Clima, por ejemplo, Hablo con los jóvenes y me dan destellos de esperanza. Y creo que estos estudiantes muy brillantes serán los que resolverán este problema y, una vez que lo hagan, que desencadenará mucha más iniciativa y conducirá a soluciones.

J. Otra perspectiva sobre eso:yo diría que los cambios de hielo son los más dramáticos y académicamente valiosos, y una especie de cartel para la educación sobre el cambio climático. Y mientras se producen estos cambios, estamos educando a la próxima generación de estudiantes y científicos jóvenes. Estas personas verán cambios en un grado que es simplemente alucinante y que contribuirá a la motivación de esta próxima generación para hacer algo al respecto.

P. ¿Tiene un libro favorito sobre el cambio climático?

G. Me gusta mucho un libro de David Archer llamado The Long Thaw. Es un educador brillante y escribe muy bien sobre la ciencia del cambio climático.