El permafrost es un suelo que permanece congelado durante todo el año; cubre casi una cuarta parte de la tierra del hemisferio norte. El estado congelado del permafrost le permite almacenar grandes cantidades de carbono; aproximadamente el doble que en la atmósfera. La velocidad y el alcance del deshielo futuro del permafrost, y la consiguiente liberación de su carbono, es difícil de predecir solo a partir de observaciones modernas.

Sin embargo, una relación pasada crucial entre el hielo marino de verano en el Ártico y el permafrost, descubierto en este estudio, ahora se entiende, con importantes implicaciones para el futuro.

Prof. Gideon Henderson, un autor del estudio basado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad de Oxford, dijo:'Nos sorprendió descubrir que los momentos en que el permafrost se derritió en el pasado no coincidían simplemente con los momentos en que la Tierra estaba en su punto más cálido, pero eran mucho más probables cuando el Ártico estaba libre de hielo en verano. Este descubrimiento sobre el comportamiento pasado del permafrost sugiere que la pérdida esperada de hielo marino del Ártico en el futuro acelerará el derretimiento del permafrost que se encuentra actualmente en gran parte de Siberia ''.

Se han observado disminuciones significativas del hielo marino del Ártico en los últimos años, y se espera que el Ártico esté libre de hielo marino de verano en las próximas décadas. Es probable que tal pérdida de hielo marino conduzca a una aceleración del deshielo del permafrost en Siberia y a la consiguiente liberación de carbono.

La nueva investigación se basa en un desafiante trabajo de campo para descubrir y explorar las cuevas de Siberia. Las cuevas son poderosos registradores de períodos en los que el permafrost estuvo ausente en el pasado. Estalagmitas las estalactitas y las piedras de flujo solo se pueden formar cuando hay agua líquida, y por lo tanto no cuando la tierra suprayacente está permanentemente congelada. La presencia de estalagmitas en cuevas bajo el actual permafrost demuestra, por lo tanto, períodos en los que el permafrost estuvo ausente en el pasado.

Desarrollo de nuevos enfoques para fechar estalagmitas utilizando mediciones de uranio natural y plomo. permitir la datación de las estalagmitas recuperadas, y por lo tanto de los períodos de ausencia de permafrost, durante el último millón y medio de años. Las estalagmitas crecieron intermitentemente de 1, 500, 000 a 400, 000 años atrás, y no han crecido durante los últimos 400, 000 años. El momento de la formación de estalagmitas, y por lo tanto ausencia de permafrost, no se relacionan simplemente con las temperaturas globales en el pasado, sino que son notablemente más comunes cuando el Océano Ártico estaba libre de hielo marino en verano.

Este estudio muestra que varios procesos pueden conducir a la relación entre el hielo marino del Ártico y el permafrost. La ausencia de hielo marino conduce a un aumento de la transferencia de calor y humedad del océano a la atmósfera y, por lo tanto, a un aire más cálido transportado por tierra hacia Siberia. El transporte de humedad también aumenta la caída de nieve sobre Siberia durante los meses de otoño. Este manto de nieve aísla el suelo del frío extremo de los inviernos, lo que provoca un aumento de la temperatura media anual del suelo. desestabilizando el permafrost. Como consecuencia, en regiones con mayor capa de nieve y aislamiento, el permafrost comenzará a descongelarse, liberando dióxido de carbono que estuvo atrapado durante milenios.

El documento, 'Evidencia paleoclimática de permafrost vulnerable durante épocas de hielo marino bajo', estará disponible en línea en Naturaleza el 8 de enero de 2020,