El permafrost en el suelo y los hidratos de metano en las profundidades del océano son grandes depósitos de carbono antiguo. A medida que aumentan las temperaturas del suelo y del océano, los reservorios tienen el potencial de romperse, liberando enormes cantidades de metano, un potente gas de efecto invernadero. Pero, ¿llegaría este metano a la atmósfera?

Investigadores de la Universidad de Rochester, incluido Michael Dyonisius, un estudiante de posgrado en el laboratorio de Vasilii Petrenko, profesor de ciencias de la tierra y del medio ambiente, y sus colaboradores estudiaron las emisiones de metano de un período de la historia de la Tierra en parte análogo al calentamiento de la Tierra actual. Su investigación, publicado en Ciencias , indica que incluso si el metano se libera de estas grandes reservas naturales en respuesta al calentamiento, muy poco llega a la atmósfera.

"Uno de nuestros puntos para llevar a casa es que debemos estar más preocupados por las emisiones antropogénicas, las que se originan en las actividades humanas, que por las reacciones naturales, "Dyonisius dice.

¿Qué son los hidratos de metano y el permafrost?

Cuando las plantas mueren se descomponen en materia orgánica a base de carbono en el suelo. En condiciones extremadamente frías, el carbono de la materia orgánica se congela y queda atrapado en lugar de ser emitido a la atmósfera. Esto forma permafrost, suelo que ha estado continuamente congelado, incluso durante el verano, durante más de un año. El permafrost se encuentra principalmente en tierra, principalmente en Siberia, Alaska, y norte de Canadá.

Junto con el carbono orgánico, también hay una gran cantidad de hielo de agua en el permafrost. Cuando el permafrost se descongela con el aumento de la temperatura, el hielo se derrite y el suelo subyacente se inunda, ayudando a crear condiciones de bajo oxígeno, el ambiente perfecto para que los microbios del suelo consuman el carbono y produzcan metano.

Hidratos de metano, por otra parte, se encuentran principalmente en sedimentos oceánicos a lo largo de los márgenes continentales. En hidratos de metano, las jaulas de moléculas de agua atrapan las moléculas de metano en su interior. Los hidratos de metano solo pueden formarse bajo altas presiones y bajas temperaturas, por lo que se encuentran principalmente en las profundidades del océano. Si la temperatura del océano aumenta, también lo hará la temperatura de los sedimentos oceánicos donde se encuentran los hidratos de metano. Entonces, los hidratos se desestabilizarán, desmoronarse, y liberar el gas metano.

"Si incluso una fracción de eso se desestabiliza rápidamente y ese metano se transfiere a la atmósfera, tendríamos un enorme impacto de efecto invernadero porque el metano es un gas de efecto invernadero tan potente, Petrenko dice:"La preocupación realmente tiene que ver con la liberación de una cantidad verdaderamente masiva de carbono de estas reservas a la atmósfera a medida que el clima continúa calentándose".

Recopilación de datos de núcleos de hielo

Para determinar cuánto metano de los depósitos de carbono antiguos podría liberarse a la atmósfera en condiciones de calentamiento, Dyonisius y sus colegas recurrieron a patrones del pasado de la Tierra. Perforaron y recolectaron núcleos de hielo del glaciar Taylor en la Antártida. Las muestras de núcleos de hielo actúan como cápsulas del tiempo:contienen pequeñas burbujas de aire con pequeñas cantidades de aire antiguo atrapado en su interior. Los investigadores utilizan una cámara de fusión para extraer el aire antiguo de las burbujas y luego estudiar su composición química.

La investigación de Dyonisius se centró en medir la composición del aire desde el momento de la última desglaciación de la Tierra, 8, 000-15, Hace 000 años.

"El período de tiempo es un análogo parcial al de hoy, cuando la Tierra pasó de un estado frío a un estado más cálido, "Dyonisius dice." Pero durante la última desglaciación, el cambio fue natural. Ahora el cambio está impulsado por la actividad humana, y estamos pasando de un estado cálido a un estado aún más cálido ".

Analizando el isótopo carbono-14 del metano en las muestras, el grupo descubrió que las emisiones de metano de los antiguos depósitos de carbono eran pequeñas. Por lo tanto, Dyonisius concluye, "La probabilidad de que estos antiguos depósitos de carbono se desestabilicen y creen una gran retroalimentación positiva de calentamiento en la actualidad también es baja".

Dyonisius y sus colaboradores también concluyeron que el metano liberado no llega a la atmósfera en grandes cantidades. Los investigadores creen que esto se debe a varios "amortiguadores" naturales.

Los tampones protegen contra la liberación a la atmósfera.

En el caso de los hidratos de metano, si el metano se libera en las profundidades del océano, la mayor parte es disuelta y oxidada por microbios oceánicos antes de que llegue a la atmósfera. Si el metano en el permafrost se forma lo suficientemente profundo en el suelo, puede ser oxidado por bacterias que se comen el metano, o es posible que el carbono del permafrost nunca se convierta en metano y, en cambio, se libere como dióxido de carbono.

"Parece que los amortiguadores naturales que estén en su lugar garantizan que no se libere mucho metano, "Dice Petrenko.

Los datos también muestran que las emisiones de metano de los humedales aumentaron en respuesta al cambio climático durante la última desglaciación. y es probable que las emisiones de los humedales aumenten a medida que el mundo continúa calentándose hoy.

Aún así, Petrenko dice:"las emisiones antropogénicas de metano en la actualidad son más grandes que las emisiones de los humedales en un factor de aproximadamente dos, y nuestros datos muestran que no necesitamos estar tan preocupados por las grandes emisiones de metano de grandes depósitos de carbono en respuesta al calentamiento futuro; deberíamos estar más preocupados por el metano liberado por las actividades humanas ".