Micaela Pedrazas (izquierda) y Cansu Demir, ambos estudiantes graduados de la Facultad de Geociencias de Austin Jackson de la Universidad de Texas, examinar un lado expuesto de un polígono de cuña de hielo, que fue descubierto por la erosión y el derretimiento. Una lente de hielo es visible a la derecha de Demir. Crédito:Bayani Cardenas
Si voló desde el mar hacia la tierra en la vertiente norte de Alaska, cruzarías desde el agua, sobre una playa estrecha, y luego a la tundra. Desde el aire, esa tundra se vería como un paisaje de formas poligonales del tamaño de una habitación. Esas formas son las manifestaciones superficiales del hielo en el suelo helado debajo, una tierra solidificada conocida como permafrost.
Los científicos creyeron durante mucho tiempo que el permafrost sólido se extendía mar adentro:desde la tundra, debajo de esa estrecha playa y debajo del lecho marino en declive en una suave pendiente. Vieron ese permafrost como un ladrillo macizo, bloqueando el subsuelo, y las grandes cantidades de carbono que contiene, en su lugar.
Pero una nueva investigación dirigida por Micaela Pedrazas, quien obtuvo su maestría en la Escuela de Geociencias Austin Jackson de la Universidad de Texas trabajando con la profesora Bayani Cardenas, ha invertido ese paradigma. Descubrieron que el permafrost está casi ausente en todo el lecho marino poco profundo a lo largo de un sitio de campo costero en el noreste de Alaska. Eso significa que el carbono puede liberarse de las fuentes costeras mucho más fácilmente de lo que se pensaba.
El estudio fue publicado en Avances de la ciencia el 23 de octubre con coautores de la Escuela Jackson y el Instituto de Ciencias Marinas de UT.
Usando una técnica geofísica llamada imágenes de resistividad eléctrica, los investigadores mapearon el subsuelo debajo de la laguna de Kaktovik a lo largo de la costa noreste de Alaska en el transcurso de tres años.
Una imagen aérea de polígonos de cuñas de hielo junto a la laguna de Kaktovik. Los polígonos son signos de hielo en el suelo helado debajo, una tierra solidificada conocida como permafrost. Crédito:Nathan Sonderman
Los resultados fueron inesperados. La playa y el lecho marino estaban completamente libres de hielo hasta por lo menos 20 metros. En la propia tundra Se detectó permafrost rico en hielo en los 16 pies superiores, pero debajo de eso, el subsuelo que trazaron sus imágenes también estaba libre de hielo.
"Esto conduce a un nuevo modelo conceptual, "Dijo Pedrazas.
El permafrost se encuentra en climas fríos que permanecen congelados durante el transcurso del año. Los científicos han estado rastreando el impacto de un clima cálido en el permafrost porque a medida que se derrite, el permafrost libera sus reservas de carbono congelado a la atmósfera como metano y dióxido de carbono, contribuyendo al cambio climático.
Los estudios de permafrost se han centrado casi exclusivamente en la región debajo de la tundra. Debido a que no es fácil trabajar en lugares tan remotos y bajo condiciones climáticas adversas, la transición del mar a la costa se ha ignorado en gran medida.
"Este estudio nos dice que la costa es mucho más complicada de lo que pensamos, ", dijo el coautor Jim McClelland del Instituto de Ciencias Marinas de UT." Abre la posibilidad de rutas de intercambio de agua en las que no estábamos pensando ".
Doctor. el estudiante Cansu Demir y el profesor Bayani Cardenas, ambos de la Escuela de Geociencias Jackson de la Universidad de Texas, instalación de un mini pozo de agua subterránea en el lecho de la laguna de Kaktovik. Crédito:Micaela Pedrazas
Además de las consideraciones globales, el trabajo tiene impactos locales. Las comunidades a lo largo de la costa, la mayoría de los cuales son inupiat, vivir en el permafrost. A medida que el permafrost se derrite, acelera la erosión costera, que excava la tierra en la que se encuentran las viviendas y la infraestructura. En la región de Kaktovik, la erosión puede llegar a los 13 pies por año.
"Su patrimonio cultural y su bienestar están integrados y estrechamente vinculados a su entorno, ", Dijo Cárdenas." Hay una necesidad inmediata de entender lo que está sucediendo en estas lagunas ".
El nuevo paradigma también requiere reinventar el ecosistema costero del Ártico. El agua subterránea líquida significa que el carbono y los nutrientes pueden moverse entre la tundra y la laguna. También significa que el agua salada puede moverse debajo de la tundra, potencialmente afectando las fuentes de agua dulce.
Paul Overduin, que no participó en la investigación, pero que estudia permafrost en el Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina del Instituto Alfred Wegener, dijo que este trabajo es el primer paso para comprender la transición del permafrost del mar a la costa.
"Como suele ocurrir, cuando empezamos a ver algo sobre lo que la gente no sabe mucho, abres un montón de preguntas que deben ser analizadas, ", dijo." Eso es lo realmente emocionante aquí ".
