El Océano Ártico estaba cubierto por una plataforma de hielo de hasta 900 metros de espesor y se llenó completamente de agua dulce al menos dos veces en los últimos 150, 000 años. Este sorprendente hallazgo, reportado en el último número de la revista Naturaleza , es el resultado de una investigación a largo plazo realizada por científicos del Instituto Alfred Wegener y el MARUM. Con un análisis detallado de la composición de los depósitos marinos, los científicos pudieron demostrar que el océano Ártico y los mares nórdicos no contenían sal marina en al menos dos períodos glaciales. En lugar de, estos océanos estaban llenos de grandes cantidades de agua dulce bajo un grueso escudo de hielo. Esta agua podría luego liberarse en el Atlántico Norte en períodos de tiempo muy cortos. Tales entradas repentinas de agua dulce podrían explicar las rápidas oscilaciones climáticas para las que no se había encontrado previamente una explicación satisfactoria.

Alrededor de 60, 000 a 70, 000 años atrás, en una parte particularmente fría del último período glacial, gran parte del norte de Europa y América del Norte estaban cubiertas por capas de hielo. La capa de hielo europea cubría una distancia de más de 5000 kilómetros, desde Irlanda y Escocia a través de Escandinavia hasta el borde oriental del mar de Kara (océano Ártico). En Norte América, gran parte de lo que ahora se conoce como Canadá estaba enterrado bajo dos grandes capas de hielo. Groenlandia y partes de la costa del mar de Bering también estaban glaciadas. ¿Cómo era la situación del hielo aún más al norte? en el Océano Ártico? ¿Estaba cubierto por un espeso hielo marino? o tal vez con las lenguas de estas vastas capas de hielo flotando sobre él, mucho más allá del Polo Norte?

Hasta ahora, las respuestas científicas a estas preguntas han sido más o menos hipotéticas. A diferencia de los depósitos en tierra, donde cantos rodados erráticos, morrenas y valles glaciares son los hitos obvios de los glaciares, Hasta ahora, solo se habían encontrado unos pocos rastros de vastas plataformas de hielo en el Océano Ártico. Los geocientíficos del Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) del Instituto Alfred Wegener y del Centro MARUM de Ciencias Ambientales Marinas de la Universidad de Bremen han recopilado la evidencia existente del Océano Ártico y los Mares Nórdicos, y lo combinó con nuevos datos para llegar a una conclusión sorprendente.

Según su estudio, las partes flotantes de las capas de hielo del norte cubrieron grandes partes del Océano Ártico en los últimos 150 años, 000 años. Una vez alrededor de los 70, 000-60, 000 años y también unos 150, 000-130, Hace 000 años. En ambos periodos, agua dulce acumulada bajo el hielo, creando un Océano Ártico completamente fresco durante miles de años.

"Estos resultados significan un cambio real en nuestra comprensión del Océano Ártico en climas glaciares. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se ha considerado una renovación completa del océano Ártico y los mares nórdicos, que no ocurre solo una vez, pero dos veces, "dice el primer autor, Dr. Walter Geibert, geoquímico en el Instituto Alfred Wegener.

El torio está ausente en los sedimentos, así que el agua salina debe haber estado ausente

Su hallazgo se basa en análisis geológicos de diez núcleos de sedimentos de diferentes partes del Océano Ártico, Estrecho de Fram y los mares nórdicos. Los depósitos apilados reflejan la historia climática de los glaciares pasados. Al investigar y comparar los registros de sedimentos, los geocientíficos encontraron que faltaba un indicador importante, siempre en los mismos dos intervalos. "En agua de mar salina, la desintegración del uranio natural siempre da como resultado la producción del isótopo torio-230. Esta sustancia se acumula en el fondo del mar, donde permanece detectable durante mucho tiempo debido a su vida media de 75, 000 años, "Explica Walter Geibert.

Por lo tanto, Los geólogos suelen utilizar este isótopo de torio como reloj natural. "Aquí, su ausencia repetida y generalizada es el indicio que nos revela lo sucedido. Según nuestro conocimiento, la única explicación razonable para este patrón es que el Océano Ártico se llenó de agua dulce dos veces en su historia más joven, en forma congelada y líquida, "coautora y micropaleontóloga Dra. Jutta Wollenburg, también del AWI, explica.

Una nueva imagen del Océano Ártico

¿Cómo puede una gran cuenca oceánica, conectado por varios estrechos con el Atlántico Norte y el Océano Pacífico, volverse completamente fresco? "Este escenario es perceptible si nos damos cuenta de que en los períodos glaciales, los niveles globales del mar eran hasta 130 m más bajos que en la actualidad, y las masas de hielo en el Ártico pueden haber restringido aún más la circulación oceánica, "afirma el coautor, el profesor Ruediger Stein, geólogo del AWI y del MARUM.

Las conexiones poco profundas como el estrecho de Bering o los sonidos del archipiélago canadiense estaban sobre el nivel del mar en ese momento, cortando por completo la conexión con el Océano Pacífico. En los mares nórdicos, large icebergs or ice sheets extending onto the sea floor restricted the exchange of water masses. The flow of glaciers, ice melt in summer, and rivers draining into the Arctic Ocean kept delivering large amounts of fresh water to the system, at least 1200 cubic kilometers per year. A part of this amount would have been forced via the Nordic Seas through the sparse narrow deeper connections in the Greenland-Scotland Ridge into the North Atlantic, hindering saline water from penetrating further north. This resulted in the freshening of the Arctic Ocean.

"Once the mechanism of ice barriers failed, heavier saline water could fill the Arctic Ocean again, " Walter Geibert says. "We believe that it could then quickly displace the lighter freshwater, resulting in a sudden discharge of the accumulated amount of freshwater over the shallow southern boundary of the Nordic Seas, the Greenland-Scotland-Ridge, into the North Atlantic."

A concept that assumes that enormous amounts of freshwater were stored in the Arctic Ocean and available for rapid release would help understanding the connection between a range of past climate fluctuations. It would also offer an explanation for some apparent discrepancies between different ways of reconstructing past sea levels. "The remains of coral reefs have pointed to a somewhat higher sea level in certain cold periods than reconstructions from Antarctic ice cores, or reconstructions from the calcareous shells of small marine organisms, would suggest, " explains Walter Geibert. "If we now accept that freshwater may not only have been stored in solid form on land, but some of it also in liquid form in the ocean, the different sea level reconstructions agree better and we can reconcile the location of the coral reefs with calculations of the freshwater budget."

Freshwater release from the Arctic Ocean might also serve as an explanation for some abrupt climate change events during the last glacial period. During such events, temperatures in Greenland could rise by 8-10 degree centigrade within a few years, only returning to the original cold glacial temperatures over the course of hundreds or thousands of years. "We see an example here of a past Arctic climate tipping point of the Earth system. Now we need to investigate in more detail how these processes were interconnected, and evaluate how this new concept of the Arctic Ocean helps in closing further gaps in our knowledge, in particular in view of the risks of manmade climate change, " says Walter Geibert.