Debajo del frio Las oscuras profundidades del océano Ártico albergan vastas reservas de metano. Estas tiendas descansan en un delicado equilibrio, estable como un sólido llamado hidratos de metano, a presiones y temperaturas muy específicas. Si ese saldo se inclina, el metano puede liberarse en el agua de arriba y eventualmente llegar a la atmósfera. En su forma gaseosa, el metano es uno de los gases de efecto invernadero más potentes, calentando la Tierra unas 30 veces más eficientemente que el dióxido de carbono. Comprender las posibles fuentes de metano atmosférico es fundamental para predecir con precisión el cambio climático futuro.

En el Océano Ártico hoy, las capas de hielo ejercen presión sobre el suelo debajo de ellas. Esa presión se difunde hasta el fondo marino, controlar la precaria estabilidad de los sedimentos del lecho marino. Pero, ¿qué pasa cuando las capas de hielo se derriten?

Nueva investigación, publicado hoy en Geología , indica que durante los dos últimos períodos globales de derretimiento del hielo marino, la disminución de la presión provocó la liberación de metano de las reservas enterradas. Sus resultados demuestran que, como hielo ártico, como la capa de hielo de Groenlandia, se derrite Es probable que se produzca una liberación de metano similar y debería incluirse en los modelos climáticos.

Pierre-Antoine Dessandier, un científico postdoctoral en la Universidad Ártica de Noruega, y sus coautores estaban interesados ​​en dos períodos de hace alrededor de 20 mil años (ka), conocido como el Último Máximo Glacial (LGM), y 130 ka, conocida como la desglaciación de Eemian. Debido a que el Eemian tenía menos hielo y era más cálido que el LGM, es más similar a lo que está experimentando el Ártico hoy, sirviendo como un buen análogo para el cambio climático futuro.

"El episodio más antiguo registrado (Eemian) es muy importante porque fue un fuerte interglacial en el Ártico, con características climáticas muy similares a lo que está sucediendo hoy, "Dijo Dessandier." La idea con el interglacial Eemian es ... comparar eso con lo que podría suceder en el futuro. Es importante tener en cuenta la emisión de metano del fondo marino para modelar estimaciones espaciales del clima futuro ".

Para rastrear la liberación de metano pasada, Dessandier midió los isótopos de carbono (moléculas de carbono con composiciones ligeramente diferentes) en las conchas de pequeños habitantes del océano llamados foraminíferos. Debido a que los foraminíferos construyen su caparazón usando ingredientes del agua que los rodea, la señal de carbono en las conchas refleja la química del océano mientras estaban vivas. Después de que mueran, esas conchas se conservan en los sedimentos del lecho marino, construyendo lentamente un récord que abarca decenas de miles de años.

Para alcanzar ese récord Dessandier y el equipo necesitaban perforar un núcleo profundo frente a la costa occidental de Svalbard, un archipiélago noruego en el Océano Ártico. El equipo recolectó dos núcleos:un núcleo de referencia de 60 metros, que utilizaron para fechar y correlacionar la estratigrafía, y un núcleo de 22 metros que abarca las desglaciaciones LGM y Eemian. El sitio para el núcleo de 22 metros se eligió en función de su característica "marca de viruela", marcando donde el gas escapó violentamente en el pasado, y rocas carbonatadas masivas que se forman donde el metano todavía se está filtrando hoy.

Los isótopos de carbono de conchas microscópicas en el núcleo largo revelaron múltiples episodios de liberación de metano, que los geoquímicos reconocen por sus distintos picos en el registro. Debido a que el metano todavía se filtra de los sedimentos, Dessandier necesitaba asegurarse de que la señal no provenía de interferencias modernas. Comparó los valores de isótopos de carbono de las conchas con las mediciones que sus colegas hicieron en minerales de carbonato que se formaron fuera de las conchas. después de la muerte de los foraminíferos, cuando la emisión de metano era más intensa.

El registro isotópico mostró que a medida que el hielo se derritió y la presión sobre el lecho marino disminuyó, el metano se liberó en ráfagas violentas, filtraciones lentas, o, muy probablemente, una combinación de ambos. Para cuando el hielo desapareció por completo, algunos miles de años después, las emisiones de metano se habían estabilizado.

Cuánto metano finalmente llegó a la atmósfera, que es lo que contribuiría al efecto invernadero, sigue siendo incierto. Parte del problema para cuantificar esto son las comunidades microbianas que viven en el fondo marino y en el agua, y que usan metano para sobrevivir.

"Para los microbios, es un oasis. Es fantástico, ", Dijo Dessandier." Así que crecen como locos, y algunas especies producen metano y otras lo consumen ". Esa actividad complica el registro detallado de carbono del núcleo. En los sedimentos, una comunidad bulliciosa con mucho reciclaje de metano podría sobreimprimir la señal original; en la columna de agua, donde los nutrientes pueden ser menos abundantes, el metano podría engullirse o transformarse en dióxido de carbono antes de que llegue a la atmósfera.

A pesar de las complicaciones modernas, el equipo ha identificado dos liberaciones de metano asociadas con la retirada del hielo, como suponen que podría suceder hoy. La mejor parte para Dessandier fue descubrir capas de bivalvos masivos en los núcleos que, basado en observaciones modernas de vehículos operados a distancia, puede indicar una fuga de metano. "Fue muy interesante para nosotros observar este mismo tipo de capas en LGM y Eemian, ", dijo." Confirmó lo que pensamos al principio, con un fondo marino rico en metano que permite que esta comunidad se desarrolle ... Podemos decir que estos eventos son muy similares, con procesos similares que ocurren durante ambos períodos de calentamiento. Entonces esto es algo a considerar para nuestro calentamiento actual. Podría volver a suceder ".