Un suelo helado que cubre gran parte del hemisferio norte podría desaparecer por el calentamiento global

Grandes extensiones del hemisferio norte se encuentran congeladas bajo capas de permafrost, un suelo permanentemente helado que actúa como reservorio natural de carbono. Sin embargo, un estudio científico advierte que ese paisaje podría cambiar drásticamente si las temperaturas globales continúan en aumento.

La investigación publicada en Nature Communications aporta pruebas de que el permafrost desapareció completamente en el hemisferio norte durante el Mioceno tardío, cuando las temperaturas globales eran aproximadamente 4,5 °C más altas que las actuales.

El hallazgo surge del análisis de espeleotemas, que son formaciones minerales como estalactitas y estalagmitas, descubiertos en acantilados cercanos al delta del río Lena, en el norte de Siberia. Estos depósitos solo pueden formarse si el suelo por encima no está congelado, ya que requieren filtraciones de agua de lluvia o deshielo.

La datación de los minerales mediante técnicas de uranio-plomo (U-Pb) estableció que su formación tuvo lugar hace 8,68 millones de años, en un momento en que el permafrost estaba ausente incluso en regiones del noreste siberiano que hoy permanecen congeladas durante todo el año.

Qué revelan los hallazgos del estudio

Según el artículo, los análisis indican que las temperaturas medias anuales del suelo (MAGT) en el sitio de estudio eran de entre 6,6 °C y 11,1 °C, lo que implica un aumento de más de 18 °C respecto a los valores actuales de esa zona, donde la media ronda los −12,3 °C. Este nivel de calentamiento habría sido suficiente para derretir el permafrost no solo en Siberia, sino en toda la franja continental del hemisferio norte.

En palabras de Sebastian Breitenbach, investigador de la Universidad de Northumbria y coautor del estudio: “Nuestros hallazgos proporcionan evidencia cuantitativa directa de que si nuestro clima se calienta 4,5 °C, el permafrost que actualmente cubre Canadá, Siberia, Mongolia, América —de hecho, gran parte del hemisferio norte— se descongelaría. Solo el permafrost en las altas montañas y en las profundidades del subsuelo sobreviviría”.

Los investigadores estiman que este descongelamiento podría liberar hasta 130 mil millones de toneladas de carbono almacenadas en las capas superficiales del suelo, lo que intensificaría aún más el calentamiento global mediante un efecto de retroalimentación climática positiva.

Ocurre cuando el calentamiento global provoca la liberación de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y el metano, que estaban atrapados en el suelo congelado. Una vez en la atmósfera, estos gases intensifican aún más el calentamiento, lo que a su vez acelera el deshielo del permafrost. Así se genera un ciclo que se refuerza a sí mismo, con consecuencias potencialmente irreversibles para el equilibrio climático global.

“Entre el 5% y el 15% de este carbono orgánico superficial del suelo sería vulnerable a ser liberado como gases de efecto invernadero dentro de décadas a corto plazo”, sostiene el estudio. Esa fracción equivale a una liberación potencial de 42 a 128 mil millones de toneladas de carbono en la atmósfera bajo las condiciones de calentamiento mencionadas.

“Tras una larga búsqueda, tuvimos la suerte de encontrar depósitos cavernícolas bien conservados y datables en el corazón del permafrost siberiano actual. Podemos observar que esta región de tundra actual experimentó un clima más cálido, con temperaturas globales anuales medias superiores a 0 °C y condiciones libres de permafrost. Esto indica que la mayor parte de la masa continental de Siberia y probablemente regiones similares en el hemisferio norte estaban libres de permafrost cuando se formaron los depósitos en Taba-Baastakh", señaló el doctor Anton Vaks, autor principal del nuevo artículo e investigador del Servicio Geológico de Israel.

Cómo se realizó la investigación

El equipo científico examinó 66 muestras extraídas de 14 espeleotemas localizados en los acantilados Taba-Ba’astakh, situados a más de 500 kilómetros al norte del círculo polar ártico y a 97 kilómetros del poblado de Tiksi, en Rusia. Debido a que las cuevas actuales están bloqueadas por hielo permanente, las muestras fueron recolectadas de fragmentos expuestos por la erosión a lo largo de los acantilados y de algunas cuevas parcialmente accesibles.

Los investigadores analizaron los minerales utilizando una técnica que permite establecer la edad de formación de las rocas con gran precisión, ya que se basa en medir cómo el uranio presente en los minerales se transforma lentamente en plomo a lo largo de millones de años. Al comparar la proporción entre ambos elementos, los científicos pueden calcular cuánto tiempo pasó desde que se formaron los depósitos en las cuevas.

Los resultados postularon que se formaron durante un intervalo climático cálido del Tortoniano, una etapa del Mioceno tardío comprendida entre 11,63 y 7,25 millones de años atrás. En ese entonces, el Ártico habría presentado veranos sin hielo marino, condiciones que facilitaron la filtración de agua en el suelo y la formación de espeleotemas.

Los registros extraídos fueron además comparados con datos paleoclimáticos de otros sitios del Ártico y sedimentos fósiles de semillas y frutos. La concordancia entre estas fuentes permitió a los autores establecer la existencia de un clima templado, con bosques de árboles que crecían incluso en latitudes cercanas a los 80 grados norte, como las que hoy corresponden a la costa norte de Siberia o el archipiélago de Svalbard. En la actualidad, esas regiones están dominadas por tundra y no permiten el desarrollo de vegetación arbórea, lo que resalta el contraste climático con el pasado.

Qué implican los resultados para el futuro climático

Aunque las condiciones climáticas del Mioceno tardío eran distintas a las actuales (por ejemplo, el estrecho de Bering estaba cerrado por tierra firme), los investigadores sostienen que el nivel de calentamiento observado entonces es análogo a los peores escenarios proyectados por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) para este siglo, con incrementos globales de entre 4 y 5 °C para el año 2100.

El estudio concluye que una subida sostenida de esa magnitud podría eliminar casi por completo el permafrost superficial del hemisferio norte, dejando activas solo pequeñas zonas discontinuas en Groenlandia y las islas árticas canadienses.

Para los autores, este escenario representa una advertencia: “Este hallazgo es una señal clara. Muestra cuán sensible es nuestro sistema climático y hacia dónde podríamos encaminarnos si no limitamos nuestras emisiones”, expresó Breitenbach.