(CNN) — Científicos marinos han descubierto sumideros profundos, uno más grande que una manzana de una ciudad con edificios de seis pisos, y colinas llenas de hielo que se han formado “extraordinariamente” rápido en una parte remota del lecho marino del Ártico.
El mapeo del mar de Beaufort en Canadá, utilizando un vehículo submarino operado por control remoto y un sonar montado en un barco, reveló los cambios dramáticos que, según los investigadores, están ocurriendo como resultado del deshielo del permafrost sumergido debajo del lecho marino.
Los cambios que observaron los científicos ocurrieron entre 2010 y 2019, durante el cual se realizaron cuatro estudios de mapeo, cubriendo un área de hasta 10 millas cuadradas (26 kilómetros cuadrados).
Es la primera vez que se examina de esta manera un área de permafrost sumergido, una capa congelada de la superficie de la Tierra, y no se sabe cuán generalizados son los cambios similares en otras partes del Ártico.
En tierra, el deshielo del permafrost ha provocado cambios radicales en el paisaje ártico, incluidos el derrumbe del suelo, la formación y desaparición de lagos, la aparición de montículos llamados pingos y cráteres formados por explosiones de gas metano contenido en el permafrost. Estas características extremas han afectado infraestructura como carreteras y oleoductos.
“Sabemos que se están produciendo grandes cambios en todo el paisaje del Ártico, pero esta es la primera vez que hemos podido implementar tecnología para ver que los cambios también se están produciendo en alta mar”, dijo el geólogo marino Charlie Paull, científico sénior de la Bahía de Monterey. Aquarium Research Institute y uno de los autores principales de un estudio sobre el fenómeno publicado el lunes en la revista científica revisada por pares PNAS.
“Claramente, cambios tan grandes tendrían implicaciones significativas para cualquier infraestructura que pudiera colocarse en el lecho marino. Actualmente, hay poca infraestructura en esta remota región del Ártico. Sin embargo, esto puede cambiar a medida que el calentamiento continuo hace que la región sea más accesible”, agregó.
‘Inesperado’
Alrededor de una cuarta parte de la tierra en el hemisferio norte está cubierta por permafrost, dijo Paull, incluidas grandes áreas bajo el mar. Esto se debe a que al final de la última edad de hielo, hace unos 12.000 años, grandes extensiones de permafrost quedaron sumergidas cuando los glaciares se derritieron y el nivel del mar subió.
En el área de estudio de 10 millas cuadradas (26 kilómetros cuadrados), mapeada en 2010 y nuevamente en 2019, los investigadores encontraron 41 agujeros de lados empinados en el mapeo más reciente que no estaban allí antes. Los agujeros eran aproximadamente circulares u ovalados y tenían un promedio de 22 pies (6,7 metros) de profundidad. El mayor cambio fue una depresión de 95 pies (29 metros) de profundidad, 738 pies (225 metros) de largo y 312 pies (95 metros) de ancho, del tamaño de una manzana de una ciudad compuesta por edificios de seis pisos.
El equipo de investigación también encontró “numerosas” colinas, normalmente de 164 pies (50 metros) de diámetro y 33 pies (10 metros) de altura, que contenían hielo. Son similares a los pingos, montículos llenos de hielo que se encuentran en la tierra, según el estudio.
Se realizaron estudios de áreas más pequeñas del lecho marino en 2013 y 2017, lo que permitió a los investigadores comprender los cambios con mayor detalle.
Evgeny Chuvilin, científico investigador de Skoltech en Rusia que ha estudiado el permafrost siberiano, dijo que era sorprendente ver cambios como estos ocurriendo en tan poco tiempo.
“La degradación del permafrost es un proceso lento. Por lo general, estamos hablando de centímetros por año. Esto aquí es más que una mera degradación, también es un cambio cualitativo. Entonces, diría que sí, es inesperado verlo”, dijo Chuvilin, quien no participó en la investigación.
“Se han expresado hipótesis en la literatura sobre la posibilidad de tales procesos, pero esta es la primera vez que se han observado directamente”.
Cambios rápidos en el Ártico
Se han descubierto cráteres enormes en partes del Ártico ruso que se formaron cuando la acumulación de bolsas de gas metano en el suelo explotó espontáneamente.
Sin embargo, los investigadores del mar de Beaufort descartaron un origen similar para los sumideros marinos que descubrieron. El equipo no encontró rocas ni tierra en el lecho marino que se hubieran esparcido por tal explosión.
Además, el agua salobre (ligeramente salada) cerca del lecho marino sugirió que el agua de mar estaba mezclada con agua subterránea y que el permafrost submarino no era un sistema sellado donde se pudiera acumular una sobrepresión. Tampoco detectaron cantidades significativas de metano en el agua subterránea filtrada.
“No tenemos evidencia de que los cambios rápidos en esta área estén asociados con eventos explosivos”, dijo Paull por correo electrónico.
El papel del cambio climático
Muchos de los cambios en el paisaje observados en el permafrost terrestre se han atribuido a temperaturas más cálidas como resultado de la crisis climática: el Ártico se está calentando dos veces más rápido que el promedio mundial. Sin embargo, los autores dijeron que los cambios que habían identificado no podían explicarse por el cambio climático causado por el hombre.
“Dado que este es el primer estudio de la descomposición del permafrost sumergido, no tenemos datos a largo plazo para la temperatura del fondo marino en esta región. Los datos que tenemos no muestran una tendencia de calentamiento en estas aguas a 150 metros ( casi 500 pies) de profundidad”, dijo Paull.
En cambio, los agujeros probablemente fueron causados por cambios climáticos mucho más antiguos y lentos que están relacionados, dijo, con nuestro surgimiento de la última edad de hielo y parecen haber estado ocurriendo durante miles de años.
“El calor transportado por los sistemas de agua subterránea que se mueven lentamente está contribuyendo a la descomposición del permafrost sumergido, creando grandes sumideros en algunas áreas y colinas llenas de hielo llamadas pingos en otras áreas”, dijo Paull.
Las cavidades llenas de agua habían reemplazado el exceso de hielo que una vez estuvo contenido dentro del permafrost. Cuando estas cavidades colapsaron, los grandes sumideros observados en este estudio se formaron rápidamente, explicó. Los montículos con forma de pingo se formaron donde el agua salobre producida por la descomposición del permafrost migró hacia arriba y se congeló, ampollando el lecho marino con montículos con núcleo de hielo.
Si bien se desconocía la temperatura del agua subterránea, si estaba a 1,8 grados Fahrenheit (1 grado Celsius) por encima del punto de congelación, podría derretir una columna de hielo durante miles de años, según el estudio.
A diferencia del permafrost terrestre, que puede responder en la escala de años a décadas al cambio climático, el permafrost submarino tiene un tiempo de respuesta mucho más lento en términos de impactos climáticos, dijo Sue Natali, directora del programa del Ártico y científica principal del centro de investigación climática en Massachusetts. “Los cambios descritos en este estudio están respondiendo a eventos que ocurrieron durante el período de tiempo del centenario al milenio. Dicho esto, estos cambios aún pueden afectar el clima si resultan en emisiones de gases de efecto invernadero a medida que se descongela el permafrost submarino”. Natali no participó en el estudio.