MEDIO AMBIENTE. El deshielo del permafrost Ártico, nueva fuente de CO2

Datos extraídos de varias zonas del Ártico sugieren que algunas capas superficiales ya no se congelan. Si eso continúa, los gases de efecto invernadero acumulados bajo el hielo del permafrost podrían acelerar el cambio climático y sus efectos adversos sobre el planeta.


A través de millones de kilómetros cuadrados en la cima del planeta, el cambio climático está escribiendo un nuevo capítulo. El permafrost ártico no se está descongelando gradualmente, como predijeron los científicos una vez. Geológicamente hablando, se está descongelando casi de la noche a la mañana. Cerca de una cuarta parte de la masa continental del hemisferio norte se encuentra sobre el permafrost. Cubre un área de más del doble del tamaño de los Estados Unidos, habitada por la mitad de personas que la ciudad de Nueva York, en algunos de los terrenos menos accesibles y monitoreados del mundo.

Lagos Thermokarst a lo largo de la costa ártica en Alaska, que se forman cuando el hielo y el permafrost se descongelan. Fuente: Steven Kazlowski/NPL 

Atrapado en este suelo y vegetación congelados, existe más del doble del carbono que se encuentra como gas en la atmósfera. A medida que la quema de combustibles fósiles calienta la Tierra, este suelo se está descongelando, permitiendo que los microbios consuman materia orgánica enterrada y liberen dióxido de carbono y metano de vida más corta, pero que es 25 veces más potente como gas de efecto invernadero que el CO2.

“Al ingresar en la atmósfera como metano o CO2, el carbono promete acelerar el cambio climático, incluso cuando los humanos luchamos por frenar las actuales emisiones de combustibles fósiles.

El suelo se derrumba en Duvanny Yar, una gran depresión de permafrost a lo largo del río Kolyma en el norte de Siberia (Cherskiy). Una nueva investigación sugiere que algunas tierras en el Ártico de Alaska y Rusia ya no se hielan en invierno. Este deslizamiento de tierra en constante movimiento, impulsado por la erosión y acelerado por el aumento de las temperaturas, es un importante sitio de investigación para los científicos, que lo utilizan para rastrear lo que sucede cuando la tierra rica en carbono que se ha congelado durante siglos comienza a descongelarse.

“Las temperaturas del permafrost en el Ártico han aumentado desde al menos la década de 1970, tanto que la descongelación localizada a pequeña escala ya está en marcha en muchos lugares.

Los abundantes fósiles de mamuts y otros herbívoros grandes en Duvanny Yar y otros sitios de Siberia, Alaska y el oeste de Canadá habían sido pastizales fértiles, ricos en hierbas y sauces. A medida que estas plantas y animales murieron, el frío ralentizó su descomposición. Con el tiempo, el lodo arrastrado por el viento los enterró profundamente, encerrándolos en el permafrost. El resultado es que el permafrost ártico es mucho más rico en carbono de lo que los científicos alguna vez pensaron. A nivel mundial, el permafrost contiene hasta 1.600 gigatoneladas de carbono, casi el doble de lo que hay en la atmósfera. 

El valle del río Alatna, que fluye hacia el sur desde la cordillera Brooks de Alaska, se ha convertido en un corredor para la vida silvestre que se mueve hacia el cálido norte Ártico. Los números de los castores están en auge y sus estanques, varios visibles en el lado opuesto del río a la izquierda, acelerarán el deshielo del permafrost.

Cuando la capa activa deja de congelarse en invierno, las cosas se aceleran. El calor adicional permite que los microbios muerdan material orgánico en el suelo y emitan dióxido de carbono o metano durante todo el año, en lugar de solo unos pocos meses cada verano. 
En unas pocas décadas, si no frenamos el uso de combustibles fósiles, el permafrost podría ser una fuente de gases de efecto invernadero tan grande como lo es China, el mayor emisor mundial de CO2.

“En menos de 4 años, la temperatura media del permafrost en el norte de Siberia pasó de -3ºC a +2ºC, coincidiendo con los cinco años más cálidos del planeta desde 2014. Las temperaturas del permafrost a nivel mundial han aumentado durante medio siglo. En la vertiente norte de Alaska, aumentaron 5ºC en los últimos 30 años.

Un tipo de permafrost preocupa especialmente a los investigadores: el 20 por ciento más o menos que contiene inmensos depósitos de hielo sólido. Parte de ese hielo se formó cuando el agua se filtró a través de los suelos y se congeló; algunos fueron creados durante miles de años durante los inviernos árticos, cuando el suelo se contrajo y se agrietó en patrones poligonales. En primavera, el agua de deshielo llenó esas grietas, que luego se volvieron a congelar. Con el tiempo, el hielo enterrado se convirtió en cuñas masivas envueltas por el suelo del permafrost.

El cráter Batagaika en la ciudad de Batagay, Rusia, es conocido como el "cráter del infierno" o la "puerta de entrada al inframundo". Con más de 90 metros de profundidad y más de un kilómetro de largo, la depresión es una de las más grandes del mundo Los científicos creen que comenzó a formarse en la década de 1960 cuando el permafrost debajo del área comenzó a descongelarse después de la tala de los bosques cercanos (Fuente: Alexander Gabyshev, Research Institute of Applied Ecology of the North).

Tal estructura puede disolverse rápidamente. Cuando el permafrost se desintegra, el hielo enterrado también se derrite. A medida que el agua se drena, transporta el calor que propaga el deshielo y deja atrás túneles y bolsas de aire. El suelo se hunde para llenar esas cavidades, creando depresiones superficiales que se llenan de lluvia y agua de deshielo. El agua profundiza las piscinas y erosiona a través de sus bancos de hielo, hasta que los charcos se convierten en estanques y los estanques se convierten en lagos. Eso hace que más tierra se caliente y más hielo se derrita.

“A medida que el permafrost se descongela y las estaciones de crecimiento se alargan, el Ártico se está volviendo verde: los arbustos en las llanuras de los ríos de Alaska, por ejemplo, casi se han duplicado en tamaño. La vegetación está atrayendo animales hacia el norte.

Los antiguos suelos del permafrost ártico pueden verse en las paredes del cráter Batagaika. Estos suelos contienen restos orgánicos de hojas, hierba y animales que murieron a lo largo de miles de años, durante la Edad de Hielo. Todo este carbón ha permanecido a salvo bajo una cubierta helada, hasta ahora. Fuente: Yuri Kozyrev/NOOR/eyevine (Nature)

El informe de 1.5º fue la primera vez que el IPCC (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático)  tuvo en cuenta las emisiones del permafrost, pero no incluyó las emisiones debidas a un deshielo brusco. Los modelos climáticos aún no son lo suficientemente sofisticados como para capturar ese tipo de cambios rápidos en la cubierta vegetal del paisaje. En opinión de los investigadores, para detener el aumento de la temperatura en 1.5ºC, habría que reducir a cero nuestras propias emisiones de combustibles fósiles al menos un 20 por ciento seis años antes del calendario propuesto por el IPCC (2044, a más tardar). Eso nos daría solo un cuarto de siglo para transformar por completo el sistema energético global.

El metano, un potente gas de efecto invernadero, está burbujeando desde un suelo que se está descongelando debajo de los lagos del Ártico. En invierno, el hielo superficial atrapa el gas. En este estanque cerca de Fairbanks, Alaska, los científicos perforaron el hielo y prendieron fuego al metano que escapaba.

Los científicos están preocupados por la estabilidad del permafrost debido al riesgo de que el deshielo rápido pueda liberar grandes cantidades de gases de invernadero, desencadenando un circuito de retroalimentación que a su vez aumentaría aún más la temperatura del planeta. Incluso si se implementasen los compromisos actuales para reducir las emisiones en virtud del acuerdo de París de 2015, el mundo aún estaría lejos de evitar el riesgo de que este tipo de retroalimentación desencadene un calentamiento descontrolado.

La reubicación de un pueblo de Alaska (Newtock) está ocurriendo rápidamente a lo largo del pasado verano 2019, después de muchos años de planificación y trabajo. Los observadores dicen que la transición desde Newtock hasta otro pueblo más al norte (Mertarvik), se está acelerando porque el permafrost de las orillas del río Ninglick se está desmoronando a escasa distancia de las casas. (Foto de Jackie Schaeffer, Alaska Native Tribal Health Consortium).

Fuentes:
- Merritt R. Turetsky, et al. Permafrost collapse is accelerating carbon release. Nature 569, 32-34 (2019)
- Hugelius et al. Biogeosciences 11, 6573–6593 (2014)
- Craig Welch et al. The threat below. National Geographic, september 2019.
- Largest producers of territorial fossil fuel CO2 emissions worldwide in 2017, based on their share of global CO2 emissions. https://www.statista.com/statistics