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Cómo el derretimiento del permafrost está transformando el Ártico


Lagunas de deshielo de Permafrost en la Bahía de Hudson, Canadá

Fuente: Yale Environment - POR ED STRUZIK - Enero 2020


La capa de suelo congelado que ha sustentado la tundra ártica durante milenios está empezando a descongelarse. Este derretimiento, que podría liberar grandes cantidades de gases de efecto invernadero, ya está cambiando el paisaje del Ártico al causar deslizamientos de tierra, drena lagos y altera la vegetación.



El científico canadiense Philip Marsh y yo volábamos a lo largo de la costa del Mar de Beaufort, donde la tundra congelada se había abierto recientemente en un cráter del tamaño de un estadio de fútbol. Situado a lo largo de la costa de un lago sin nombre, el llamado deshielo era gris, fangoso y estéril, en fuerte contraste con el brillante rojizo y dorado de la tundra otoñal circundante. Estos retrocesos de deshielo, o deslizamientos de tierra -formados a medida que las temperaturas cálidas descongelan rápidamente el permafrost- están aumentando a través del Ártico, incluyendo el cráter de Batagaika, de un kilómetro de largo y 100 metros de profundidad, en la cuenca del río Yana en Siberia.



La tundra del oeste del Artico canadiense hace mucho tiempo que está alfombrada de arándanos, moras, arbustos y líquenes que han provisto abundante alimento para osos grises, caribúes y otros animales. Sin embargo, ahora, a medida que el permafrost se descongela y se expande, partes de ese paisaje se están transformando en nada más que lodo, limo y turba, expulsando cantidades masivas de carbono que calientan el planeta y que han sido almacenadas en el permafrost por milenios. Si esto hubiera sucedido en un área urbana, habría resultado en la desaparición de docenas de edificios. Si hubiera ocurrido a lo largo de un oleoducto, podría haber resultado en un desastre ambiental.


A medida que el Ártico se calienta más rápidamente que cualquier otra región de la Tierra, la atención pública se ha centrado en gran medida en la rápida desaparición del hielo marino del Ártico. Pero también se están produciendo grandes cambios en tierra firme, y uno de los más sorprendentes es el descongelamiento de vastas franjas de permafrost que han sustentado estas regiones polares durante milenios. Ese deshielo está cobrando un peaje en formas complejas que no se comprenden claramente, y científicos como Marsh están intensificando ahora sus esfuerzos para comprender cómo se desarrollarán estos cambios en este siglo y luego.


Unos 2,5 millones de millas cuadradas de permafrost - el 40% del total mundial - podrían desaparecer para finales de siglo.

Lo que sí sabemos es que si el Ártico continúa calentándose tan rápidamente como los climatólogos están pronosticando, unos 2,5 millones de millas cuadradas de permafrost - 40% - podrían desaparecer para fines del siglo, con enormes consecuencias. Se espera que la más alarmante sea la liberación de enormes reservas de gases de efecto invernadero, incluyendo metano, dióxido de carbono y óxido nitroso que han permanecido encerrados en el permafrost durante siglos. También se liberarán patógenos.


Pero menos apreciados son los cambios radicales en el paisaje que alterarán los ecosistemas de la tundra, haciendo cada vez más difícil que los pueblos indígenas de subsistencia, como los inuit, y los animales del Ártico encuentren alimento. La desintegración de los hielos subterráneos que pegan la turba, la arcilla, las rocas, la arena y otros minerales inorgánicos está desencadenando ahora deslizamientos de tierra y cayendo a velocidades alarmantes, lo cual resulta en cambios en el flujo de los arroyos, el drenaje repentino de los lagos, el colapso de las costas, y la alteración de la química del agua en maneras que podrían ser perjudiciales tanto para los seres humanos como para la vida silvestre.


"Estamos viendo desplomes a lo largo de las costas que pueden drenar la mayor parte del agua de un lago en sólo días e incluso horas", dice Marsh, un ex científico del gobierno canadiense que ahora es profesor de hidrología en la Universidad Wilfrid Laurier de Ontario. "No es sorprendente si se considera que hasta 80 por ciento del suelo aquí consiste en agua congelada. Cuando el hielo se derrite, el suelo congelado literalmente se desmorona." Como resultado, dice Marsh, las comunidades indígenas, la industria de los recursos y el gobierno necesitan entender mejor cómo el calentamiento del clima está afectando los recursos hídricos y los ecosistemas de permafrost".


Mientras el piloto del helicóptero daba vueltas alrededor del sitio de investigación de Marsh buscando un lugar seco para aterrizar, pude ver los Lagos Husky a la distancia. Esta es una zona de transición única entre la línea de árboles y la tundra, donde se sabe que los osos grises matan o se aparean con los osos polares y donde las belugas marinas nadan hacia los lagos interiores salobres.


Desde el helicóptero, la estación de investigación parecía un hombre dibujado con líneas. Estrechas pasarelas de madera conectan las estaciones meteorológicas, los medidores de nieve y lluvia, y los instrumentos que determinan cuánto dióxido de carbono, óxido nitroso y metano están siendo absorbidos por las plantas de tundra y cuánto de estos gases se está emitiendo a la atmósfera. Los paseos marítimos se colocaron de manera que las botas de los científicos no perturben la turba y el permafrost en proceso de descongelación ni desvíen las grabaciones. Los paneles solares y un generador de reserva mantuvieron todo alimentado, incluyendo una cerca electrificada diseñada para mantener fuera a los osos grises y polares.


Marsh, quien ha realizado trabajo de campo en el Ártico por más de cuatro décadas, estableció esta estación de investigación en Trail Valley Creek en 1991. No sólo está situada en la región de la Tierra que se calienta más rápidamente, sino que también es el lugar donde se encuentra una nueva autopista ártica, cientos de sitios de perforación exploratoria de petróleo y gas que ahora están inactivos y algunos de los territorios de anidación de aves más importantes del Ártico. Como todos los científicos del permafrost, él y sus colegas han trabajado en condiciones arduas, luchando contra hordas de moscas y mosquitos que pican en el verano, y midiendo la capa de nieve y las temperaturas del suelo en el amargo frío invernal.


Las investigaciones de Marsh en el Ártico canadiense ya le han llevado a concluir que el calentamiento climático provocará en este siglo cambios hidrológicos que secarán 15.000 de los 45.000 lagos del delta del río Mackenzie, uno de los mayores deltas del mundo. También espera ver más de lo que Antoni Lewkowicz, geógrafo y experto en permafrost de la Universidad de Ottawa, está viendo al norte en Banks Island, en el Alto Ártico de Canadá. Lewkowicz recientemente reportó un aumento de 60 veces en los deslizamientos de tierra a lo largo de 288 lagos que ha monitoreado con imágenes satelitales desde 1984 hasta 2015.


Se estima que 1.400 gigatoneladas de carbono están congeladas en el permafrost del Ártico, convirtiéndolo en uno de los mayores sumideros de carbono del mundo. Esto es unas cuatro veces más de lo que los seres humanos han emitido desde la Revolución Industrial, y casi el doble de lo que actualmente contiene la atmósfera.

Las caídas o deslizamientos pueden ocurrir con una fuerza catastrófica repentina. En un caso notable que fue capturado en una fotografía a intervalos de tiempo en 2015 por Steve Kokelj, un experto en permafrost del Servicio Geológico de los Territorios del Noroeste, un acantilado que se estaba descongelando rápidamente y que bordeaba las orillas de un lago de tundra se derrumbó en la cuenca del río Peel. La cascada que se creó drenó aproximadamente 800.000 galones de agua de ese lago de las tierras altas en sólo dos horas. Los metales pesados del permafrost, como el mercurio, fueron arrastrados río abajo junto con el limo y la turba, contaminando el sistema fluvial durante millas río abajo.


El permafrost se produce en áreas donde la temperatura del suelo permanece por debajo de la marca de congelación durante dos años o más. Aproximadamente un cuarto del paisaje del hemisferio norte se ajusta a esta definición. La mayor parte del permafrost del mundo se encuentra en el norte de Rusia, Canadá, Alaska, Islandia y Escandinavia. Gran parte de él subyace en los ecosistemas de turba. Pero al igual que la turba, el permafrost también se encuentra en las Montañas Rocosas de Canadá y Alaska, los Alpes, el Himalaya, la región patagónica de gran altitud de América del Sur y el país alto de Nueva Zelanda.


El rápido descongelamiento del permafrost tiene enormes implicaciones para el cambio climático. Se estima que hay unas 1.400 gigatoneladas de carbono congeladas en el permafrost, lo que hace del Ártico uno de los mayores sumideros de carbono del mundo. Esto es unas cuatro veces más de lo que los seres humanos han emitido desde la Revolución Industrial, y casi el doble de lo que actualmente contiene la atmósfera. Según un informe reciente, un aumento de 2 grados centígrados en la temperatura, que se espera para finales de siglo, resultará en una pérdida de alrededor del 40 por ciento del permafrost mundial para el año 2100.


Los gases de efecto invernadero en la tundra se liberan de dos maneras. A medida que el permafrost se descongela, los microorganismos que antes estaban latentes descomponen la materia orgánica, permitiendo que el metano y el carbono se liberen en la atmósfera. Por otra parte el descongelamiento también puede abrir vías para que el metano se eleve desde los depósitos en la profundidad de la tierra.


El deshielo del permafrost que está llevando a la liberación de gases de efecto invernadero se está intensificando en todo el Ártico. Gran parte de la degradación del permafrost que se ha producido en la canadiense isla de Banks tuvo lugar después de algunos de los años más cálidos de los que se tiene constancia, según Lewkowicz. En 1984, la isla tuvo 60 desplomes o deslizamientos activos. En 2013, hubo 4.000. Lewkowicz espera que la isla pueda ver hasta 30.000 nuevas caídas activas en los próximos años.


Este deshielo tendrá un profundo impacto en el flujo y la química de los lagos y arroyos, así como en aquellas partes del Océano Ártico en las que desembocan los ríos. Los datos satelitales de Lewkowicz, por ejemplo, muestran que el color de muchos de los lagos de la isla Banks ha cambiado de azul a turquesa, lo que indica que el agua que antes era clara se ha llenado de sedimentos.


Los científicos sospechan que algunos de los desplomes pueden estar dando nueva vida a patógenos capaces de matar al buey almizclero, al caribú y a las aves que anidan, a medida que las temperaturas más cálidas sacan a los patógenos de su estado de letargo. La muerte masiva de los bueyes almizcleros en Banks y las islas Victoria en Canadá, así como de los renos en Siberia, parece estar relacionada con los patógenos que antes estaban latentes y que están volviendo a la vida.


La fecha en que se derrite la nieve es clave para determinar la tasa de deshielo del permafrost.

Los científicos también están descubriendo que cientos de sumideros excavados por la industria del petróleo y el gas en los años 70 y 80 se están descongelando ahora. Los residuos tóxicos del petróleo que se suponía que estaban contenidos permanentemente en 200 pozos congelados en el Delta del Mackenzie, por ejemplo, están migrando hacia los ecosistemas de agua dulce cercanos.


En el arroyo Trail Valley, Carolina Voigt, investigadora posdoctoral de geografía, y Oliver Sonnentag, hidrólogo de la Universidad de Montreal, están utilizando sensores manuales y automatizados para medir cómo el cambio climático afecta la actividad de los gases de efecto invernadero en la tundra. Evan Wilcox, candidato a doctor en geografía en la Universidad Wilfrid Laurier, ha hecho importantes descubrimientos sobre el papel que la rápida expansión de los arbustos en el Ártico - resultado del aumento de las temperaturas - está jugando en el derretimiento del permafrost. A través de todo el Ártico, que se está calentando, los arbustos se están expandiendo en la tundra, donde antaño predominaban los pastos, las juncias y los líquenes. Los arbustos más altos no sólo están sombreando las plantas más pequeñas debajo, sino que también están cambiando la hidrología del ecosistema.


"Estamos descubriendo que la fecha en que se derrite la nieve es la clave para determinar la velocidad a la que se descongela la capa activa del permafrost", dice Wilcox. "La nieve en las zonas de tundra donde hay arbustos como el abedul enano tiende a derretirse una semana antes que en las zonas donde no hay arbustos. Esto da lugar a un mayor deshielo del permafrost. A medida que los arbustos se expanden en la tundra, es probable que veamos una aceleración del deshielo".


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