Una gran parte de Groenlandia era un paisaje de tundra sin hielo, quizás cubierto por árboles y mamuts lanudos itinerantes, en el pasado geológico reciente (hace unos 416,000 años), muestra un nuevo estudio en la revista Science. Los resultados ayudan a anular la opinión anterior de que gran parte de la capa de hielo de Groenlandia persistió durante la mayor parte de los últimos dos millones y medio de años. En cambio, el calentamiento moderado, desde hace 424.000 a 374.000 años, condujo a un derretimiento dramático. En ese momento, el derretimiento de Groenlandia provocó un aumento del nivel del mar de al menos cinco pies, a pesar de que los niveles atmosféricos de dióxido de carbono que atrapan el calor eran mucho más bajos que los actuales (280 frente a 420 ppm). Esto indica que la capa de hielo de Groenlandia puede ser más sensible al cambio climático causado por el hombre de lo que se creía anteriormente, y será vulnerable a un derretimiento rápido e irreversible en los próximos siglos.

Los científicos, de la Universidad de Vermont (UVM), la Universidad Estatal de Utah y otras catorce instituciones, utilizaron sedimentos de un núcleo de hielo perdido hace mucho tiempo, recolectado en una base secreta del ejército de los EE. UU. en la década de 1960, para hacer el descubrimiento. Aplicaron técnicas avanzadas de luminiscencia e isótopos para proporcionar evidencia directa del momento y la duración del período sin hielo.

Una tierra verde

Durante la Guerra Fría, una misión secreta del Ejército de EE. UU., en Camp Century, en el noroeste de Groenlandia, perforó a través de 4560 pies de hielo en la isla congelada, y luego siguió perforando para sacar un tubo de tierra y roca de doce pies de largo de debajo del hielo. Luego, este sedimento helado se perdió en un congelador durante décadas. Fue redescubierto accidentalmente en 2017 y se demostró que no solo contiene sedimentos, sino también hojas y musgo, restos de un paisaje sin hielo, quizás un bosque boreal.

Pero, ¿cuánto tiempo atrás crecieron esas plantas, donde hoy se encuentra una capa de hielo de dos millas de espesor y tres veces el tamaño de Texas?

Un equipo internacional de científicos se sorprendió al descubrir que Groenlandia era una tierra verde hace solo 416 000 años (con un margen de error de unos 38 000 años).

Su nuevo estudio fue publicado en la revista Science el 21 de julio de 2023.

Evidencia a prueba de balas

Hasta hace poco, los geólogos creían que Groenlandia era una fortaleza de hielo, en su mayor parte sin derretir durante millones de años. Pero, hace dos años, utilizando el núcleo de hielo redescubierto de Camp Century, este equipo de científicos demostró que probablemente se derritió hace menos de un millón de años. Otros científicos, que trabajan en el centro de Groenlandia, recopilaron datos que mostraban que el hielo allí se derritió al menos una vez en los últimos 1,1 millones de años, pero hasta este estudio, nadie sabía exactamente cuándo desapareció el hielo.

Ahora, utilizando tecnología de luminiscencia avanzada y análisis de isótopos raros, el equipo ha creado una imagen más cruda: grandes porciones de la capa de hielo de Groenlandia se derritieron mucho más recientemente que hace un millón de años. El nuevo estudio presenta evidencia directa de que el sedimento justo debajo de la capa de hielo fue depositado por el agua que fluía en un ambiente libre de hielo durante un período de calentamiento moderado llamado Marine Isotope Stage 11, de hace 424.000 a 374.000 años. Este derretimiento provocó al menos cinco pies de aumento del nivel del mar en todo el mundo.

« Es realmente la primera evidencia a prueba de balas de que gran parte de la capa de hielo de Groenlandia desapareció cuando se calentó », dice el científico de la Universidad de Vermont Paul Bierman, quien codirigió el nuevo estudio con el autor principal Drew Christ, un geocientífico postdoctoral que trabajó en el laboratorio de Bierman, la profesora Tammy Rittenour de la Universidad Estatal de Utah y otros dieciocho científicos de todo el mundo.

Comprender el pasado de Groenlandia es fundamental para predecir cómo responderá su gigantesca capa de hielo al calentamiento climático en el futuro y qué tan rápido se derretirá. Dado que unos siete metros de aumento del nivel del mar están atrapados en el hielo de Groenlandia, todas las regiones costeras del mundo están en riesgo. El nuevo estudio proporciona pruebas sólidas y precisas de que Groenlandia es más sensible al cambio climático de lo que se creía anteriormente, y corre un grave riesgo de derretirse de forma irreversible.

« El pasado de Groenlandia, preservado en doce pies de suelo congelado, sugiere un futuro cálido, húmedo y en gran parte libre de hielo para el planeta Tierra », dice Bierman, geocientífico de la Escuela Rubenstein de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la UVM y miembro del Instituto Gund para el Medio Ambiente, « a menos que podamos reducir drásticamente la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera ».

En la luz

El nuevo estudio del equipo en Science, combinado con su trabajo anterior, está provocando un importante y preocupante replanteamiento de la historia de la capa de hielo de Groenlandia. « Siempre habíamos asumido que la capa de hielo de Groenlandia se formó hace unos dos millones y medio de años, y que ha estado allí todo este tiempo y que es muy estable », dice Tammy Rittenour, científica de la Universidad Estatal de Utah y coautora del nuevo estudio. « Tal vez los bordes se derritieron, o con más nevadas engordó un poco, pero no desaparece y no vuelve a derretirse dramáticamente. Pero este documento muestra que sí ».

En el laboratorio de Rittenour, se examinó el sedimento del núcleo de Camp Century en busca de lo que se llama una « señal de luminiscencia ». A medida que los pedazos de roca y arena son transportados por el viento o el agua, pueden exponerse a la luz solar, que básicamente anula cualquier señal de luminiscencia anterior, y luego volver a enterrar bajo roca o hielo. En la oscuridad, con el tiempo, los minerales de cuarzo y feldespato del sedimento acumulan electrones liberados en sus cristales. En un cuarto oscuro especializado, el equipo de Rittenour tomó pedazos del sedimento del núcleo de hielo y los expuso a luz azul verdosa o infrarroja, liberando los electrones atrapados. Con algunas herramientas y medidas avanzadas, y muchas pruebas repetidas, la cantidad de electrones liberados forma una especie de reloj, que revela con precisión la última vez que estos sedimentos estuvieron expuestos al sol. « Y la única manera de hacer eso en Camp Century es quitar una milla de hielo », dice Rittenour, « Además, para tener plantas, tienes que tener luz ».

Estos nuevos y poderosos datos se combinaron con la información del laboratorio UVM de Bierman. Allí, los científicos estudian el cuarzo del núcleo de Camp Century. Dentro de este cuarzo, formas raras, llamadas isótopos, de los elementos berilio y aluminio se acumulan cuando el suelo está expuesto al cielo y puede ser alcanzado por los rayos cósmicos. Observar las proporciones de berilio y otros isótopos les dio a los científicos una ventana sobre cuánto tiempo estuvieron expuestas las rocas en la superficie frente a cuánto tiempo estuvieron enterradas bajo capas de hielo. Estos datos ayudaron a los científicos a demostrar que el sedimento de Camp Century estuvo expuesto al cielo menos de 14.000 años antes de que se depositara bajo el hielo, reduciendo la ventana de tiempo en la que esa parte de Groenlandia debe haber estado libre de hielo.

bajo el hielo

Camp Century era una base militar escondida en túneles bajo la capa de hielo de Groenlandia en la década de 1960. Un propósito estratégico del campamento era una operación de alto secreto, llamada Proyecto Iceworm, para ocultar cientos de misiles nucleares bajo el hielo cerca de la Unión Soviética. Como tapadera, el Ejército afirmó que el campamento era una estación científica del Ártico.

La misión del misil fue un fracaso, pero el equipo científico completó una investigación única en su tipo, incluida la perforación de un núcleo de hielo de casi una milla de profundidad. Los científicos de Camp Century se centraron en el hielo mismo, como parte de un esfuerzo por comprender las edades de hielo y los períodos cálidos pasados ​​de la Tierra, los interglaciales. Se interesaron poco por los tres metros y medio de sedimento acumulados debajo de su núcleo de hielo. Luego, en una extraña historia, el núcleo de hielo se trasladó en la década de 1970 de un congelador militar a la Universidad de Buffalo, y luego a otro congelador en Dinamarca en la década de 1990. Allí se perdió durante décadas, hasta que se volvió a encontrar cuando los núcleos se movían a un nuevo congelador. Más información sobre cómo se perdió el núcleo, se redescubrió en algunos tarros de galletas y luego fue estudiado por un equipo internacional reunido en el Instituto Gund para el Medio Ambiente de la Universidad de Vermont se puede leer aquí: Secretos bajo el hielo.

El nivel del mar

Camp Century está a 138 millas tierra adentro desde la costa ya solo 800 millas del Polo Norte; El nuevo estudio de Science muestra que la región se derritió por completo y se cubrió de vegetación durante la Etapa 11 de isótopos marinos, un largo interglaciar con temperaturas similares o ligeramente más cálidas que las actuales. Con esta información, los modelos del equipo muestran que, durante ese período, la capa de hielo se derritió lo suficiente como para causar al menos cinco pies, y quizás tanto como veinte pies, de aumento del nivel del mar. La investigación, apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU., se alinea con los hallazgos de otros dos núcleos de hielo recolectados en la década de 1990 en el centro de Groenlandia. Los sedimentos de estos núcleos también sugieren que la capa de hielo gigante se derritió en el pasado geológico reciente. La combinación de estos núcleos anteriores con la nueva visión de Camp Century revela la naturaleza frágil de toda la capa de hielo de Groenlandia, en el pasado (a 280 partes por millón de CO2 atmosférico o menos) y en la actualidad (422 ppm y en aumento).

« Si derretimos solo porciones de la capa de hielo de Groenlandia, el nivel del mar sube dramáticamente », dice Tammy Rittenour de Utah. « Modelando hacia adelante las tasas de derretimiento y la respuesta al alto nivel de dióxido de carbono, estamos observando metros de aumento del nivel del mar, probablemente decenas de metros. Y luego observemos la elevación de la ciudad de Nueva York, Boston, Miami, Ámsterdam. Observe India y África: la mayoría de los centros de población mundial están cerca del nivel del mar ».

“Hace cuatrocientos mil años no había ciudades en la costa”, dice Paul Bierman de la UVM, “y ahora hay ciudades en la costa”.

Vídeo: https://youtu.be/Z3RrCWhc558