Un nuevo modelo físico sugiere que el agua de deshielo generada por el deshielo del permafrost en la península rusa de Yamal podría liberar fuentes de metano en profundidad, provocando explosiones que conducen a enormes cráteres en la superficie. Al mismo tiempo, el deshielo del permafrost en el Ártico podría provocar la liberación de radón radiactivo, que provoca cáncer. Y frente a la costa de Alaska, la Guardia Costera de Estados Unidos dice que una estructura submarina parecida a un volcán está arrojando gas.
Un nuevo modelo físico sugiere que el agua de deshielo generada por el deshielo del permafrost en la península rusa de Yamal podría liberar fuentes de metano en profundidad, provocando explosiones que conducen a enormes cráteres en la superficie. Los enormes cráteres del permafrost siberiano pueden tener por fin una explicación decisiva. Se forman cuando el agua a presión provoca grietas en el permafrost, provocando una repentina liberación explosiva de metano, dicen los científicos.
Los misteriosos cráteres tienen 50 metros (160 pies) de profundidad y hasta 70 metros (230 pies) de ancho y aparecieron por primera vez en las penínsulas de Yamal y Gydan, en el norte de Rusia, en 2014. Los trozos de roca y hielo esparcidos por el paisaje alrededor de los cráteres indican que fueron causados por explosiones gigantes. Estos extraños cráteres nunca han sido descubiertos en ningún otro lugar del Ártico.
Ahora, una nueva investigación puede finalmente explicar por qué estas explosiones sólo ocurren en Siberia.
«Son condiciones muy, muy específicas las que permiten que ocurra este fenómeno», dijo la coautora del estudio Ana Morgado, estudiante de doctorado e ingeniera química de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido. «Estamos hablando de un espacio geológico muy estrecho».
La gente se encuentra al borde del gigantesco cráter Yamal, que después de la erupción casi se llenó de agua. Alejandro Lutsenko
No importa cuán precisas sean estas explosiones, podrían desencadenar una retroalimentación del cambio climático, lo que provocaría enormes emisiones del poderoso gas de efecto invernadero metano.
«Esto puede ser un hecho muy raro», dijo Morgado. «Pero la cantidad de metano liberado podría tener un impacto bastante grande en el calentamiento global».
Durante la última década, los investigadores han hecho varias sugerencias sobre los factores que pueden contribuir a la formación de cráteres siberianos, vinculándolos con el derretimiento del permafrost y la descomposición de cristales de agua y metano, llamados hidratos de metano, en metano y agua.
«Sabíamos que algo estaba causando que la capa de hidrato de metano se descompusiera», dijo Morgado.
Para descubrir cómo están conectados todos estos factores, los investigadores trabajaron con una serie de ecuaciones y realizaron experimentos en un laboratorio que simulaba el permafrost. Determinaron que las explosiones probablemente fueron causadas por alta presión, similar a cómo explota un globo cuando está demasiado inflado. A continuación, necesitaban descubrir qué estaba causando esta hiperpresión.
El primer cráter observado en permafrost, descubierto en 2014 en la península de Yamal, Siberia.2024. Morgado et al. Cartas de investigación geofísica
Un nuevo estudio identifica bolsas de agua salada en el permafrost, llamadas criopegs, que se encuentran directamente sobre el hidrato de metano. Estos criopegs, que se encuentran únicamente en el norte de Rusia, son restos de mares prehistóricos que desaparecieron durante la última edad de hielo cuando las temperaturas bajaron, atrapando agua en capas de hielo a escala continental. Los criopegs permanecen líquidos a pesar de su entorno helado debido a la alta presión y al contenido de sal.
Debido a que los criopegs son mucho más salados que el permafrost que los rodea, el agua de deshielo de la superficie del permafrost derretido desciende a estas bolsas para igualar la concentración de sal entre los dos reservorios, según un estudio publicado el 26 de septiembre de 2024 en la revista Geophysical Research Letters. Esto aumenta lentamente la presión dentro de los criopegs.
Con el tiempo, la tensión llega a ser tan alta que se forman grietas en el permafrost sobre los criopegs. Esto libera la presión dentro del permafrost. Los hidratos de metano directamente debajo de los criopegs se mantienen estables gracias a las bajas temperaturas y la alta presión, por lo que una caída repentina de la presión en estas capas puede hacer que el metano se desprenda de los cristales y se convierta en gas, provocando una gran explosión.
Los autores del estudio señalaron que estos procesos probablemente ocurren durante varias décadas, por lo que las explosiones que conducen a la formación de cráteres son raras.
El derretimiento del permafrost en el Ártico podría liberar radón radiactivo que causa cáncer. A medida que el permafrost se derrite debido al cambio climático, puede liberar más radón, un gas incoloro e inodoro relacionado con el cáncer de pulmón.
Los científicos advierten que el deshielo del permafrost en el Ártico podría liberar radón, un gas radiactivo que puede provocar cáncer.
El permafrost, que mantiene el suelo congelado durante todo el año en el Ártico, actúa como una capa que impide que diversos gases escapen a la atmósfera. El más conocido de ellos es probablemente el metano, un potente gas de efecto invernadero que se libera cuando el permafrost se derrite, acelerando así el cambio climático.
Pero en un nuevo artículo publicado en la edición de marzo de Earth-Science Reviews, los investigadores señalan que otro gas peligroso se esconde debajo del permafrost del Ártico: el radón. Este gas incoloro e inodoro es una etapa de la desintegración radiactiva del uranio natural. Se sabe que a veces se acumula dentro de las casas, especialmente en los sótanos, lo que aumenta el riesgo a largo plazo de cáncer de pulmón de los residentes. El radón es la segunda causa principal de cáncer de pulmón en Estados Unidos y es responsable de 21.000 muertes al año, según la Agencia de Protección Ambiental.
Ahora bien, el radón no siempre es un problema apremiante en el Ártico o en las regiones cercanas al Ártico, donde el suelo permanece congelado durante todo el año. Esto se debe a que el permafrost impide que el gas se eleve del suelo, dijo Paul Goodfellow, especialista del programa de riesgos geológicos ambientales de la División de Investigación Geológica y Geofísica de Alaska. Pero a medida que el permafrost se derrite, este escudo protector desaparece.
Galen Rowell
«Actualmente se están realizando algunos estudios que parecen muy prometedores al mostrar cómo el permafrost podría potencialmente exponer a los propietarios al radón», dijo Goodfellow, que no participó en el nuevo estudio.
El trabajo de Goodfellow es alentar a los propietarios de viviendas en Alaska a realizar pruebas de radón, lo que puede ser un desafío dada la baja densidad de población del estado. El servicio postal es limitado en las comunidades remotas, lo que dificulta el envío de kits de prueba a los laboratorios de los 48 estados contiguos para su análisis, dijo.
En el nuevo estudio, los investigadores compilaron investigaciones previas sobre el radón en regiones de permafrost que incluyen tanto Alaska como las montañas de Harbin, una provincia en el noreste de China. La revisión sugiere que la degradación del permafrost podría conducir a la migración de radón a los hogares y lugares de trabajo, escriben los investigadores dirigidos por Jian Cui del Centro de Investigación de Recursos Naturales Integrados de Harbin del Servicio Geológico de China.
Sin embargo, añadieron que faltan investigaciones sobre la migración del radón en zonas de permafrost.
El permafrost no se está derritiendo de manera organizada y vertical, dijo Art Nash, especialista en energía del Servicio de Extensión Cooperativa Fairbanks de la Universidad de Alaska. En cambio, se derrite de manera desigual, abriendo grietas y hendiduras. La actividad sísmica, que es común en Alaska, también puede crear nuevas fallas a través de las cuales puede viajar el radón.
También hay dudas sobre cómo interactuará el radón con otros gases atrapados bajo el permafrost, dijo Nash. El más alarmante de ellos es el metano, un potente gas de efecto invernadero que, si se libera en grandes cantidades, puede acelerar rápidamente el calentamiento global. Otro tema preocupante es el metilmercurio, una sustancia química que altera el sistema nervioso y que puede acumularse en el agua y en los tejidos animales de la cadena alimentaria.
La Guardia Costera de Estados Unidos dice que una estructura submarina parecida a un volcán está arrojando gas frente a la costa de Alaska. El mapeo del mar de Chukchi y el mar de Beaufort frente a la costa de Alaska ha revelado una estructura de 1.640 pies en el fondo marino, pero los científicos dicen que es demasiado pronto para determinar la naturaleza del descubrimiento.
Los científicos que trabajan con la Guardia Costera de EE. UU. han descubierto una estructura de 500 metros (1.640 pies) frente a la costa de Alaska que se asemeja a un volcán submarino.
La estructura puede estar arrojando gas según los datos recopilados del agua sobre ella, pero los científicos aún no están seguros. Independientemente de si la estructura es un volcán o no, su profundidad es de 5.250 pies (1.600 m) en su punto menos profundo, lo que significa que no representa ningún riesgo para la navegación, según el comunicado.
Una visualización de la formación similar a un volcán descubierta por equipos científicos a bordo del barco Healy de la Guardia Costera de EE. UU. NOAA
Los investigadores descubrieron la estructura previamente desconocida durante una misión de tres fases a bordo del rompehielos Healy de la Guardia Costera de EE. UU. para mapear el fondo del océano en los mares de Chukchi y Beaufort.
«Si bien el análisis aún está en curso, estos resultados son interesantes y brindan información sobre lo que puede haber debajo de la superficie del océano, mucho de lo cual se desconoce en la región», dijo en un comunicado Megan McGovern, comandante del buque Fairweather de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. (NOAA), que participó en la misión.
Los científicos descubrieron la estructura durante la primera fase de la misión Healy en curso, que explora parte del área de estudio del Alaska Port Access Route Survey (Arctic PARS) a lo largo de la costa norte de Alaska. Arctic PARS está evaluando el potencial de nuevas rutas marítimas a lo largo de toda la costa ártica de Estados Unidos, desde Prince of Wales Point en la península de Seward en Alaska hasta la frontera entre Estados Unidos y Canadá cerca de Gordon, Alaska.
Los miembros de la tripulación del guardacostas estadounidense Healy recuperan un dispositivo de medición del mar de Chukchi el 30 de octubre de 2024. Guardia Costera de EE. UU.
En la segunda y tercera fase de la misión, se invitará a jóvenes científicos a realizar diversos tipos de investigación oceánica, incluido el mapeo del fondo marino y el muestreo de agua para llenar los vacíos en el conocimiento experto sobre estas áreas remotas.
Hay volcanes submarinos en Alaska, como el volcán Bogoslof, pero están ubicados en áreas de vulcanismo conocido, a diferencia de la característica reportada por Healy.
