El lecho de roca extraído de debajo de la cubierta helada de la isla ofrece pistas sobre el pasado y el futuro de la capa de hielo.
El núcleo de roca más largo jamás extraído debajo del espeso hielo de Groenlandia podría contener pistas sobre lo rápido que se derretirá la cubierta helada de la isla a medida que el planeta se caliente.
El trabajo se suma a un pequeño pero creciente grupo de estudios que utilizan el lecho rocoso de Groenlandia para iluminar cuán inestable ha sido el hielo suprayacente en el pasado. Este núcleo es particularmente importante porque es el primer material de este tipo recolectado en décadas y porque contiene mucho más material de lecho rocoso que el que jamás se haya recolectado debajo del hielo de Groenlandia.
Este núcleo contiene mucha información sobre exposiciones pasadas. El derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia contribuye significativamente al actual aumento del nivel del mar. Muchos investigadores han intentado explorar el pasado y el futuro de la capa de hielo perforando en ella para extraer la historia ambiental allí preservada.
Se han perforado 509 metros de hielo en un sitio llamado Prudhoe Dome y se extrajeron 7,4 metros de sedimento y roca congelados. Tenían casi 3 metros de sedimento y otros 5 metros de lecho de roca prístina: magníficos cilindros de cuarzo gris pálido y brillantes trozos de granate.
Cuando las estrellas explotan, envían partículas de alta energía al cosmos. Algunos de estos rayos cósmicos pueden atravesar la atmósfera de la Tierra y llegar al suelo. Y cuando esas partículas encuentran rocas, pueden interactuar con ciertos elementos para crear sustancias químicas raras llamadas nucleidos cosmogénicos. Estos nucleidos se acumulan en las rocas superficiales a ritmos predecibles. Algunos también son radiactivos y se desintegran en nuevas formas en líneas de tiempo distintas. Esto permite a los científicos utilizarlos como relojes moleculares. Al contar el número de nucleidos dentro de una roca, los científicos pueden saber cuánto tiempo ha estado expuesta al bombardeo de rayos cósmicos. Y al comparar las proporciones de varios elementos en descomposición, pueden determinar cuándo el hielo comenzó a bloquear la vista del cielo por parte de la roca.
Cuando los rayos cósmicos chocan contra una roca, el aluminio radiactivo se acumula a un ritmo mucho más rápido que el berilio. Sin embargo, el aluminio-26 también se desintegra más rápidamente una vez que la roca ha sido cubierta por hielo. Si una muestra tiene relativamente poco aluminio-26 en comparación con berilio-10, sugiere que el sitio ha estado enterrado bajo hielo durante cientos de miles de años. Pero si se encuentra una alta proporción de aluminio-26 a berilio-10, significaría que el sitio había estado libre de hielo en el pasado más reciente.
Para comprender si el hielo cubrió un lugar particular en el pasado, los investigadores buscan isótopos radiactivos que se producen en la roca cuando se expone al aire y a los rayos cósmicos, las partículas de alta energía del espacio que bombardean constantemente la Tierra. El análisis preliminar del equipo de GreenDrill sugiere que el núcleo, especialmente la porción que es sedimento, contiene altos niveles de berilio-10, que es uno de los isótopos clave utilizados para estudiar la exposición del lecho rocoso, la cantidad de berilio-10 corresponde a unos 40.000 años de exposición al aire. Esa exposición podría haber sido un evento único y continuo o, más probablemente, múltiples episodios repartidos a lo largo de los últimos millones de años. Los cálculos de los investigadores sugieren que, si el sitio Prudhoe Dome estuvo realmente libre de hielo, ya sea por períodos cortos o largos, entonces Groenlandia debe haberse derretido lo suficiente como para contribuir entre 19 y 73 centímetros al aumento global del nivel del mar.
Los hallazgos son preliminares porque los sedimentos podrían haber sido alterados o movidos, y las mediciones aún deben ser confirmadas, Pero hay cantidades más pequeñas de berilio-10 en la roca debajo del sedimento, lo que respaldaría la idea de que todo estuvo expuesto al aire.
Los pocos núcleos de rocas y sedimentos que se han recuperado debajo del hielo de Groenlandia incluyen la parte inferior del núcleo GISP2, que se extrajo del centro de Groenlandia en 1993. Ese núcleo muestra signos de que el sitio estuvo libre de hielo varias veces en los últimos 2,6 millones de años aproximadamente el mismo período de tiempo sugerido por el núcleo de Prudhoe Dome. Y un núcleo perforado en 1966 en el noroeste de Groenlandia sugiere que ese sitio estuvo libre de hielo durante un período de tiempo desconocido, hace unos 400.000 años.
El análisis preliminar de la roca y los sedimentos asociados sugiere que, en algún momento de los últimos tres millones de años, el material de este núcleo estuvo expuesto al aire. Eso significa que el hielo sobre él se había derretido, al menos temporalmente.
Se sabe que tal desastre había ocurrido antes, un equipo analizó la única muestra de lecho de roca que se había recolectado previamente debajo de la parte más gruesa de la capa de hielo. La roca contenía firmas químicas que mostraban que había estado expuesta al cielo en los últimos 1,1 millones de años. Los científicos concluyeron que casi toda Groenlandia (incluidas las regiones ahora cubiertas por hielo de más de 1500 metros de profundidad) debe haberse derretido al menos una vez en ese período de tiempo.
La capa de hielo de Groenlandia es mucho más dinámica de lo que jamás se había pensado. Los hallazgos van en contra de la creencia de muchos científicos de que Groenlandia ha sido relativamente estable a lo largo de la historia geológica reciente, mientras la Tierra oscilaba entre edades de hielo y períodos cálidos más suaves conocidos como interglaciares. Si la capa de hielo pudiera derretirse en un momento en que las temperaturas globales nunca aumentaron mucho más de lo que son ahora, es un presagio preocupante de lo que podría traer el actual calentamiento causado por el hombre.
Este descubrimiento subraya cómo el lecho de roca podría complementar los hallazgos de los núcleos de hielo: los núcleos de hielo, por su propia naturaleza, sólo pueden revelar lo que sucedió durante las fases más frías de la historia de la Tierra. No pudieron responder la pregunta más importante que enfrenta la humanidad ahora: "¿Qué pasó cuando hizo calor?"
Con GreenDrill, Al recolectar muestras de lecho de roca alrededor de la isla, se ha podido obtener una imagen más clara de cuándo exactamente desapareció la capa de hielo por última vez y qué partes de Groenlandia se derritieron primero. Se ha perforado en más de un sitio para poder observar diferentes partes de la capa de hielo.
Se sabe que el proceso de derretimiento se refuerza a sí mismo: los oscuros charcos de agua en la superficie de Groenlandia absorben el calor del sol, en lugar de reflejarlo. La altura cada vez menor de la capa de hielo expone la superficie al aire más cálido en altitudes más bajas. Si el hielo se reduce lo suficiente, podría permitir que el océano creciente se infiltre en el centro de la isla, que está por debajo del nivel del mar, este agua más cálida derretiría la capa de hielo desde abajo, acelerando su declive. En los peores escenarios de calentamiento, se espera que el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia contribuya hasta 15 centímetros al aumento global del nivel del mar para finales de siglo.
Es posible que esta región se derritiera durante el Holoceno, el período de 11.700 años de temperaturas suaves que comenzó al final de la última edad de hielo y continúa hasta el día de hoy. Las temperaturas modernas están superando rápidamente todo lo visto durante la época del Holoceno. Si Prudhoe Dome no pudo sobrevivir a esas condiciones, entonces, bajo el cambio climático causado por el hombre, pronto podría estar condenado.
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-04002-5
