Un núcleo de hielo perdido hace mucho tiempo muestra que la mayor parte de Groenlandia era verde hace 416.000 años

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 los EE. UU., en Camp Century en el noroeste de Groenlandia, perforó 4560 pies de hielo en la isla congelada, y luego procedió a perforar para sacar un tubo de tierra y roca de doce pies de largo de debajo del hielo. Luego, este sedimento congelado languideció en un congelador durante décadas. Fue redescubierto accidentalmente en 2017 y se demostró que no solo contenía sedimentos, sino también hojas y musgo, restos de un paisaje sin hielo, quizás un bosque boreal.

Pero, ¿cuánto tiempo atrás crecieron esas plantas, donde ahora 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 solo una tierra verde hace 416 000 años (con un margen de error de unos 38 000 años).

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

Evidencia a prueba de balas

Hasta hace poco, los geólogos creían que Groenlandia era una fortaleza de hielo, la mayor parte de la cual no se había derretido 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, han recopilado datos que muestran que el hielo allí se ha derretido 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 clara: una gran parte de la capa de hielo de Groenlandia se derritió hace más de 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 global del nivel del mar.

«Esta es realmente la primera evidencia a prueba de balas de que la mayor parte de la capa de hielo de Groenlandia desapareció cuando se calentó», dijo 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 dieciocho en todo el mundo.

Comprender el pasado de Groenlandia es fundamental para predecir cómo responderá su capa de hielo gigante al calentamiento climático futuro y qué tan rápido se derretirá. Debido a que unos siete metros de aumento del nivel del mar están vinculados a la capa de 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 está en grave peligro 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», dijo Bierman, geocientífico de la Escuela de Medio Ambiente y Recursos Naturales Rubenstein de la UVM y miembro del Instituto Gund para el Medio Ambiente, «a menos que reduzcamos la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera».

a la luz

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

En el laboratorio de Rittenour, se analizó el sedimento del núcleo de Camp Century en busca de la llamada «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, lo que, básicamente, anula cualquier señal de luminiscencia anterior, y luego se vuelven a enterrar debajo de la roca o el hielo. En la oscuridad, con el tiempo, los minerales de cuarzo y feldespato del sedimento acumulan electrones libres en sus cristales. En una habitación oscura especial, el equipo de Rittenour tomó pedazos de sedimento del núcleo de hielo y los expuso a una luz azul verdosa o infrarroja, que liberó los electrones atrapados. Con algunas herramientas y medidas avanzadas, y muchas pruebas repetidas, la cantidad de electrones emitidos forma una especie de reloj que muestra con precisión la última vez que estos sedimentos estuvieron expuestos al sol. «Y la única forma de hacer eso en Camp Century es quitar una milla de hielo», dijo Rittenour, «Además, para tener plantas, debes tener luz».

Estos nuevos y poderosos datos se combinan con el conocimiento 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 forman cuando la tierra está expuesta al cielo y puede ser golpeada 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 superficiales en comparación con las 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, lo que redujo la ventana de tiempo en la que esa parte de Groenlandia estaba definitivamente 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 objetivo 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 la primera investigación de su tipo, incluida la perforación de un núcleo de hielo de casi una milla de profundidad. Los científicos de Camp Century se enfocan en el hielo en sí mismo, como parte de un esfuerzo por comprender las edades de hielo y los períodos cálidos pasados ​​​​de la Tierra, los interglaciales. Tenían poco interés en los doce pies de sedimento recogidos de la bajo su núcleo de hielo. Luego, en una historia extraña, 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 desapareció durante varias décadas, hasta que se volvió a encontrar cuando los núcleos se trasladaron a un nuevo congelador. Aquí se puede leer más sobre cómo se perdió el núcleo, se redescubrió en varios tarros de galletas y luego lo estudió un equipo internacional reunido en el Instituto Gund para el Medio Ambiente de la Universidad de Vermont: Secretos bajo el hielo.

nivel del mar

Camp Century está a 138 millas tierra adentro desde la costa ya solo 800 millas del Polo Norte; el nuevo Ciencia El estudio muestra que la región estaba completamente descongelada y cubierta 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 tiempo, el 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., es consistente 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 perspectiva de Camp Century revela la naturaleza frágil de toda la capa de hielo de Groenlandia, tanto en el pasado (a 280 partes por millón de CO2 atmosférico o menos) como en la actualidad (422 ppm y en aumento).

«Si fuéramos a derretir solo partes de la capa de hielo de Groenlandia, el nivel del mar aumentaría drásticamente», dijo Tammy Rittenour de Utah. «Adelante, modelando las tasas de fusión 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 observe la elevación de la ciudad de Nueva York, Boston, Miami, Amsterdam. Mire India y África: la mayoría de los centros de población mundial están cerca del nivel del mar».

«Hace cuatrocientos mil años no había ciudades costeras», dijo Paul Bierman de UVM, «y ahora hay ciudades costeras».

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