Grandes reservas de gas metano se escapan de los manantiales de agua subterránea
A medida que el Ártico se calienta, la merma de los glaciares exponen burbujeantes manantiales de agua subterránea que podrían proporcionar una fuente subestimada del potente metano, un gas de efecto invernadero, según una nueva investigación.
El estudio, dirigido por investigadores de la Universidad de Cambridge y el Centro Universitario de Svalbard, Noruega, identificó grandes reservas de gas metano que se escapaban de los manantiales de agua subterránea descubiertos por el derretimiento de los glaciares.
La investigación sugiere que estas emisiones de metano probablemente aumentarán a medida que los glaciares del Ártico retrocedan y queden expuestos más manantiales. Esta y otras emisiones de metano provenientes del derretimiento del hielo y del suelo congelado en el Ártico podrían exacerbar el calentamiento global.
"Estos manantiales son una fuente considerable y potencialmente creciente de emisiones de metano, una que hasta ahora no se ha incluido en nuestras estimaciones del presupuesto global de metano", dijo Gabrielle Kleber, autora principal de la investigación que pertenece al Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge.
A los científicos les preocupa que las emisiones adicionales de metano liberadas por el deshielo del Ártico puedan aumentar el calentamiento global inducido por el hombre. Los manantiales que estudiaron los investigadores no habían sido reconocidos previamente como una potencial fuente de emisiones de metano.
Kleber pasó casi tres años monitoreando la química del agua de más de cien manantiales en Svalbard, donde la temperatura del aire está aumentando dos veces más rápido que el promedio del Ártico. Ella compara Svalbard con el canario en la mina de carbón del calentamiento global: "Dado que se está calentando más rápido que el resto del Ártico, podemos obtener una vista previa de la posible liberación de metano que podría ocurrir a mayor escala en esta región".
Imagen: Cueva glaciar en Svalbard, Noruega, formada por grandes volúmenes de agua de deshielo glacial que fluye a través de ella durante el verano. Durante el invierno, se forma en su boca una extensa formación de hielo proglacial y se extiende por toda la planicie de inundación frente al glaciar, que es visible a través de la cueva que se abre en la imagen. Crédito: Gabrielle Kleber
El profesor Andrew Hodson, coautor del estudio del Centro Universitario de Svalbard, dijo: "Vivir en Svalbard te expone a la primera línea del cambio climático del Ártico. No puedo pensar en nada más impactante que la vista de la liberación de gases de metano en el campo frontal inmediato de un glaciar en retirada".
Anteriormente, la investigación se ha centrado en la liberación de metano a partir del deshielo del permafrost (suelo congelado). "Si bien la atención se centra a menudo en el permafrost, este nuevo hallazgo nos dice que existen otras vías para las emisiones de metano que podrían ser aún más significativas en el presupuesto global de metano", dijo la coautora del estudio, la profesora Alexandra Turchyn, también del Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge.
Hodson agregó: "Hasta que se realizó este trabajo, no entendíamos la fuente y las vías de este gas porque estábamos leyendo sobre estudios de partes completamente diferentes del Ártico donde no hay glaciares".
Los manantiales que liberan metano que identificaron son alimentados por un sistema de tuberías oculto debajo de la mayoría de los glaciares, que aprovecha grandes reservas de agua subterránea dentro de los sedimentos subyacentes y el lecho rocoso circundante. Una vez que los glaciares se derriten y retroceden, aparecen manantiales donde sale a la superficie esta red de agua subterránea.
Imagen: Modelo conceptual de manantiales de agua subterránea proglacial ricos en metano asociados con el acoplamiento glaciar-permafrost.
Los investigadores descubrieron que las emisiones de metano de los manantiales de agua subterránea glacial en Svalbard podrían superar las 2.000 toneladas en el transcurso de un año, lo que equivale a aproximadamente el 10% de las emisiones de metano resultantes de la industria anual de energía de petróleo y gas de Noruega.
Esta fuente de metano probablemente se volverá más significativa a medida que queden expuestos más manantiales, dijo Kleber, "si el calentamiento global continúa sin control, entonces la liberación de metano de los manantiales de agua subterránea glacial probablemente será más extensa".
Los manantiales de agua subterránea glacial no siempre son fáciles de reconocer, por lo que Kleber entrenó su ojo para distinguirlos de las imágenes de satélite. Acercándose a las áreas de tierra expuestas por la retirada de 78 glaciares a lo largo de Svalbard, Kleber buscó reveladoras gotas de hielo azules donde el agua subterránea se había filtrado a la superficie y se había congelado. Luego viajó en moto de nieve a cada uno de estos sitios para tomar muestras del agua subterránea en lugares donde el hielo se había formado ampollas debido a la acumulación de gas y agua a presión.
Cuando Kleber y el equipo perfilaron la química del agua que alimenta estos manantiales, descubrieron que todos los sitios estudiados, excepto uno, estaban altamente concentrados con metano disuelto, lo que significa que, cuando el agua de manantial llega a la superficie, hay un exceso de metano que puede escapar a la atmósfera.
Imagen: Cueva glaciar en Svalbard, Noruega. Crédito: Gabrielle Kleber
Los investigadores también identificaron puntos críticos localizados de emisiones de metano, que estaban estrechamente relacionados con el tipo de roca de la que emerge el agua subterránea. Ciertas rocas como el esquisto y el carbón contienen gases naturales, incluido el metano, producido por la descomposición de la materia orgánica cuando se formaron las rocas. Este metano puede moverse hacia arriba a través de fracturas en la roca y hacia el agua subterránea.
"En Svalbard estamos empezando a comprender las complejas y en cascada retroalimentaciones desencadenadas por el derretimiento de los glaciares; parece probable que haya más resultados como este que aún tenemos que descubrir", dijo Kleber.
"La cantidad de metano que se escapa de los manantiales que medimos probablemente será eclipsada por el volumen total de gas atrapado que se encuentra debajo de estos glaciares, esperando escapar", dijo Hodson, "Eso significa que necesitamos establecer con urgencia el riesgo de un aumento repentino de la fuga de metano, porque los glaciares seguirán retrocediendo mientras luchamos por frenar el cambio climático".
La investigación ha sido publicada en Nature Geoscience: Groundwater springs formed during glacial retreat are a large source of methane in the high Arctic
