A veces denominado "hielo de fuego", es vulnerable a derretirse y podría liberarse al mar
Enterrada debajo de los océanos que rodean los continentes hay una forma congelada de metano y agua que se produce naturalmente. A veces denominado "hielo de fuego", ya que literalmente se le puede prender fuego, el hidrato de metano marino puede derretirse a medida que el clima se calienta, liberando incontrolablemente metano (un potente gas de efecto invernadero) al océano y posiblemente a la atmósfera.
"Mis colegas y yo acabamos de publicar una investigación que demuestra que este hidrato de metano es más vulnerable al calentamiento de lo que se pensaba anteriormente. Esto es preocupante, ya que ese hidrato contiene aproximadamente tanto carbono como todo el petróleo y gas que queda en la Tierra", dice Richard Davies, vicerrector adjunto de Global y Sostenibilidad de la Universidad de Newcastle.
Liberarlo del fondo marino podría provocar que los océanos se vuelvan más ácidos y que el clima se caliente aún más. Se trata de un conjunto de peligrosas circunstancias.
La liberación masiva de metano de antiguos depósitos marinos similares de hidratos se ha relacionado con algunos de los cambios climáticos más severos y rápidos en la historia de la Tierra. Incluso hay pruebas de que el proceso ha comenzado de nuevo cerca de la costa este de Estados Unidos.
Davies ha trabajado con hidratos durante más de una década, principalmente analizando el hidrato de metano en alta mar de Mauritania, África occidental. Recientemente recogió datos sísmicos 3D destinados a revelar petróleo y gas y los reutilizó para mapear los hidratos bajo el fondo del océano. En última instancia, quería averiguar si el cambio climático está provocando que el metano burbujee hacia la superficie.
La sísmica 3D es el equivalente para los geólogos de la tomografía computarizada del médico. Puede cubrir cientos de kilómetros cuadrados y revelar hidratos a pocos kilómetros por debajo del lecho marino. El hidrato se identifica fácilmente en estos estudios gigantes porque las ondas sonoras creadas por una fuente de energía sísmica remolcada por un barco se reflejan en el fondo de las capas de hidrato.
Buscando metano mediante imágenes sísmicas 3D
Mientras se adaptaba a una nueva forma de vida durante el primer confinamiento por la COVID a principios de 2020, Davies reabrió el conjunto de datos tan estudiado y comenzó a mapear nuevamente. Sabía que había muchos ejemplos de hidratos que se habían descongelado como resultado del calentamiento desde que el último período glacial alcanzó su punto máximo hace unos 20.000 años, y sabía que se podía detectar esto en los conjuntos de datos 3D.
¿Pero cuál fue el destino del metano? ¿Llegó a los océanos y a la atmósfera? Porque si así fuera, esta es una pista importante de que podría volver a suceder.
Alrededor de los continentes, donde los océanos son relativamente poco profundos, los hidratos están lo suficientemente fríos como para permanecer congelados. Por eso es muy vulnerable a cualquier calentamiento, y es por eso que estas áreas han sido el foco de la mayoría de las investigaciones científicas.
Imagen: Dónde se pueden encontrar hidratos de metano conocidos. World Ocean Review (datos: Wallmann et al), CC BY-NC-SA
La buena noticia es que sólo el 3,5% de los hidratos del mundo reside en la zona vulnerable, en este estado precario. En cambio, la mayor parte de los hidratos se consideran "seguros", ya que están enterrados a cientos de metros bajo el lecho marino, en aguas más profundas y a decenas de kilómetros de la tierra.
Pero, después de todo, el metano congelado en las profundidades del océano puede ser vulnerable. En los océanos y mares donde el agua tiene una profundidad de entre 450 y 700 metros, hay capas sobre capas de sedimentos que contienen hidratos. Y una parte está profundamente enterrada y calentada geotérmicamente por la Tierra, por lo que, a pesar de estar a cientos de metros por debajo del fondo marino, se encuentra justo en el punto de inestabilidad.
Algunas capas de sedimentos son permeables y crean una compleja tubería subterránea por la que pasa el gas si se libera durante el calentamiento climático. Al igual que sostener una pelota de fútbol bajo el agua, el gas metano quiere empujar hacia arriba debido a su flotabilidad y atravesar cientos de metros de capas de sedimentos.
A esta compleja geología se le han impuesto los siete glaciales (o edades de hielo) e interglaciares, que calentaron y enfriaron el sistema repetidamente durante el último millón de años.
Imagen: Ejemplo del tipo de imágenes sísmicas que utilizó el autor. Izquierda: reflejos que representan estratos sedimentarios y un tubo vertical donde el metano ha empujado hacia arriba y un cráter enterrado que se formó cuando el metano se ventiló en el antiguo océano. Derecha: un mapa que muestra otros ejemplos de estos cráteres. Richard Davies, CC BY-SA
El metano está migrando
Durante este primer confinamiento de 2020 Davies encontró espectaculares pruebas de que durante los períodos cálidos del último millón de años aproximadamente, el metano migró lateralmente, hacia arriba y hacia la tierra, hacia África, y se filtró en aguas mucho menos profundas. Debajo de una capa de hasta 80 metros de sedimento hay 23 cráteres gigantes en el antiguo lecho marino, cada uno de un kilómetro de ancho y hasta 50 metros de profundidad, lo suficientemente grandes como para albergar múltiples estadios de Wembley.
Las imágenes sísmicas proporcionan signos reveladores de metano inmediatamente debajo de los cráteres. Y se forman cráteres similares en otros lugares debido a la prolongada o explosiva liberación de gas en el fondo marino.
Estos cráteres no están ubicados en la zona vulnerable donde se ha prestado toda la atención, sino que se encuentran hacia la tierra, a unos 330 metros de profundidad del agua. Con el descubrimiento en la mano, Davies reunió un equipo internacional de científicos (modeladores, físicos, geocientíficos) para descubrir qué causó la formación de estas cosas extraordinarias y cuándo se formaron.
Los investigadores creen que se formaron como resultado de repetidos períodos de calentamiento. Estos períodos impactaron los hidratos en las profundidades del océano y el metano liberado migró hasta 40 km hacia el continente, para ser ventilado más allá de los depósitos de hidratos más superficiales. Entonces, durante un mundo que se calienta, el volumen de hidratos que será vulnerable a las fugas de metano es más significativo de lo que se pensaba anteriormente.
La perspectiva positiva es que existen muchas barreras naturales para este metano. Pero cuidado: el equipo espera que en algunos lugares de la Tierra, a medida que calentamos el planeta, el metano de las profundidades se escape a nuestros océanos.
La investigación se ha publicado en la revista Nature Geoscience: Long-distance migration and venting of methane from the base of the hydrate stability zone
