El deshielo a gran escala del permafrost ocurre gradualmente con el aumento de las temperaturas
El Ártico se está calentando casi cuatro veces más rápido que el resto del planeta. Las altas temperaturas ya están provocando el deshielo del suelo permanentemente congelado, conocido como permafrost. El carbono contenido en este suelo se libera luego a la atmósfera en forma de dióxido de carbono o metano, lo que agrava aún más el calentamiento global.
Los científicos han sugerido que el permafrost es un denominado "elemento de inflexión": una parte del sistema climático que cambia a otro estado cuando se alcanza un umbral crítico de temperatura. Pero ¿Qué significa esto exactamente en el caso del permafrost?
En un artículo de revisión investigadores del Instituto Max Planck de Meteorología (MPI-M) junto con sus colegas internacionales han investigado si los procesos en el Ártico son abruptos por un lado e irreversibles por el otro, dos criterios típicos para un punto de inflexión.
Concluyeron que el deshielo a gran escala del permafrost ocurre gradualmente con el aumento de las temperaturas. "No observamos un cambio repentino en nuestros modelos climáticos", afirma Victor Brovkin, investigador del MPI-M y autor principal del estudio.
Sin embargo, la pérdida de carbono del permafrost sigue siendo irreversible: una vez que el suelo se descongela, continúa la descomposición del carbono que contiene, incluso si las temperaturas globales se estabilizan. Por lo tanto, aún es posible que se produzca un vertido en el futuro.
Imagen: Gráfica conceptual del almacenamiento de carbono en el permafrost en función de la temperatura global. C* representa el almacenamiento de carbono en equilibrio para una temperatura global dada, C es el almacenamiento dependiente del tiempo (al alcanzar T), C–C* representa el deshielo comprometido del carbono. Debido a la heterogeneidad espacial de los cambios climáticos y a los depósitos de carbono en el permafrost, existen hipotéticas no linealidades en los puntos de inflexión T1 y T2 que podrían ser monitoreadas mediante observación de la Tierra (OT). Crédito: Surveys in Geophysics (2025). DOI: 10.1007/s10712-025-09885-9
Punto de inflexión local
A nivel local, los cambios irreversibles también pueden ocurrir de forma abrupta. El equipo presenta el ejemplo de los paisajes termokársticos, que se forman cuando el permafrost colapsa y se forman lagos en las depresiones. Estos lagos transportan energía térmica a las profundidades del suelo, lo que acelera el deshielo del permafrost y la descomposición del carbono que contiene.
A veces, los cambios repentinos también pueden ser provocados por fenómenos extremos, como olas de calor o inundaciones. Esto puede provocar un desequilibrio en un ecosistema a nivel local o regional. Sin embargo, esto no necesariamente provoca una reacción en cadena que afecte a todo el Ártico.
Como demuestran los investigadores, muchos de estos cambios pueden detectarse mediante la observación de la Tierra. Por ejemplo, los instrumentos satelitales pueden medir desde el espacio hundimientos repentinos y cambios en los niveles de agua.
Los investigadores están aplicando diversos enfoques para extraer posibles señales de alerta temprana de estos datos que indiquen un punto de inflexión. Estos esfuerzos podrían verse respaldados por nuevos productos satelitales, como los proporcionados por el recientemente lanzado Sentinel-1C, operado por la Agencia Espacial Europea (ESA).
Imagen: El cráter Batagaika en Siberia se formó en la década de 1960 cuando la deforestación provocó el derretimiento del permafrost. El cráter ha ido creciendo desde entonces, como se indica para el período 2016-2020. Crédito: Unión Europea, imágenes de Sentinel-2 de Copernicus (2020)
La perspectiva global
Según los investigadores, el impacto de los cambios en la hidrología sobre el clima global se ha pasado por alto en los debates sobre si el permafrost es un factor decisivo.
"Que el Ártico se vuelva más húmedo o más seco tiene consecuencias para la formación de nubes, lo que a su vez afecta al equilibrio energético del planeta", explica Philipp de Vrese, investigador del MPI-M y coautor del estudio. Estos cambios podrían afectar a otras regiones de la Tierra, incluidas la Amazonia y el Sahel, que también se consideran posibles elementos de inflexión.
En general, no hay evidencia clara de que el permafrost sea un factor de inflexión, pero tampoco se puede descartar esta posibilidad. "En cualquier caso, son alarmantes los actuales cambios que observamos en el Ártico", afirma Brovkin.
Como próximo paso, los investigadores participarán en el Proyecto de Intercomparación de Modelado de Puntos de Inflexión (TIPMIP) dirigido por Ricarda Winkelmann, directora del Instituto Max Planck de Geoantropología, que tiene como objetivo comprender mejor el papel del permafrost y otros posibles elementos de inflexión.
La investigación se ha publicado en la revista Surveys in Geophysics: Permafrost and Freshwater Systems in the Arctic as Tipping Elements of the Climate System
