updated 6:40 PM CET, Dec 4, 2016

El permafrost de Siberia tiene una fuga de gas metano en alta mar

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Mar de Kara desde satélite

El calentamiento climático podría conducir a una liberación explosiva de gas desde las zonas poco profundas

La península de Yamal en Siberia se ha hecho recientemente mundialmente famosa. Espectaculares dolinas aparecieron como de la nada en el permafrost de la zona, lo que desató especulaciones de importantes emisiones de metano, un gas de efecto invernadero, a la atmósfera.

Lo que es menos conocido es que hay una gran cantidad de efecto invernadero debido al gas metano liberado desde el fondo marino en alta mar en la península de Yamal Oeste. El gas es liberado en un área de al menos 7.500 m2, con llamaradas de gas que se extienden hasta 25 metros en la columna de agua. De todos modos, todavía hay una gran cantidad de gas metano que está contenido por una capa impermeable de permafrost. Y este permafrost se está descongelando.

"El deshielo del permafrost en el fondo del mar es un proceso continuo, que puede ser exagerado por el calentamiento global de los océanos del mundo", dice el PhD Alexey Portnov del Centre for Arctic Gas Hydrate, Climate and Environment (CAGE) y UiT, de la Universidad del Ártico de Noruega.

Portnov y sus colegas han publicado recientemente dos documentos sobre el permafrost de costa oeste de Yamal, en el mar de Kara. Los trabajos midieron la extensión del permafrost en el fondo del océano y la forma en que se conecta a la importante liberación de metano, un gas de efecto invernadero.

Suelo permanentemente congelado

El permafrost, como la palabra lo indica, es un suelo permanentemente congelado durante dos o más años. Para que algo permanezca congelado permanentemente la temperatura debe, por supuesto, permanecer debajo de 0°C.

"El Ártico terrestre siempre está congelado, las temperaturas medias del suelo son bajas en Siberia, lo que mantiene al permafrost hasta 600-800 metros de profundidad de tierra. Pero el océano es otra cuestión. La temperatura del agua del fondo está generalmente cerca o por encima de cero. En teoría, por lo tanto, podríamos asumir que no habría nunca permafrost congelado bajo el mar", dice Portnov. Sin embargo hace 20.000 años, durante el último máximo glacial, el nivel del mar se redujo a menos de 120 metros. Esto significa que la zona de la plataforma poco profunda de hoy era tierra. Era Siberia. Y Siberia estaba congelada. El permafrost en el fondo del mar se formó en ese periodo.

El último máximo glacial fue el período en la historia del planeta cuando las capas de hielo cubrieron una parte significativa del hemisferio norte. Estas capas de hielo impactaron profundamente en el clima de la Tierra, causando sequía, desertificación y una dramática caída en los niveles del mar. Lo más probable fuese que la península de Yamal no estuviese cubierta de hielo, pero si expuesta a condiciones de frío extremo.

Cuando terminó la edad de hielo hace unos 12.000 años, y el clima se calentó, subieron los niveles de los océanos. El permafrost se sumergió bajo el agua del océano, y comenzó está lenta descongelación. Una de las razones por las que no se ha descongelado por completo hasta el momento, es que la temperatura del agua de fondo es baja, unos 0,5 grados. Pero eso podría llegar a cambiar.

Un frágil sello que tiene una fuga

Anteriormente se propuso que el permafrost en el mar de Kara, y otras áreas del Ártico, se extendía a profundidades de hasta 100 metros, creando un sello que el gas no puede traspasar. Portnov y colegas han encontrado que la plataforma West Yamal tiene una fuga profunda a distancias mucho menos profundas que eso.

Una cantidad importante de gas se está escapando a profundidades de entre 20 y 50 metros. Esto sugiere que el sello de permafrost continuo es mucho menor que el propuesto. Cerca de la orilla el sello de permafrost puede tener unos pocos cientos de metros de espesor, pero disminuye progresivamente hacia los 20 metros de profundidad. Y es frágil.

"El permafrost se está descongelando desde dos lados. El interior de la Tierra es cálido y está calentando el permafrost de abajo hacia arriba. Se llama flujo de calor geotérmico y está sucediendo todo el tiempo, independientemente de la influencia humana". Dice Portnov.

Evolución del permafrost

Portnov utiliza modelos matemáticos para trazar la evolución del permafrost y así calcular su degradación desde el final de la última edad de hielo. La evolución del permafrost da indicación de lo que puede sucederle en el futuro.

Si la temperatura del fondo del océano es de 0,5°C, el posible espesor máximo del permafrost es probable que lleve 9.000 años para descongelarse. Pero si esta temperatura aumenta el proceso será mucho más rápido, debido a que la descongelación también pasa desde la parte superior hacia abajo.

"Si la temperatura de los océanos aumenta en dos grados como sugieren algunos informes, se acelerará el deshielo hasta el extremo. El calentamiento climático podría conducir a una liberación explosiva de gas desde las zonas poco profundas".

El permafrost mantiene el gas metano libre en los sedimentos. Pero también estabiliza los hidratos de gas, estructuras similares al hielo que por lo general necesitan alta presión y baja temperatura para formarse.

hidratos de metano

"Los hidratos de gas se forman normalmente en profundidades de agua de más de 300 metros, ya que dependen de alta presión. Pero bajo el permafrost el hidrato de gas puede permanecer estable incluso donde la presión no es tan alta, debido a las temperaturas constantemente bajas".

Los hidratos de gas contienen gran cantidad de gas metano, y es la desestabilización de estos que se cree han causado los cráteres en la península de Yamal.

Referencias:

Modeling the evolution of climate-sensitive Arctic subsea permafrost in regions of extensive gas expulsion at the West Yamal shelf
Offshore permafrost decay and massive seabed methane escape in water depths >20 m at the South Kara Sea shelf