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Un estudio de preperforación antártica prepara las lecciones sobre el clima que ofrece el «hielo más antiguo»

Los testigos de hielo constituyen el único archivo accesible directamente de las composiciones atmosféricas en el pasado. BE-OI ha identificado un lugar de perforación prometedor en la Antártida, en hielo de 1,5 millones de años, que podría desvelar secretos sobre la transición del Pleistoceno medio y enseñanzas sobre futuros escenarios climáticos.

Cambio climático y medio ambiente

Durante la transición del Pleistoceno medio (MPT, por sus siglas en inglés), hace de 0,9 a 1,2 millones de años, la duración de los ciclos glaciares e interglaciares cambió de 40 000 a 100 000 años. Una teoría es que este cambio climático tuvo lugar como respuesta a cambios en la órbita y la inclinación de la trayectoria de la Tierra alrededor del Sol («fuerzas orbitales»). Por el momento, la falta de pruebas acerca de la composición atmosférica durante ese período de tiempo impide sacar conclusiones en firme. El análisis de indicadores paleoclimáticos en los registros de hielo podría aportar información sobre el impacto de estos cambios, en particular los cambios en los gases de efecto invernadero, en el sistema climático. El proyecto BE-OI, financiado con fondos europeos, tenía como finalidad identificar una ubicación para una futura perforación (como continuación del proyecto Beyond EPICA) destinada a obtener los primeros registros climáticos de alta resolución de más de 800 000 años de antigüedad. La acción de coordinación y apoyo de la Unión Europea permitió al equipo encontrar este lugar, con hielo de unos 1,5 millones de años de antigüedad, inalterado y con resolución suficiente, a unos 40 km de distancia de la estación franco-italiana de Concordia. Ahora, el equipo prepara la fase de perforación.

Cualificación de las ubicaciones y validación de la antigüedad del hielo

Teniendo en cuenta la vasta extensión de la capa de hielo de la Antártida oriental, el consorcio de BE-OI se centró en las regiones más accesibles con estaciones permanentes, en concreto las que se encuentran alrededor del domo C, así como en la Tierra de la Reina Maud, cerca del domo Fuji. Se sabe que ambas ubicaciones contienen hielo de al menos 700 000 años de antigüedad. Para establecer la edad de los testigos de hielo, el equipo utilizó un radar para medir, en alta resolución, el grosor del hielo y, así, determinar la topografía (la estratigrafía interna) del lecho rocoso de debajo de la capa de hielo. El uso repetido del radar también permitió determinar la velocidad vertical del hielo (a qué velocidad se mueve hacia abajo) y realizar un cálculo estimado del flujo de calor geotérmico procedente del lecho rocoso subyacente. Esto es crucial para determinar la velocidad de fusión en la base de la capa de hielo. Una técnica de perforación con acceso rápido sirvió para medir la distribución de la temperatura en los orificios de perforación y obtener valores estimados de la antigüedad del hielo en la parte superior de la capa de hielo. La combinación de estos datos se utilizó en modelos de flujo de hielo para obtener valores estimados de la antigüedad en las profundidades desconocidas hasta hoy. «Resulta alentador que uno de nuestros mejores sistemas de radar, desplegado durante la última temporada, observara una capa de hielo estancado en la base, lo cual no se había visto claramente con anterioridad. De forma independiente, nuestra versión actualizada del modelo de flujo de hielo también predecía su existencia. Ambas cosas predijeron el mismo grosor, con una antigüedad del hielo de hasta 1,5 millones de años en la parte superior de la capa basal», recuerda Olaf Eisen, coordinador del proyecto.

Mecanismos de retroalimentación de los ciclos climáticos basados en el carbono

Uno de los objetivos de BE-OI, desarrollado por las International Partnerships for Ice Core Sciences (IPICS), era explicar la causa de la MPT, como indicio de los mecanismos de retroalimentación de los ciclos climáticos basados en el carbono. El antiguo consorcio EPICA asumió el desafío con BE-OI como aportación europea al proyecto. En la próxima temporada de campo en la Antártida (de noviembre de 2020 a enero de 2021), se preparará el sistema de perforación de BE-OI y se preparará el orificio para el entubado en la columna de firn (nieve acumulada durante las estaciones pasadas). A continuación, los investigadores podrán medir niveles específicos de gases de efecto invernadero en burbujas de aire. «Resolver uno de los acertijos más enigmáticos del sistema climático (¿Por qué cambió la periodicidad de los ciclos glaciares/interglaciares durante la MPT?) nos permitirá conocer mejor cómo funciona el sistema climático, especialmente en cuanto se refiere al papel que desempeñan los gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y el metano. Esto es crucial para poder predecir de forma fiable el futuro de nuestro clima a largo plazo», explica Eisen.

Palabras clave

BE-OI, EPICA, testigo de hielo, transición del Pleistoceno medio, glaciar, interglaciar, clima, gases de efecto invernadero, dióxido de carbono, metano, Antártida, radar

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