En las regiones árticas es conocido que el deshielo del permafrost crea terrenos inestables que afectan negativamente a importantes infraestructuras, como carreteras, vías de tren, edificios y aeropuertos. Su reparación es muy costosa y se prevé que este problema siga aumentando.

¿Pero qué ocurre con el permafrost submarino? Investigadores del Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI) publican esta semana un estudio en la revista PNAS donde informan que se están produciendo cambios drásticos en el fondo marino ártico como consecuencia del deshielo del permafrost.

En varias zonas se han formado profundos socavones o sumideros, algunos más grandes que una manzana de edificios de seis pisos. En otras, se han levantado del fondo marino unas colinas llamadas pingos repletas de hielo en su interior, según han registrado en una investigación que se inició hace nueve años.

“Sabemos que se están produciendo grandes cambios en el paisaje del Ártico, pero esta es la primera vez que hemos podido utilizar la tecnología para ver que también se están produciendo en alta mar”, apunta el coautor Charlie Paull, geólogo del MBARI, que añade: “la investigación ha revelado cómo se puede detectar el deshielo del permafrost submarino y, una vez establecidos los puntos de referencia, realizar su seguimiento”.

Mientras que la degradación del permafrost terrestre del Ártico se atribuye en parte al aumento de las temperaturas debido al cambio climático provocado por el hombre, los cambios documentados en el fondo marino asociados al permafrost submarino se derivan de variaciones climáticas mucho más antiguas y lentas relacionados con la salida de la última Edad de Hielo.

“La descomposición del permafrost relicto rico en hielo reemplaza lentamente el exceso de ese hielo, que una vez estuvo dentro, con vacíos rellenados de agua; y esos vacíos del subsuelo se colapsan periódicamente para producir los grandes socavones de rápida formación que observamos en el fondo marino”, explica Paull a SINC.

“No hay muchos datos a largo plazo sobre la temperatura del fondo marino en esta región –añade–, pero los que tenemos no muestran una tendencia al calentamiento. Los cambios en el terreno del fondo marino están impulsados por el calor que transportan los sistemas de aguas subterráneas que se mueven lentamente”.

Los autores han registrado nuevas depresiones de hasta 28 metros de profundidad, con laderas muy pronunciadas, y un retroceso lateral a lo largo de las caras de la escarpe en múltiples lugares. Estos cambios morfológicos aparecieron entre los 120 m y los 150 m de profundidad.

Respecto a posibles efectos en el calentamiento global, el geólogo reconoce “que no disponemos de datos para saber si la tasa de liberación de metano (importante gas de efecto invernadero) del permafrost submarino en descomposición ha cambiado en los últimos tiempos en esta zona”, e insiste: “Los cambios registrados se derivan de variaciones climáticas antiguas y lentas relacionadas con la salida de la Tierra de la última Edad de Hielo, y parecen haber estado ocurriendo a lo largo del borde del permafrost durante miles de años. Aún se desconoce si el cambio climático antropogénico acelerará el proceso”.

Tecnología robótica y rompehielos

“Esta investigación ha sido posible gracias a la colaboración internacional de la última década, que ha facilitado el acceso a modernas plataformas de investigación marina, como la tecnología robótica autónoma del MBARI y los rompehielos operados por la Guardia Costera canadiense y el Instituto Coreano de Investigación Polar”, destaca otro de los autores, Scott Dallimore, investigador del Servicio Geológico de Canadá.

“El Gobierno de Canadá y el pueblo inuvialuit que vive en la costa del mar de Beaufort valoran mucho este estudio, ya que los complejos procesos descritos tienen implicaciones para la evaluación de los riesgos geológicos, la creación de un hábitat marino único y nuestra comprensión de los procesos biogeoquímicos”, subraya.

El mar de Beaufort canadiense, una zona remota del Ártico, es accesible a los científicos desde hace poco tiempo, ya que el cambio climático impulsa el retroceso del hielo marino. El instituto MBARI forma parte de una colaboración internacional para estudiar el fondo marino de este mar junto al Servicio Geológico de Canadá, el Ministerio de Pesca y Océanos de ese país y el Instituto de Investigación Polar de Corea.

Los científicos utilizan vehículos submarinos autónomos (AUV) y un sonar a bordo de un barco para realizar la batimetría (levantamiento topográfico) del fondo marino con una resolución de una cuadrícula de un metro cuadrado, es decir, aproximadamente del tamaño de una mesa.

Paull y su equipo volverán al Ártico este verano a bordo del RV Araon, un gran rompehielos coreano. El objetivo de este viaje, al que también se ha incorporado el Laboratorio de Investigación Naval de EE UU, es seguir investigando el deshielo del permafrost submarino con la ayuda de los dos AUV y el MiniROV –un vehículo portátil operado a distancia– del instituto del MBARI.