¿Un gigante dormido? ¿Un gigante dormido? A medida que el planeta se calienta, grandes reservas de metano –un potente gas con efecto invernadero– podrían liberarse de los depósitos congelados bajo tierra y en el océano. Amanda Leigh Mascarelli Nature Reports Climate Change 2009; 3: 46-49 En 2007, los científicos que exploraban las heladas aguas del Océano Glacial Ártico comenzaron a notar algunas señales preocupantes. En aproximadamente la mitad de sus muestras químicas de agua de mar, la concentración de metano disuelto era de dos a diez veces más alta que en las muestras tomadas en los años anteriores de los mismos lugares. Además, el verano anterior habían observado grandes anillos de gas –a veces de hasta 30 centímetros de diámetro– atrapados en el hielo, así como chorros de metano burbujeando hacia la superficie a lo largo de cientos de kilómetros cuadrados de las aguas poco profundas de la Plataforma Siberiana. El equipo, procedente de Rusia y otros países, presentó sus resultados en la reunión de otoño de la Unión Geofísica Americana celebrada en diciembre, donde los científicos expresaron cautelosamente su preocupación de que grandes cantidades de metano se estuvierann desestabilizando a medida que el planeta –y el océano– se calientan. Los investigadores han especulado largo tiempo sobre que el calentamiento podría liberar enormes depósitos de gas con efecto invernadero que se encuentra congelado bajo el fondo marino y encerrado en el suelo del Ártico. Si estos depósitos se fundieran, casi seguro desencadenarían un cambio climático abrupto. El metano calienta la atmósfera con una eficiencia 25 veces superior al dióxido de carbono, y su liberación podría poner en marcha un ciclo de retroalimentación positiva en el que el calentamiento liberaría metano, provocando un mayor calentamiento, que liberaría aún más gas. Nadie sabe si eso es lo que ya está sucediendo. Los científicos se apresuraron a señalar que las burbujas de metano del Ártico podrían ser anómalas o simplemente parte de una tendencia a más largo plazo. Natalia Shakhova, biogeoquímica de la Universidad de Alaska, Fairbanks, y uno de los líderes del estudio de la Plataforma Siberiana, declaró: “Dos años no es nada en las escalas de tiempo geológico”. James Kennett, geólogo de la Universidad de California, Santa Bárbara, se mostró de acuerdo y añadió que es muy posible que las emisiones de metano en el Ártico “simplemente no se hubieran observado antes”. Sin embargo, estos resultados son parte de una creciente tendencia en la que los científicos dirigen su atención hacia una amenaza posiblemente peor que el dióxido de carbono. Aunque la actividad humana ha aumentado las concentraciones atmosféricas de metano en un 150% desde la Revolución Industrial –principalmente a través de la agricultura y la ganadería, la creación de vertederos, la quema de biomasa y el uso de combustibles fósiles–, eso no es nada en comparación con las cantidades que podrían liberarse de los depósitos congelados en el subsuelo. “Estos depósitos rivalizan con los combustibles fósiles en términos de tamaño. Es como tener por ahí un suministro adicional de carbón, petróleo y gas natural que no podemos controlar”, comentó James White, geoquímico de la Universidad de Colorado, Boulder. Algunos de estos depósitos son como gas atrapado en celdas heladas de enlaces de hidrógeno, conocidas como hidratos o clatratos, que están incrustadas en los poros de los sedimentos debajo del fondo marino. En los sedimentos marinos superficiales como los de la Plataforma Siberiana, los hidratos están cubiertos por una capa de suelo congelado, llamado permafrost, que los protege de la fusión. Tanto aquí como en tierra, el permafrost almacena grandes cantidades de carbono que se puede convertir en metano. Rico en materia orgánica de plantas y animales muertos, el permafrost descongelado cobra vida con los microbios productores de metano, que liberan el gas a la atmósfera. Algunos lo han comparado con desenchufar un congelador gigante: las crecientes temperaturas podrían liberar el antiguo carbono escondido de forma segura durante muchos miles de años. “Hemos estado guardando carbono en este depósito durante 10.000 años –afirmó White–. Está tan frío que no se degrada. Pero a medida que el clima se calienta, puede empezar a salir del depósito.” A pesar de que la rápida liberación de metano puede sonar como ciencia ficción, no es totalmente exagerada: se ha sospechado del metano en casi todos los períodos de drástico calentamiento en la historia de la Tierra. Lo que es preocupante para algunos es lo poco que se conoce actualmente sobre el gas y su potencial respuesta al calentamiento. “Es aterrador que ni siquiera podamos hablar de sus antecedentes –aseguró Martin Kennedy, geólogo de la Universidad de California, Riverside–. Eso es precisamente lo que es tan alarmante en este momento.” Liberar la tapa  Se estima que sólo la Plataforma Siberiana contiene 1.400 millones de toneladas de metano en hidratos de gas, alrededor del doble del carbono contenido en todos los árboles, plantas y flores en el planeta. Si sólo un uno por ciento de esto escapase a la atmósfera en las próximas décadas, sería suficiente para provocar un brusco cambio climático, aseguró Shakhova. “Cuando los hidratos se desestabilizan, el gas se libera a alta presión –explicó–. Por lo tanto, las emisiones podrían ser masivas y no graduales.” Shakhova y su colega Igor Semiletov, de la Universidad de Alaska, Fairbanks, creen que las burbujas que han observado confirman los informes anteriores de que la capa de permafrost se está comenzando a desestabilizar, lo que permite al metano escapar de los hidratos congelados. “El permafrost submarino es como una roca –explicó Semiletov–. Funciona como una tapa que evita cualquier fuga de gas, pero creemos que ya no mantiene sellado herméticamente el antiguo depósito de carbono”. Sin embargo, Carolyn Ruppel, geofísica del Servicio Geológico de Estados Unidos en Woods Hole, Massachusetts, todavía no puede atribuir las burbujas de metano a la ruptura de los hidratos de metano del permafrost submarino. “De los estudios que se han llevado a cabo en los últimos años, tenemos pruebas de que hay una gran cantidad de metano en ciertas zonas marinas de poca profundidad en el Ártico –aseguró Ruppel–. Pero ¿podemos probar que el metano proviene de los hidratos de metano? Ésa es una pregunta crítica.” Aunque los hidratos de metano son quizá la mayor incógnita del sistema, los científicos están igualmente preocupados, si no más, por la descongelación del permafrost en el Ártico, donde los cambios ya están ocurriendo. Se cree que el permafrost del hemisferio norte contiene unos 950 millones de toneladas de carbono, un poco menos de la mitad del que se almacenan en el rico permafrost orgánico conocido como yedoma, mucho del cual se ha congelado desde el Pleistoceno, hace 10.000 años. El yedoma ocupa alrededor de un millón de kilómetros cuadrados de tierra, principalmente en Siberia, donde Katey Walter, ecóloga de la Universidad de Alaska, Fairbanks, navega por ríos y lagos, entre suelo congelado e incluso prominentes huesos de mamut para estudiar el metano que emana de la descongelación terreno. “Creemos que hay más filtraciones de metano donde se está deshelando el permafrost”, declaró Walter. [Figura 1. A medida que el suelo se deshiela, el permafrost ártico conocido como yedoma empieza a liberar su rico almacenamiento de carbono orgánico de la edad del hielo. Katey Walter] Entre 1974 y 2000, las emisiones de metano aumentaron en un 58% en la parte norte de Siberia, donde el equipo de Walter ha centrado sus investigaciones. En un artículo publicado en Nature, atribuyen este aumento a la fusión del permafrost, que forma lagunas y lagos en la superficie terrestre1. Además, han encontrado una respuesta positiva: el carbono del Pleistoceno está liberándose como metano, lo que provoca la pérdida de carbono más antiguo del permafrost. Walter y sus colegas calculan que, si se liberase, el antiguo carbono almacenado aquí aumentaría los niveles actuales de metano atmosférico en diez veces2 y advierten que, aunque Siberia aún está congelada, el carbono de la edad del hielo podría ser una “bomba de relojería de metano”. Los científicos vacilan al especular sobre si detonará y cuándo lo hará esta bomba. Pero, aseguró Walter, “ahora el yedoma se está calentando y descongelando. La aceleración ocurrirá durante el próximo siglo” (Fig. 1). Fuentes de aumento  Un signo de que esta aceleración puede haber comenzado ya proviene de los científicos que vigilan de cerca las concentraciones de los gases atmosféricos. Después de haber permanecido estables durante una década, los niveles atmosféricos de metano repuntaron bruscamente en 2007 (Fig. 2). [Figura 2. Inesperado aumento de los niveles globales de metano. La media de la concentración atmosférica de metano se disparó bruscamente en 2007, después de haber permanecido estable durante una década. Los datos mostrados son del Advanced Global Atmospheric Gases Experiment y la Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, por cortesía de Matt Rigby.] Todavía no está claro de dónde proceden estas emisiones y por qué el aumento de los niveles de metano es uniforme en todo el mundo, pero, al menos para el hemisferio norte, puede haber una explicación para este aumento de las emisiones. Matthew Rigby, investigador posdoctoral del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge y autor principal de un reciente estudio3 que analiza esta tendencia, declaró que: “Si tuviera que arriesgar mi dinero, apostaría por el aumento de las emisiones de los pantanos del norte”. Esto, sin embargo, invita a preguntarse por qué estos pantanos del norte están liberando más metano. “A algunos les preocupa que pueda ser el comienzo del deshielo del permafrost –aseguró Rigby–. De momento, no podemos descartarlo.” Ed Dlugokencky, químico atmosférico de la Administración Nacional Oceanográfica y Atmosférica de Estados Unidos en Boulder, Colorado, que supervisa su programa de medición del metano atmosférico, declaró que hay indicios de que los niveles de metano mundial sigue siendo altos en 2008, pero que se espera un retorno a los niveles previos a largo plazo. “Si tuviera que hacer una predicción sobre lo que va a pasar en el futuro basándome en las tres últimas décadas de observaciones, diría que hay una posibilidad razonable de que el metano se mantenga estable o incluso disminuya antes de que se produzca un calentamiento climático a causa de este metano”, afirmó Dlugokencky. White está de acuerdo y aseguró que es demasiado pronto para decir si se trata de un punto del radar o una verdadera señal de que el cambio es inminente. “Creo que necesitaríamos dos o tres años o más de aumento de metano para poder hacer una declaración en firme de que estamos comenzando a ver la degradación del permafrost resultante del aumento de metano”, afirmó White. Pero lo que es evidente es que si las emisiones de metano empiezan a ser masivas, las reservas superficiales de la tundra ártica –y las de los márgenes de la plataforma continental– probablemente serán las primeras. Según un estudio reciente de Matthew Reagan y George Moridis, del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de California4, un aumento de temperatura de tan sólo 1 °C en el fondo del mar podría, por ejemplo, disolver los clatratos submarinos superficiales. Los hidratos del océano profundo, por otra parte, tienen más probabilidades de permanecer intactos durante un aumento moderado de las temperaturas. David Archer, oceanógrafo de la Universidad de Chicago, y sus colegas encontraron que si las temperaturas en las profundidades del océano sufrieran un aumento de 3 °C, casi un billón de toneladas de carbono podría liberarse de los clatratos submarinos5. Archer señaló que hasta la fecha los cambios de temperatura en esas profundidades oceánicas son pequeños, pero afirmó que “aun así es preocupante porque hay mucho metano”. “Entre ahora y el 2100, me preocuparía más de las aguas superficiales y el deshielo del permafrost como fuentes de metano que por las aguas profundas”, aseguró Jean-François Lamarque, del Centro Nacional Estadounidense de Investigaciones Atmosféricas de Boulder. En un estudio reciente6, Lamarque observó cómo al duplicar las concentraciones atmosféricas de CO2 se afectarían los hidratos submarinos y llegó a la conclusión de que el calentamiento del suelo oceánico durante el próximo siglo es poco probable que induzca una liberación de los clatratos de metano de las profundidades del océano con “importancia atmosférica”. Las investigaciones de Duane Froese y sus colegas de la Universidad de Alberta sugieren que esto también podría ser cierto para el metano enterrado en la tierra. Descubrieron permafrost varios metros por debajo de la superficie terrestre en el noroeste de Canadá, que se remonta a más de 700.000 años, lo que sugiere que ha sobrevivido a climas más cálidos que los actuales7. Froese afirmó que si bien sus hallazgos sugieren que el permafrost profundo es estable, su investigación no es aplicable a emplazamientos más superficiales. “Hay una necesidad real de preocupación por el futuro del calentamiento y la inestabilidad del permafrost superficial”, aseguró Froese. Si estas preocupaciones se confirman, el cambio tendría precedentes. Durante el Pleistoceno, que duró desde hace aproximadamente 1,8 millones de años hasta hace 10.000 años, las capas de hielo cubrían una gran parte de América del Norte y Eurasia, y los animales como el mamut lanudo y el mastodonte avanzaban pesadamente por la tundra helada. Esta era llegó a un abrupto final debido a un rápido calentamiento que causó la fusión de grandes glaciares y un aumento del nivel del mar de más de un centenar de metros, lo que provocó extinciones masivas. Según las investigaciones de Katey Walter y sus colegas, las burbujas de metano que ascienden desde el fondo de los lagos del Ártico representan entre el 30 y el 87% del aumento del metano atmosférico que puso fin al Pleistoceno8. Estos lagos representan ahora el 6% de las emisiones mundiales de metano, “así que sabemos que tienen el potencial de convertirse en una fuente aún mayor en el futuro”, afirmó Walter. Más recientemente, Martin Kennedy y sus colegas informaron en la revista Nature que una masiva liberación de metano hace unos 635 millones de años podría haber significado el fin de la última era glacial de la Tierra, cuando las capas de hielo se extendía hasta el Ecuador9. Según su análisis, éste fue un período de un repentino deshielo glacial y la desestabilización de los hidratos de metano. Aunque no hay un acuerdo generalizado acerca de qué papel ha desempeñado el metano en los períodos de cambio climático brusco en la historia de la Tierra, “cuando revisamos el registro geológico, en los umbrales críticos, el metano está implicado en casi todos los acontecimientos”, señaló Kennedy. Restaurar o liberar  Aparte de conseguir un mejor conocimiento sobre cómo el metano podría afectar a nuestro futuro, los científicos también están considerando de impedir su liberación. Un enfoque innovador es una reserva científica en el nordeste de Siberia, conocido como Parque del Pleistoceno (Fig. 3), creado por Sergey Zimov, director de la Estación Científica Nordeste de Cherskii, Rusia. [Figura 3. Parque del Pleistoceno en el nordeste de Siberia, donde los científicos están reintroduciendo animales en un intento por restaurar el antiguo ecosistema de estepa y pastizales, limitando así las emisiones de metano debidas al calentamiento del permafrost. Sergey Zimov] En un intento para mantener congelado el permafrost, Zimov está reintroduciendo animales que se asemejan a la megafauna del Pleistoceno y reestableciendo el antiguo ecosistemas de estepa y pastizales. La vegetación de la estepa refleja más luz solar que la dominante actualmente compuesta por bosques y pantanos, reduciendo el calor del verano. Además, los animales pisotean la nieve cuando buscan forraje, y la densa nieve que resulta proporciona un mayor aislamiento, lo que permite que el terreno que queda debajo se congele mucho más profundamente en el invierno, explicó Zimov. “Todo lo que necesitamos hacer para convertir la baja productividad actual de los ecosistemas en una estepa con alta productividad es aumentar la densidad de los animales y dejar que ellos transformen el ecosistema por sí mismos”, afirmó. Las llanuras del norte de Siberia contienen alrededor de 500 millones de toneladas de carbono almacenado en el permafrost, así que si se fundiesen, explicó Zimov, “todo este carbono se transformaría rápidamente en gases con efecto invernadero”. Hasta el momento, Zimov y sus colegas han introducido caballos, renos y alces, y esperan traer bueyes almizcleros, cabras montañesas y bisontes en un futuro próximo. En algunos otros lugares del mundo, incluidos los Países Bajos, el gas metano que se libera de forma natural se captura y se utiliza como fuente de energía. Walter aseguró que es potencialmente posible aplicar esto a escala a local en sitios como las aldeas de Alaska, aprovechando así el gas natural y reduciendo la necesidad de enviar gasóleo a lugares remotos. Pero mientras avanzan estos esfuerzos para controlar el metano, los prospectores de energía están explorando la forma de aprovechar los grandes almacenes de gas en el fondo marino, una práctica que potencialmente podría introducir gases secuestrados en el medio ambiente. En lugar de aprovechar los gases que ya se están liberando, esta práctica implicaría la minería de los depósitos de hidratos gaseosos para obtener energía. Uno de estos proyectos entre el gobierno de Estados Unidos y el gigante energético BP ha comenzado la modelización de hidratos gaseosos para determinar si el proceso es comercialmente viable. Otros países, como Japón, Corea del Sur, China e India, están invirtiendo importantes sumas en investigaciones similares. Se cree que Estados Unidos posee unos 5.700 billones de metros cúbicos de hidratos de gas, casi 9.000 veces el actual consumo anual del país de gas natural, lo que hace que estos recursos sean potencialmente muy lucrativos. Por su parte, algunos investigadores sobre el clima esperan que los clatratos de metano se queden donde están durante mucho tiempo. “Me parece que tecnológicamente es muy difícil, si no peligroso –afirmó White–. Es un gigante dormido que debería permanecer dormido”. Por ahora, los científicos están trabajando para responder rápidamente a las acuciantes cuestiones básicas, tales como la cantidad de metano que podrían liberarse como consecuencia del calentamiento y cuándo. “En primer lugar, necesitamos unos conocimientos científicos sólidos como base para entender lo que son las emisiones de metano y cómo pueden estar cambiando”, afirmó Ruppel. Mientras tanto, ¿cuánto deberíamos preocuparnos por la posibilidad de una catástrofe climática a causa del metano? “Probablemente es seguro afirmar que no lo sabemos –declaró White–. Pero si hubiera una bomba en la habitación, seguro que le gustaría conocer la probabilidad de que explotase. El hecho de que esté allí pone nerviosos a todos.” Referencias 1. Walter, K. M. et al. Nature 443, 71-75 (2006). 2. Walter, K. M., Smith, L. C. & Stuart Chapin III, F. Phil. Trans. R. Soc. A 365, 1657-1676 (2007). 3. Rigby, M. et al. Geophys. Res. Lett. doi:10.1029/2008GL036037 (2008). 4. Reagan, M. T. & Moridis, G. J. J. Geophys. Res. 113, C12023, doi:10.1029/2008JC004938 (2008). 5. Archer, A., Buffett, B. & Brovkin, V. Proc. Nat. Acad. Sci. USA doi:10.1073/pnas.0800885105 (2008). 6. Lamarque, J. Geophys. Res. Lett. 35, L19806 (2008). 7. Froese, D. G., Westgate, J. A., Reyes, A. V., Enkin, R. J. & Preece, S. J. Science 321, 1648 (2008). 8. Walter, K. M. et al. Science 318, 633-636 (2007). 9. Kennedy, M., Mrofka, D. & Von der Borch, C. Nature 453, 642-645 (2008).