Alaska tiene nuevos lagos. Desafortunadamente, están liberando mucho metano

Un científico de la NASA está encontrando lagos recién formados en Alaska que están expulsando gases de efecto invernadero a un ritmo elevado. El principal es el metano, un gas que mucha gente usa en sus parrillas alimentadas con gas natural. Ella está rastreando estas emisiones en una de las regiones más remotas de la Tierra: el Ártico. Tiene millones de lagos, muchos de ellos con cientos o miles de años. Pero, solo los más jóvenes de ellos están liberando grandes cantidades de metano. Y eso se debe a los efectos del cambio climático en estos delicados entornos.

Katey Walter Anthony es ecologista de la Universidad de Alaska-Fairbanks y trabaja con la NASA para estudiar esta región. Ella señala que la aparición de lagos más jóvenes que eructan metano es un presagio de lo que vendrá. “Entonces, esa es una preocupación para el futuro, cuando pensamos en la retroalimentación del carbono del permafrost, son áreas que se descongelaron recientemente”, dijo.

Uno de los trabajos de Walter Anthony es tomar muestras del contenido de gas en los lagos de la región utilizando dispositivos de recolección de metano que flotan en la superficie del agua. Las botellas se llevarán al laboratorio y se analizará el gas. Pero, en el campo, hay una manera rápida de saber cuánto metano hay en el lago: simplemente enciende un fósforo al final de la válvula de la botella. Una llama se enciende en presencia de metano, casi como encender una estufa de campamento.

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Al girar la válvula de una trampa de burbujas en el lago Big Trail, se libera gas metano, que es inflamable. Sosteniendo un fósforo cerca de la válvula se enciende el gas en un estallido de llamas. Crédito: NASA / Sofie Bates

Cambio climático y deshielo del permafrost = más metano

Walter Anthony ha estado estudiando Big Trail Lake en Alaska. Es un buen ejemplo de un lago termokarst rico en metano que se formó hace menos de 50 años, dijo. Big Trail es uno de varios en el centro del proyecto Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) de la NASA, que analiza la rapidez con la que el cambio climático está afectando las regiones árticas. Los «síntomas» de este cambio son la reducción del hielo marino del Ártico, el deshielo de los suelos de permafrost, la descomposición de materia orgánica congelada durante mucho tiempo, cambios generalizados en lagos, ríos, costas y alteraciones de la estructura y función del ecosistema. El proyecto ABoVE ha estado realizando una campaña aérea desde 2017 como parte del programa de Ecología Terrestre de la NASA. Estudia partes de Alaska y el oeste de Canadá.

Los lagos jóvenes como Big Trail Lake son presagios de cosas, dice Walter Anthony mientras rastrea la formación de termokarst en general. Ella está viendo cómo el clima cambiante hará que se formen más de estos lagos a medida que se derrita más permafrost. “Los lagos como Big Trail son nuevos, son jóvenes y son importantes porque estos lagos son lo que sucederá en el futuro”, explicó.

Formación de un lago termokarst

Big Trail se creó cuando el permafrost del subsuelo se descongeló. A medida que ese hielo subterráneo se derritió, el suelo en el que se congeló se derrumbó y formó un sumidero acuoso. Los detalles finos son más complejos. Cuando una capa de permafrost se descongela debajo de los lagos, empiezan a suceder cosas. En general, la actividad microbiana aumenta y se forman vías en el permafrost. En Big Trail Lake y otros en la región, los microbios digieren plantas muertas y otra materia orgánica en el suelo previamente congelado en un proceso que produce dióxido de carbono y metano.

A veces, el deshielo del permafrost puede formar largos tubos vacíos o «chimeneas» debajo de los lagos. Estos permiten que escapen el metano y otros gases atrapados en las profundidades del subsuelo. Esta liberación de metano ‘geológico’ a la atmósfera también está ocurriendo en Esieh Lake, otro de los sitios de estudio ABoVE de Katey Walter Anthony.

“En Big Trail Lake, es como abrir la puerta de su congelador por primera vez y dar toda la comida en su congelador a los microbios para que la descompongan. A medida que lo descomponen, expulsan gas metano”, señaló.

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Aparecen burbujas de metano en la superficie de Big Trail Lake. Crédito: NASA / Sofie Bates

El ciclo estacional de congelación y descongelación también atrapa y libera metano

A medida que los lagos se congelan en invierno, las burbujas de metano evitan que se forme hielo. Eso crea áreas de aguas abiertas que permiten que el metano escape durante la temporada. En otras áreas, las burbujas de metano crean cúpulas congeladas de hielo en la superficie de un lago. Es un proceso natural, pero en las últimas décadas se ha acelerado por el cambio climático y las temperaturas más cálidas del Ártico.

“Una vez que se haya formado el hielo en estos lagos, las burbujas de metano ascendentes se congelarán en el hielo”, explica Franz Meyer, científico jefe de la Instalación Satelital de Alaska en Fairbanks. Meyer también es uno de los principales científicos de NISAR, un satélite conjunto de la NASA y la ISRO que estudiará nuestro planeta, y el Ártico, en particular, utilizando un radar aerotransportado. Es una misión desafiante, parte del mayor interés de la NASA en rastrear el metano del espacio, el aire y la tierra.

“Estas burbujas que vemos en el hielo cambian la forma en que la señal del radar interactúa con la superficie del hielo”, explicó. Las ondas de radar que rebotan en la superficie de un lago o en la tierra pueden detectar áreas rugosas. Parte de esa aspereza proviene de las burbujas de metano justo debajo de la superficie. Un lago termokarst con una gran rugosidad probablemente tenga contenido de metano en sus burbujas. Y el equipo científico encuentra que tienden a tener emisiones de metano más altas que los lagos tranquilos. La combinación de los datos del radar aerotransportado con las mediciones recopiladas en el campo permite a los científicos estimar la cantidad de metano que emiten los lagos en una gran región.

La formación de nuevos lagos termokarst continuará a medida que el cambio climático global eleve las temperaturas. Las regiones árticas como las que está estudiando Walter Anthony funcionan casi como “canarios en la mina de carbón”. Sus emisiones más altas de lo normal continuarán bombeando gases de efecto invernadero a la atmósfera, mejorando los ciclos futuros de derretimiento y liberación de metano.

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