Los científicos creen que ahora saben qué ha causado la aparición de una serie de misteriosos cráteres en Siberia durante la última década. Parece que, si las condiciones son adecuadas, un clima cambiante puede tener implicaciones explosivas.
En 2014, apareció un extraño cráter en la península de Yamal, en Siberia. La repentina aparición del cráter y el material que lo rodeaba sugería que había sido producido por algún tipo de explosión. Desde entonces, científicos y lugareños han descubierto varios otros cráteres que han aparecido en el paisaje.
Estos no son baches pequeños; Los cráteres son bastante grandes. Algunos de ellos tienen hasta 50 metros (165 pies) de profundidad. Durante sus investigaciones, los investigadores identificaron niveles inusualmente altos de metano alrededor de los cráteres, lo que sugería que los gigantescos agujeros estaban liberando gases de efecto invernadero. Esto llevó a los investigadores a creer que grandes cantidades del gas atrapado bajo el permafrost siberiano se estaban escapando a medida que el cambio climático provocaba un aumento de las temperaturas locales.
Sin embargo, se necesitaba más investigación para descubrir exactamente cómo se estaban formando estos enormes agujeros. Según un nuevo estudio, la hipótesis del derretimiento del permafrost no era suficiente para explicar los cráteres. En cambio, los autores creen que una serie de condiciones específicas creadas por la geología inusual de la región y los efectos del cambio climático iniciaron un proceso que condujo a la liberación de metano con resultados explosivos.
“Hay condiciones muy, muy específicas que permiten que ocurra este fenómeno”, dijo en un comunicado Ana Morgado, ingeniera química de la Universidad de Cambridge. «Estamos hablando de un espacio geológico muy especializado».
La nueva explicación ofrecida por Morgado y sus colegas postula que el calentamiento de la superficie conduce a un rápido cambio de presión en las profundidades del subsuelo, lo que eventualmente provoca la poderosa liberación de gas metano. Investigaron esta conclusión evaluando si el proceso había sido iniciado por una reacción física o química.
«Sólo hay dos formas de provocar una explosión», afirmó Julyan Cartwright, geofísico del Consejo Nacional de Investigaciones de España. «O ocurre una reacción química y se produce una explosión, como si explotara dinamita, o inflas el neumático de tu bicicleta hasta que explota; eso es física».
En el caso de los cráteres siberianos no había evidencia de reacciones químicas, por lo que tenía que ser física. ¿Pero cómo?
La analogía ofrecida por los investigadores está relacionada con una bomba y un neumático de bicicleta. Si infla demasiado el neumático, eventualmente explotará. Entonces, en este caso solo era cuestión de descubrir qué era la bomba. La respuesta fue la ósmosis, el proceso por el cual un fluido se mueve para igualar la concentración de sustancias disueltas en él.
Los procesos de derretimiento del agua que se filtran hacia el permafrost y contribuyen a una presión explosiva que eventualmente estalla en la superficie.
Crédito de la imagen: AGU/Madeline Reinsel
La península de Yamal tiene un espeso permafrost parecido a la arcilla que normalmente funciona como una barrera osmótica, pero el cambio climático ha alterado esto.
La capa de permafrost, que tiene entre 180 y 300 metros (591 a 984 pies) de espesor, se encuentra debajo de una capa de capa superior del suelo conocida como «capa activa». Mientras que la capa de permafrost permanece constantemente congelada, la capa superior del suelo se descongela y se vuelve a congelar con las estaciones.
Dentro del permafrost en algunos puntos de la península hay capas especiales de agua no congelada de alta salinidad llamadas criopegs. Estas capas permanecen en estado líquido debido a la presión y su salinidad. Y debajo de estos criopegs hay una capa de sólidos cristalizados de metano-agua, conocidos como hidratos de metano, que deberían permanecer estables debido a las bajas temperaturas y la alta presión.
Sin embargo, ahora que las temperaturas medias han aumentado, la capa activa se está derritiendo y expandiendo hacia abajo hasta llegar a la capa criopeg debido a la presión osmótica. Debido a que no hay suficiente espacio en esta capa para contener el agua de deshielo adicional, la presión comienza a acumularse. Esta presión provoca que aparezcan grietas que ascienden hasta la superficie, lo que provoca una caída brusca de presión en profundidad. Ese cambio repentino de presión daña el hidrato de metano debajo de los criopegs, lo que provoca la liberación de gas metano y, como si el neumático de una bicicleta se llenara demasiado, una explosión física.
Los investigadores concluyen que el proceso que conduce a estas explosiones puede tardar décadas en ocurrir, lo que encaja con el creciente calentamiento climático desde la década de 1980.
«Este podría ser un fenómeno que ocurre con muy poca frecuencia», dijo Morgado. «Pero la cantidad de metano que se libera podría tener un impacto bastante grande en el calentamiento global».
El estudio se publica en Geophysical Research Letters..