Cómo los científicos estudian los núcleos de hielo para revelar la historia climática de la Tierra
Insectos, polvo, burbujas de aire, sales marinas, cenizas volcánicas o cenizas de incendios forestales pueden acabar atrapados en el hielo glaciar durante eones. Estos hallazgos prehistóricos pueden ayudarnos a comprender cómo han cambiado el clima y la atmósfera.
Probablemente ya te habrás preguntado qué hay debajo del hielo polar. ¿Hay algo más allá del barro, la piedra y los registros históricos? Sea cual sea su composición, que difiere de una región a otra, para los climatólogos, las reliquias depositadas aquí cuentan la historia de cómo han cambiado el clima y la atmósfera de nuestro planeta a lo largo de miles de años.
Los núcleos de hielo podrían ayudar a revelar si la capa de hielo de la Antártida occidental se derritió completamente la última vez que el planeta Tierra alcanzó las temperaturas que se espera que alcance en los próximos dos siglos. Si se ha derretido, es probable que se vuelva a derretir, lo que provocaría un aumento significativo del nivel del mar lo suficiente como para amenazar a muchos territorios costeros.
Cada capa más profunda de hielo representa un período anterior en la historia climática de la Tierra. Los núcleos llegan al laboratorio en tiras de unos 2,5 cm por 2,5 cm, cortadas de secciones más grandes de unos 90 cm de largo, extraídas mediante perforación.
En algunos casos, los científicos pueden estudiar burbujas de aire de la atmósfera antigua, atrapadas en el hielo en el momento de su formación. Estas burbujas se extraen triturando la muestra en cámaras de vacío, lo que impide la entrada de aire moderno, permitiendo capturar el aire liberado con la precisión necesaria.
Precisión y cuidado en el análisis para obtener mejores resultados
Las muestras fundidas pasan a través de instrumentos de alta sensibilidad, como espectrómetros de masas, microscopios electrónicos y cromatógrafos de gases, para detectar partículas minúsculas de contaminantes (sulfatos, metales, residuos radiactivos) o aerosoles naturales (polvo, cenizas volcánicas).
Estos análisis requieren entornos extremadamente limpios. Las "salas limpias" tienen filtros especiales y están estrictamente controladas para evitar cualquier contaminación externa. Los investigadores, por su parte, utilizan equipos de protección personal especiales para garantizar la integridad de las muestras.
Al analizar diferentes capas, que pueden representar períodos de una semana a un año, los investigadores buscan encontrar patrones que muestren señales de cambios en la atmósfera y en las actividades de la Tierra.
La relación entre los isótopos de oxígeno-16 (más ligero) y oxígeno-18 (más pesado), por ejemplo, revela las temperaturas en el momento en que se forma el hielo. Fue precisamente a través de estos análisis que los investigadores descubrieron la relación entre la concentración de dióxido de carbono y la temperatura global a lo largo de al menos un millón de años.
Osterberg cree que los núcleos de hielo podrían ayudar a arrojar luz sobre si la capa de hielo de la Antártida occidental se derritió hace unos 125.000 años, un período en el que el planeta experimentó temperaturas similares a las pronosticadas para los próximos siglos.
Los desafíos de las nuevas perforaciones
Antes de cualquier estudio, es necesario encontrar y extraer los núcleos. Equipos como el de Osterberg pasan años explorando regiones glaciares inhóspitas para identificar los mejores lugares, áreas planas con hielo que fluye lentamente. Estos utilizan marcadores GPS para rastrear el movimiento del hielo a lo largo del tiempo.
Instalar un campamento base y perforar dos núcleos de 213 metros podría llevar entre seis y ocho semanas. En regiones como la Antártida, algunos investigadores perforan hasta más de tres kilómetros, lo que requiere aún más tiempo y recursos.
Se están planeando nuevas perforaciones en el lado oriental de las Montañas Transantárticas, la zona que divide las capas de hielo de la Antártida oriental y occidental. Si la capa de hielo occidental hubiera desaparecido en ese momento, el lugar donde hoy se encuentra el hielo habría sido, hace 125 mil años, cerca de la costa.
Después de la extracción, comienza otra etapa crítica: el transporte de los núcleos para su análisis en el laboratorio. Las muestras se transportan en cajas refrigeradas por avión o camión, en una carrera contrarreloj para evitar su degradación.
Hay muchas precauciones: agentes de aduanas pagados para vigilar las cajas en los aeropuertos e incluso camiones de respaldo que siguen al transporte principal, listos para entrar en acción en caso de falla mecánica.
Además de las dificultades técnicas, el clima y la fauna local son factores decisivos para el éxito. En 2012, durante una expedición a Groenlandia, el equipo de Osterberg tuvo que elegir entre enfrentarse a una tormenta similar a un huracán o descender a una zona con riesgo de ataque de osos polares, cuya presencia estaba aumentando debido al derretimiento del hielo marino. Eligieron la tormenta y perdieron la mayoría de las tiendas.