Los depósitos de cuevas muestran una transformación abrupta del permafrost durante los últimos 400.000 años

Investigadores de Estados Unidos y Canadá encontraron evidencia en depósitos minerales de cuevas en Canadá de que el deshielo del permafrost ocurrió hace 400.000 años, a temperaturas no más cálidas que las actuales. Pero no encontraron evidencia de que el derretimiento estuviera causando los niveles esperados de dióxido de carbono almacenados en el terreno congelado. Crédito: Jeremy Shacon, Boston College

Casi una cuarta parte de la tierra en el hemisferio norte, que tiene aproximadamente 9 millones de millas cuadradas, está cubierta de permafrost: suelo, sedimentos y rocas que se han congelado sólidamente durante años. Se pueden encontrar vastas áreas de permafrost en Alaska, Siberia y el Ártico canadiense, donde las temperaturas de congelación constante han mantenido el carbono, en forma de trozos en descomposición de plantas y animales, encerrados en el suelo.


Los científicos estiman que más de 1.400 gigatoneladas de carbono están atrapadas en la Tierra Permafrost. A medida que aumentan las temperaturas globales y el permafrost se derrite, este depósito congelado podría filtrarse a la atmósfera en forma de dióxido de carbono y metano, amplificando enormemente el cambio climático. Sin embargo, no se sabe mucho sobre la estabilidad del permafrost, hoy o en el pasado.

Ahora, los geólogos del MIT, Boston College y otros lugares han reconstruido la historia del permafrost durante los últimos 1,5 millones de años. Los investigadores analizaron depósitos de cuevas en sitios en todo el oeste de Canadá y encontraron evidencia de que el permafrost, hace entre 1,5 millones y 400.000 años, era vulnerable al deshielo, incluso en latitudes polares altas. Desde entonces, sin embargo, el permafrost se ha restringido a las regiones subárticas.

Resultados publicados en Avances de la ciencia, Indica que el permafrost del planeta se ha convertido en un estado más estable en los últimos 400.000 años, y es menos probable que se descongele desde entonces. En este estado más estable, el permafrost probablemente habría retenido gran parte del carbono que se había acumulado durante este tiempo y tendría pocas posibilidades de liberarlo gradualmente.

“La estabilidad durante los últimos 400.000 años puede jugar en nuestra contra, ya que ha permitido que el carbono se acumule de manera constante en el permafrost durante este tiempo. El derretimiento ahora puede conducir a emisiones de carbono a la atmósfera mucho mayores que en el pasado”, dice el estudio. Coautor David McGee, profesor asociado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT.

Los coautores de McKee son Ben Hardt e Irit Tal del Instituto de Tecnología de Massachusetts. Nicole Piller Celander, Jeremy Shakon y Corinne Wong en Boston College; Alberto Reyes de la Universidad de Alberta; Bernard Lauriol de la Universidad de Ottawa; Y Derek Ford de la Universidad McMaster.

Calentamiento de pila

Los períodos de calentamiento pasado son períodos entre las edades de hielo o períodos entre las edades de hielo globales. Estas ventanas geológicamente cortas pueden calentar el permafrost lo suficiente como para derretirse. Los signos del antiguo deshielo del permafrost se pueden ver en las estalagmitas y otros depósitos minerales que quedan a medida que el agua se mueve por el suelo y entra en las cuevas. Estas cuevas, especialmente en las latitudes polares altas, a menudo son remotas e inaccesibles y, como resultado, se sabe poco sobre la historia del permafrost y su estabilidad pasada en climas cálidos.

Sin embargo, en 2013, los investigadores de la Universidad de Oxford pudieron tomar muestras de sedimentos de cuevas de varios lugares de Siberia; Su análisis sugirió que el deshielo del permafrost se extendió por toda Siberia hace 400.000 años. Desde entonces, los resultados han mostrado una disminución significativa en el rango de deshielo del permafrost.

Chacon y Belair Silander cuestionaron si la tendencia hacia permafrost más estables era una tendencia global, y esperaban con interés estudios similares en Canadá para reconstruir la historia del permafrost allí. Se asociaron con los pioneros científicos de cuevas Lauriol y Ford, quienes proporcionaron muestras de sedimentos de cuevas que recolectaron a lo largo de los años de tres regiones heladas distintas: las Montañas Rocosas del sur de Canadá, el Parque Nacional Nahani en los Territorios del Noroeste y el norte de Yukón.

En total, el equipo obtuvo 74 muestras de espeleotemas, o secciones de estalagmitas, estalactitas y piedras que fluyen, de al menos cinco cuevas en cada área, que representan diferentes profundidades de cuevas, geometría e historia glacial. Cada cueva muestreada está ubicada en acantilados expuestos que probablemente fueron las primeras partes del paisaje de permafrost en derretirse a medida que aumentan las temperaturas.

Las muestras fueron transportadas por aire al Instituto de Tecnología de Massachusetts, donde McGee y su laboratorio utilizaron técnicas geológicas precisas en el tiempo para determinar las edades de las capas de cada muestra, y cada capa refleja el período de deshielo del permafrost.

“Todos los espeleotemas se precipitaron con el tiempo como conos de tráfico apilados”, dice McGee. “Estamos comenzando con las capas externas y más jóvenes hasta ahora en el tiempo más reciente de deshielo del permafrost”.

Cambio ártico

McGee y sus colegas utilizaron técnicas de geología temporal de uranio / torio para fechar las capas de cada espeleotema. La técnica de datación se basa en la descomposición natural del uranio en el isótopo de su hija, el torio-230, y en el hecho de que el uranio es soluble en agua, mientras que el torio es insoluble.

“En las rocas sobre la cueva, a medida que el agua se filtra, el uranio se acumula y deja atrás el torio”, explica McGee. “Una vez que esta agua llega a la superficie de las estalagmitas y se precipita en el tiempo cero, tienes uranio, no torio. Luego, el uranio se descompone gradualmente y produce torio”.

El equipo perforó pequeñas cantidades de cada muestra y las disolvió mediante varios pasos químicos para aislar uranio y torio. Luego pasaron los dos elementos a través de un espectrómetro de masas para medir sus magnitudes, la proporción que usaron para calcular la edad de una capa en particular.

A través de su análisis, los investigadores señalan que las muestras recolectadas del Yukón y las ubicaciones más alejadas del norte llevan muestras que tienen al menos 400,000 años, lo que indica Deshielo del permafrost No ha sucedido en esos lugares desde entonces.

“Tal vez hubo algo superficial Derritiendo, Pero en términos de toda la roca de arriba cueva No sucedió en 400.000 años, y antes era más común “, dice McGee.

Los resultados indican que el permafrost de la Tierra era mucho menos estable antes de hace 400.000 años y era más probable que se derritiera, incluso durante Períodos interglaciares Cuando los niveles de temperatura y dióxido de carbono en la atmósfera estaban a la par con los niveles modernos, otros trabajos han demostrado.

“Para ver esta evidencia de una región polar mucho menos estable hace 400.000 años, sugiere que incluso en condiciones similares, el Ártico podría ser un lugar muy diferente”, dice McGee. “Me plantea preguntas sobre por qué el Ártico está cambiando a este estado más estable y qué podría estar causando que emerja de él”.


La ausencia de hielo marino en el Ártico hace que el permafrost sea vulnerable al deshielo


más información:
“Aumento de la estabilidad del permafrost del Pleistoceno y los acertijos del ciclo del carbono derivados de los espeleotemas canadienses” Avances de la ciencia (2021). Advances.sciencemag.org/lookup….1126 / sciadv.abe5799

La frase: Los sedimentos de la cueva muestran una transformación repentina del permafrost durante los últimos 400.000 años (2021, 28 de abril). Obtenido el 28 de abril de 2021 de https://phys.org/news/2021-04-cave-deposits-shift-permafrost-years .html

Este documento está sujeto a derechos de autor. A pesar de cualquier trato justo con el propósito de estudio o investigación privada, ninguna parte puede ser reproducida sin permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.

READ  Dos norteños más han muerto por COVID-19 ya que el número de muertes debido a la pandemia de Manitoba ha llegado a casi 1,000 pulgadas.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *