La búsqueda de pistas sobre el futuro de la capa de hielo de la Antártida en el testigo de roca y lodo más profundo jamás extraído bajo su capa de hielo
OPINIÓN
La Antártida es el continente más austral (más al sur) de la Tierra. De hecho, el polo sur geográfico se sitúa en medio en este territorio. Se trata de una tierra inhóspita, con un clima extremo y muy alejada de los lugares habitados más cercanos. Sin embargo, esta región del planeta ha sido testigo de algunas de las aventuras más fascinantes de la historia. El espíritu aventurero humano parece que se acentúa cuanto más difíciles son las condiciones y la Antártida es buena prueba de ello. Aquí tuvieron lugar algunas de las expediciones más épicas de la historia.
La historia de la Antártida es extensa y compleja, sobre todo a la hora de discernir quien la descubrió. En realidad, fueron muchos países los que fueron añadiendo poco a poco información al respecto y muchos lo que participaron en el descubrimiento y la exploración temprana de la Antártida. En realidad, la existencia de la Antártida ya había conjeturada por los antiguos griegos. De hecho, el mismo Aristóteles en el siglo IV antes de Cristo planteó la hipótesis de que los continentes del hemisferio norte debían estar equilibrados por una masa de tierra desconocida en el hemisferio sur. Esta masa de tierra opuesta al Círculo Ártico dio lugar al término «antártico», acuñado por Marino de Tiro en el siglo II d. C. Más tarde, durante la Edad Media, ese trozo de tierra empezó a aparecer en los mapas como un continente hipotético conocido como «Terra Australis», que se creía situado en el extremo sur del globo. Sin embargo, mucho antes de que estos geógrafos europeos empezaran a introducirlo en los mapas, ya hay tradiciones orales neozelandesas de alrededor del año 650 que hablan de la Antártida. En concreto, la tradición oral de Rarotonga relata que Ui-te-Rangiora navegó al sur de Aotearoa (Nueva Zelanda) hasta una región helada. También se dice, según la tradición oral polinesia, que Tamarereti, un explorador de esa zona llegó a contemplar el sur helado.
Sin embargo, los primeros documentos oficiales que hablan de viajes a esas latitudes son de exploradores europeos. La primera aproximación seria ocurriría en 1520 cuando el navegante y explorador portugués Fernando de Magallanes bordeó Sudamérica durante su viaje de circunnavegación del mundo. Más tarde, en 1603, el navegante español Gabriel de Castilla avista las islas Shetland del Sur bautizándolas como islas de la Buena Nueva y convirtiéndose en el primero en avistar tierras antárticas. En el siglo XVIII, el oficial naval británico James Cook y otros exploraron la región subantártica. Cook circunnavegó el globo en altas latitudes del hemisferio sur entre 1772 y 1775 y demostró que, si existía la llamada «Terra Australis», ésta debía de encontrarse más allá de las banquisas de hielo que descubrió entre aproximadamente los 60° y 70° de latitud sur.
Entramos en el siglo XIX y por fin se descubre la Antártida de forma oficial. Sin embargo, existe controversia sobre quién fue el primero en avistar el continente. Fabian Gottlieb von Bellingshausen, oficial germano-báltico de la Marina Imperial Rusa; Edward Bransfield, oficial de la Royal Navy británica y Nathaniel Palmer, capitán estadounidense dedicado a la caza de focas, reclaman haber avistado la Antártida en 1820. Bellingshausen observó una masa de hielo con aspecto de tierra (posiblemente el borde de la plataforma de hielo continental) el 27 de enero, mientras que Bransfield divisó tierra el 30 de enero (posteriormente los británicos consideraron que había visto la parte continental de la península Antártica) y el 18 de noviembre Palmer vio, sin lugar a duda, el lado continental de la península en un estrecho llamado estrecho de Orleans. Ninguna de estas expediciones tocó tierra. De hecho, hubo que esperar un año más para que, de forma oficial, un hombre pusiera un pie en la Antártida. Fue John Davis, un inglés capitán de un barco estadounidense dedicado a la pesca de focas, que el 7 de febrero de 1821 informó de un desembarco en tierras antárticas. A finales del siglo XIX, concretamente en 1895 se produce el primer desembarco científicamente documentado a cargo de una expedición noruega liderada por Carsten Borchgrevink. Es precisamente esta expedición la que marca la que se conoce como la «Era heroica» de la exploración antártica y que se extendería hasta 1922. Fue esta una época en la que los exploradores realizaron expediciones al continente antártico en condiciones extremadamente duras, sin tecnología moderna ni apoyo logístico avanzado, de ahí el calificativo «heroica».
Durante estos años tienen lugar las expediciones más emblemáticas. Una de ellas fue la expedición Discovery entre 1901 y 1904 liderada por Robert Falcon Scott y que fue el primer gran intento de exploración interior. Entre 1907 y 1909 se desarrolló la expedición Nimrod encabezada por Ernest Shackleton. En este caso consiguieron llegar a los 88°23?S, el punto más cercano al Polo Sur hasta entonces. Este fue el primer intento serio de llegar al Polo Sur y supuso el descubrimiento de importantes montañas y glaciares. Además, dos de sus integrantes, Douglas Mawson y Edgeworth David, fueron los primeros en llegar al Polo Sur magnético 16 de enero de 1909, que no coincide con el Polo Sur geográfico y que varía con el tiempo. La llegada al Polo Sur geográfico se produjo el 14 de diciembre de 1911. Una expedición liderada por Roald Amundsen consiguió llegar a este punto mítico gracias a una estrategia basada en trineos tirados por perros y a una planificación científica rigurosa. Casi en paralelo, Robert Falcon Scott capitaneaba la expedición Terra Nova. Consiguieron llegar también al Polo Sur, pero lo hicieron el 17 de enero de 1912, unos días más tarde que Amundsen. Un logro amargo pues no consiguieron ser los primeros en llegar. Esta expedición es famosa porque tanto Robert Falcon Scott como su equipo murieron en el viaje de regreso. Pero posiblemente la expedición más mítica y famosa sea la Endurance, de nuevo encabezada por Ernest Shackleton. Este viaje no es recordado por sus descubrimientos ni sus hallazgos científicos, sino porque su barco quedó atrapado en el hielo del llamado mar de Weddell el 18 de enero de 1915. El barco permaneció a la deriva, aprisionado por el hielo, hasta que la presión lo aplastó definitivamente el 21 de noviembre de 1915. Durante esos casi 10 meses los tripulantes lo utilizaban para resguardarse. Pero después del hundimiento, la tripulación pasó varios meses más sobre las placas de hielo antes de llegar a la isla Elefante en abril de 1916. Este es una historia famosa de supervivencia ya que todo el equipo sobrevivió gracias al liderazgo de Scott y a resistencia física extrema de todos y cada uno de los miembros de la tripulación.
A partir de los años 30 del siglo XX, las expediciones a la Antártida comienzan a tener un cariz no tan aventurero sino más bien científico. La comunidad científica se empieza a dar cuenta de que la Antártida es un lugar privilegiado para ciertas investigaciones científicas. Es por ello, que a partir de los años 50 se comienzan a construir bases permanentes modernas (con presencia continuada y estructura institucional estable). Las primeras fueron las estaciones McMurdo y Polo Sur Amundsen-Scott operadas por Estados Unidos. Pero ¿qué hace de la Antártida un lugar tan especial para que haya un interés científico tan grande por esta inhóspita región? Pues lo cierto es que la Antártida es, científicamente hablando, un laboratorio natural único en el planeta. No es que haya «muchas cosas» que ver o estudiar en el sentido clásico, sino que sus condiciones extremas y su aislamiento la convierten en un entorno ideal para estudiar procesos fundamentales que en otros lugares están alterados. Esto implica que científicos de muchos campos distintos vayan allí a realizar sus investigaciones. Veamos casos concretos.
La Antártida es una región del planeta ideal para estudiar el clima y cambio climático. Es un entorno aislado y muy frío que contiene aproximadamente el 70% del agua dulce del planeta en forma de hielo. Además, es el archivo climático más antiguo de la Tierra. Los científicos perforan núcleos de hielo (los llamados «ice cores») que conservan burbujas de aire atrapadas de hace hasta 800.000 años. Esto permite estudiar cosas como las concentraciones de CO? en la atmosfera en épocas pasadas, las temperaturas pasadas y los ciclos glaciares. El hecho de que haya tanto hielo en la Antártida también implica que el nivel del mar a nivel global dependa del comportamiento de su capa de hielo. El estudio del comportamiento de sus plataformas de hielo permite estudiar procesos como las posibles subidas del nivel del mar, el colapso de glaciares y la interacción océano-hielo.
La lejanía y el clima extremo de la Antártida hacen de esta región la más «pura» y y menos contaminados del planeta. Eso la hace la mejor zona para estudiar la composición atmosférica natural (sin interferencia de contaminantes), la evolución del agujero de la capa de ozono o procesos químicos globales. En física y astrofísica, la pureza del entorno y la ausencia de asentamientos humanos cercanos, hacen de la Antártida es uno de los mejores lugares del planeta para observar el universo. Los cielos están extremadamente limpios y el aire es seco, frío y estable. Además, la prolongada oscuridad en invierno con meses enteros sin luz solar hace que la observación astronómica sea de una altísima calidad. Por otro lado, el bajo ruido electromagnético (ausencia de radiación electromagnética propia de la actividad humana) de la zona, permite el desarrollo de experimentos de altísima precisión como los detectores de neutrinos, los observatorios del fondo cósmico de microondas o los que estudian los rayos cósmicos.
Este entorno tan puro y extremo también permite estudios de lo que se conoce como «biología extrema», ya que allí viven organismos que sobreviven en condiciones durísimas con temperaturas bajo cero, oscuridad prolongada, alta radiación ultravioleta y escasez de nutrientes. Estos organismos denominados «extremófilos» por su capacidad para sobrevivir en estas condiciones extremas, ayudan a estudiar los límites de la vida, las condiciones que dieron lugar al origen de la vida y la posible vida en Marte o en lunas heladas como Europa (Júpiter).
Para estudios geológicos y geofísicos, la Antártida también es un lugar ideal. Debajo de la gruesa capa de hielo de la Antártida montañas, volcanes, lagos subglaciales (como el lago Vostok) o antiguos fragmentos del supercontinente Gondwana por lo que es una región con grandes posibilidades para estudios de geología profunda. Los datos recogidos ayudan a reconstruir cómo se rompieron los continentes o la historia tectónica del hemisferio sur. Pero es que polo sur también es el lugar idóneo para estudios de geofísica y magnetismo, como los relacionados con el campo magnético terrestre, las interacciones viento solar?magnetosfera y las auroras australes. Y es precisamente uno de estos estudios geológicos del que trata la noticia de hoy.
Como ya se ha comentado, la Antártida es un laboratorio natural de altísima calidad, pero la propia Antártida es objeto de intensos estudios. Una de las cuestiones más preocupantes hoy en día es la disminución de su capa de hielo. Al ser la reserva de agua dulce más grande del mundo, este hecho preocupa sobre manera a la comunidad científica, pues el derretimiento completo de la capa de hielo de la Antártida significaría un aumento del nivel del mar de unos 58 m. Obviamente, este escenario no se baraja a corto plazo, estaríamos hablando de un proceso de siglos o incluso milenios, pero lo que si proyectan los estudios más recientes es una subida del nivel del mar de entre 0.5 y 1 m para el año 2100. Esta subida, aunque parezca modesta, puede tener consecuencias catastróficas en algunas partes del mundo. Por lo tanto, el estudio de la evolución de la capa de hielo de la Antártida es de máximo interés.
A esto se dedica precisamente el proyecto «Sensitivity of the West Antarctic Ice Sheet to 2 °C (SWAIS2C, Sensibilidad de la Capa de Hielo de la Antártida Occidental a 2 °C)». El objetivo de este proyecto es determinar hasta qué punto retrocedió la Capa de Hielo de la Antártida Occidental durante periodos anteriores de calentamiento global, y si existe un umbral de temperatura a partir del cual su retroceso se vuelve irreversible. Este es un estudio de gran relevancia actual, pues nos encontramos en un momento en que las temperaturas a nivel global están aumentando a un ritmo inusual (Imagen 1) y, por lo tanto, la supervivencia a largo a plazo de la capa de hielo puede estar en riesgo.
Lo cierto es que las capas de hielo a nivel global y la de la Antártida en particular, han sufrido una disminución de superficie significativa en los últimos años. Como se puede ver en la imagen 2, la pérdida de superficie de hielo en el mar es mucho más visible en la zona ártica, lo que empuja a su vez a una notable disminución del hielo sobre el mar a nivel global. La capa de hielo Antártico resiste mejor, pero, aun así, se observa una tendencia negativa acentuada sobre todo en los últimos años.
En este contexto, el trabajo del proyecto SWAIS2C toma una especial relevancia. Para lograr su objetivo de estudiar la evolución del hielo antártico en épocas pasadas y ver si se pueden sacar conclusiones sobre la situación actual, el equipo se propuso extraer núcleos de roca y lodo de debajo de la capa de hielo actual. Para ello, el equipo se desplazó hasta una zona llamada «Crary Ice Rise». Un «ice rise» o «elevación de hielo» es una elevación claramente definida de una plataforma de hielo, que de otro modo sería mucho más plana, típicamente con forma de cúpula y que se eleva varios cientos de metros por encima de la plataforma de hielo circundante. Éstas se forman donde la plataforma de hielo toca el lecho marino debido a una elevación local en algún punto de éste, que sin embargo permanece por debajo del nivel del mar. En el caso del «Crary Ice Rise», el hielo permanece anclado al lecho rocoso, pero está cerca de desprenderse hacia la Plataforma de Hielo Ross, la mayor masa de hielo flotante del mundo (ver imagen 3, punto rojo, para ver la localización aproximada). El emplazamiento se encuentra a más de 700 kilómetros de la estación antártica más cercana. Allí, perforaron un agujero a través de una capa de 523 metros de hielo utilizando un taladro de agua caliente y luego instaló una plataforma geológica para extraer testigos del lecho rocoso que estaba debajo de la capa de hielo.
El núcleo obtenido en esta perforación mide 228 m y constituye el testigo de sedimento más largo jamás extraído bajo una capa de hielo (el más largo hasta el momento extraído debajo de una capa de hielo era de unos 10 m). Pero ¿qué importancia tiene esto? Pues que, a más profundidad, más antigüedad de los lodos y rocas. Por lo tanto, este testigo es único y proporcionará información de cómo era el clima hace millones de años y ayudará a los científicos del clima a prever el destino de la capa de hielo en el contexto actual de calentamiento. En concreto, los análisis ayudarán a revelar hasta qué punto retrocedió la Capa de Hielo de la Antártida Occidental en el pasado y podría dar una información crucial de lo que va a pasar en el futuro.
Según una datación preliminar, basada en la presencia de algas fosilizadas que solo existieron durante periodos geológicos específicos, el núcleo representaría un archivo de información de los últimos 23 millones de años. Esto incluye periodos en los que la temperatura media de la superficie terrestre fue más alta que la actual e incluso superior a la proyectada para 2100 según las estimaciones actuales.
De hecho, a medida que el núcleo iba saliendo, el equipo examinaba cada tramo, registrando capas alternas. Estas iban desde grava gruesa con grandes rocas incrustadas, asociadas a capas de hielo o glaciares, hasta lodo de grano fino e incluso material más blando compuesto por restos de algas. También se observaron pequeños fragmentos de conchas en capas arenosas. Esto indica que donde ahora hay una capa de más de 500 m de hielo, antes había un mar abierto. Además de precisar cuándo ocurrió y cuál era la temperatura global correspondiente, el análisis del núcleo ayudará a cuantificar los factores ambientales que impulsaron el retroceso de la capa de hielo, por ejemplo, determinando cuáles eran las temperaturas del océano en ese momento.