El hielo marino del Ártico se ha reducido en más de un 42% desde 1979, cuando los satélites comenzaron a proporcionar mediciones consistentes. A medida que el hielo restante se adelgaza y retrocede, más océano abierto queda expuesto a la luz solar. El hielo ayuda a enfriar el planeta al reflejar la luz solar, pero el agua oscura del océano absorbe calor, lo que acelera el calentamiento y contribuye a una mayor pérdida de hielo. Las proyecciones climáticas sugieren que el Ártico podría experimentar veranos sin hielo en las próximas décadas, y los científicos todavía están trabajando para comprender cómo este cambio podría afectar los ecosistemas y las sociedades humanas.
Desde hace muchos años, los científicos saben que las partículas finas del espacio caen constantemente a la Tierra y se acumulan en los sedimentos del océano. En un estudio publicado el 6 de noviembre, el Dr. ciencia Detectar dónde aparece este polvo cósmico y dónde está ausente proporciona pistas sobre cómo ha cambiado la cobertura de hielo marino a lo largo de miles de años.
“Si podemos proyectar los patrones temporales y espaciales de la futura disminución de la cobertura de hielo, nos ayudará a comprender el calentamiento, predecir cambios en las redes alimentarias y las pesquerías, y prepararnos para cambios geopolíticos”, dijo Frankie Pavia, profesor asistente de oceanografía que dirigió el estudio.
Cómo el polvo cósmico ayuda a rastrear el hielo antiguo
El polvo cósmico se crea cuando las estrellas explotan o los cometas se fragmentan, y gran parte de él transporta una versión más rara de helio llamada helio-3 después de pasar cerca del Sol. Los investigadores miden el helio-3 para distinguir el polvo cósmico del material producido en la Tierra.
“Es como buscar una aguja en un pajar”, dijo Pavia. “Tenemos pequeñas cantidades de polvo cósmico lloviendo por todas partes, pero también tenemos sedimentos de la Tierra acumulándose con bastante rapidez”.
En este proyecto, sin embargo, Pavía prestó más atención a las zonas donde no aparecía polvo.
“Durante la última edad de hielo, casi no había polvo cósmico en los sedimentos del Ártico”, afirmó.
Una reconstrucción de 30.000 años del hielo marino del Ártico
El equipo propuso que el polvo cósmico podría servir como sustituto de las mediciones de hielo por satélite. Cuando la superficie del océano está cubierta de hielo, el polvo no puede depositarse en el fondo del océano, pero el agua abierta le permite llegar a los sedimentos. Al medir la cantidad de polvo cósmico en núcleos de sedimentos recolectados en tres ubicaciones del Ártico, los investigadores recrearon la historia del hielo marino durante los últimos 30.000 años.
Los tres sitios de estudio “abarcan un gradiente de cobertura de hielo moderna”, dijo Pavia. Un lugar cercano al Polo Norte está cubierto de hielo durante todo el año. El segundo se encuentra cerca del borde estacional del hielo en septiembre, y el tercero estuvo constantemente cubierto de hielo en la década de 1980, pero ahora experimenta condiciones periódicas sin hielo.
El equipo descubrió que los períodos de capa de hielo continua correspondían a muy poco polvo cósmico en los sedimentos. Esto fue cierto durante la última edad de hielo hace unos 20.000 años. Más tarde, a medida que el planeta se calentó, el polvo cósmico comenzó a aparecer nuevamente en las muestras de sedimentos.
Vincular los cambios de hielo con el uso de nutrientes
Los investigadores compararon sus registros de hielo reconstruidos con datos sobre la disponibilidad de nutrientes. Descubrieron que el uso de nutrientes era mayor cuando la extensión del hielo marino era baja y disminuía a medida que aumentaba la capa de hielo.
Los datos sobre el ciclo de nutrientes provienen de pequeñas conchas que alguna vez estuvieron habitadas por foraminíferos, que digieren el nitrógeno. Las firmas químicas conservadas en sus caparazones revelan qué cantidad de nutrientes disponibles utilizaron estos organismos mientras estaban vivos.
“A medida que el hielo retroceda en el futuro, esperamos ver un mayor uso de nutrientes por parte del fitoplancton en el Ártico, con consecuencias para la red alimentaria”, dijo Pavia.
¿Qué impulsa el cambio nutricional?
Se necesita más trabajo para comprender por qué la utilización de nutrientes cambia con la pérdida de hielo. Una posibilidad es que menos hielo conduzca a una mayor fotosíntesis en la superficie, aumentando la absorción de nutrientes. Otra hipótesis sugiere que el derretimiento del hielo reduce la concentración de nutrientes en el agua.
Ambas ideas podrían parecer costos elevados de nutrientes, pero sólo la primera indicaría un aumento en la productividad marina.
Otros coautores incluyen a Jesse R. de la Universidad de Massachusetts Boston. el granjero; Laura Zemery y Thomas M. Cronin del Servicio Geológico de Estados Unidos; y Jonathan Trefcorn y Kenneth A. en Caltech. farley
Esta investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias y una beca postdoctoral Foster y Coco Stanback.
