Siberia: estudian si unos "misteriosos" cráteres podrían estar relacionados con el cambio climático

Los científicos no están seguros de cómo se formó exactamente el enorme agujero, que es al menos el noveno descubierto en la región desde 2013. Las teorías iniciales flotaron cuando se descubrió el primer cráter cerca de un campo de petróleo y gas en la península de Yamal en el noroeste de Siberia, incluido el impacto de un meteorito, un aterrizaje de ovnis y el colapso de una instalación secreta de almacenamiento militar subterráneo.

Si bien los científicos ahora creen que el agujero gigante está relacionado con una acumulación explosiva de gas metano, que podría ser un resultado inquietante del calentamiento de las temperaturas en la región, todavía hay muchas cosas que los investigadores no saben. En agosto de 2020, el Instituto RAS de Problemas de Petróleo y Gas, apoyado por las autoridades locales de Yamal, llevó a cabo una expedición al nuevo cráter. Crédito: Evgeny Chuvlin.

«En este momento, no existe una única teoría aceptada sobre cómo se forman estos complejos fenómenos», dijo Evgeny Chuvilin, científico investigador principal del Centro de Recuperación de Hidrocarburos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Skolkovo, quien ha visitado el sitio del cráter más nuevo para estudiar sus características. «Es posible que se hayan estado formando durante años, pero es difícil estimar el número. Dado que los cráteres suelen aparecer en áreas deshabitadas y en gran parte vírgenes del Ártico, a menudo no hay nadie que los vea ni los informe», dijo Chuvilin. «Incluso ahora, los cráteres se encuentran principalmente por accidente durante vuelos de helicópteros de rutina no científicos o por pastores y cazadores de renos».

El permafrost, que equivale a dos tercios del territorio ruso, es una enorme reserva natural de metano, un potente gas de efecto invernadero, y los recientes veranos calurosos en la región, incluso en 2020, pueden haber jugado un papel en la creación de estos cráteres. El cráter de Yamal fue el primero en ser descubierto en la región. Se encontró en 2013.

Haciendo minería a un misterio

Chuvilin y su equipo se encuentran entre los pocos científicos que han estado dentro de uno de estos cráteres para investigar cómo se formó y de dónde proviene el gas que los causa. El acceso a los cráteres debe hacerse con equipo de escalada y hay una ventana limitada: los cráteres se convierten en lagos a los dos años de su formación.

Los científicos tomaron muestras de suelo y hielo de permafrost del borde de un agujero, conocido como el cráter Erkuta, durante un viaje de campo en 2017 después de que fue descubierto por biólogos que estaban en el área observando la anidación de halcones. Los investigadores realizaron observaciones con drones seis meses después. «El problema principal con estos cráteres es cuán increíblemente rápidos, geológicamente, se forman y cuán breves son antes de convertirse en lagos», dijo Chuvilin. «Encontrar uno en el Ártico remoto es siempre un golpe de suerte para los científicos».

El estudio, que se publicó en junio, mostró que los gases, principalmente metano, pueden acumularse en las capas superiores del permafrost de múltiples fuentes, tanto de las capas profundas de la Tierra como más cercanas a la superficie. La acumulación de estos gases puede crear una presión lo suficientemente fuerte como para atravesar las capas superiores de suelo congelado, esparciendo tierra y rocas y creando el cráter. «Queremos enfatizar que los estudios de este problema de cráteres se encuentran en una etapa muy temprana, y cada nuevo cráter conduce a nuevas investigaciones y descubrimientos», dijo.

Con el cráter Erkuta, el modelo de los científicos sugirió que se formó en un lago seco que probablemente tenía algo llamado talik debajo del lago, una zona de suelos no congelados que comenzaron a congelarse gradualmente después de que el lago se había secado, aumentando el estrés que finalmente se liberó en una poderosa explosión, un tipo de volcán de hielo.

«El criovolcanismo, como lo llaman algunos investigadores, es un proceso muy poco estudiado y descrito en la criosfera, una explosión que involucra rocas, hielo, agua y gases que deja un cráter. Es una amenaza potencial para la actividad humana en el Ártico y necesitamos estudiar a fondo cómo los gases, especialmente el metano, se acumulan en las capas superiores del permafrost y qué condiciones pueden hacer que la situación se vuelva extrema», señaló Chuvilin. La criosfera se refiere a porciones de la superficie de la Tierra donde el agua está en forma sólida: hielo.

«Estas emisiones de metano también contribuyen al aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera, y el cambio climático en sí mismo podría ser un factor en el aumento del criovolcanismo. Pero esto todavía es algo que debe investigarse», dijo Chuvilin. Dijo que su equipo publicará información más detallada sobre el cráter más nuevo en breve en una revista científica. Añadió que es uno de los más grandes encontrados hasta ahora.

Veranos extremos

Marina Leibman, experta rusa en permafrost del Instituto de Criosfera de la Tierra de la Academia de Ciencias de Rusia, formó parte de un equipo de investigadores que ha analizado cinco cráteres de emisión de gas utilizando datos de teledetección y estudios de campo.

Los investigadores encontraron que los cráteres compartían algunas características similares, sobre todo un montículo de 2 a 6 metros de altura que se formó antes de la explosión. Los cráteres también estaban ubicados en pendientes suaves y tenían una parte inferior que era cilíndrica como una lata antes de abrirse en un embudo, con un diámetro de apertura de entre 20 y 25 metros de ancho. Todas las explosiones expulsaron hielo del suelo, que en algunos casos deja agujeros donde enormes bloques congelados han caído a la superficie.

Leibman creía que los veranos extremadamente calurosos en la región en 2012 y 2016, y nuevamente este año, pueden haber jugado un papel en el crecimiento y la explosión de estos montículos. Los montículos aparecen y explotan en tan solo tres a cinco años. «La liberación de metano del permafrost… probablemente sea causada por el aumento de la temperatura del aire y del suelo durante las últimas décadas. La formación de todos los GEC (cráteres de emisión de gas) fue precedida por veranos anormalmente cálidos», según el estudio, que se publicó en julio de este año, dijo.

Dijo que el metano se acumula en una característica conocida como criopeg, una capa de suelo no congelado que nunca se congela debido a su contenido de sal debajo de una mesa de hielo molido, y actúa como una trampa. Luego, el gas se escapa, deformando el hielo y la tierra, para formar un montículo. Y cuando «golpeó el calor» durante un verano cálido, los montículos explotaron, creando los espectaculares cráteres.

Leibman creía que los cráteres probablemente son exclusivos de esta área del Ártico porque pocas otras áreas comparten las características que ella cree que son necesarias para que se formen los agujeros: una combinación de hielo de tierra similar a una mesa cerca de la superficie, permafrost continuo saturado con metano y suelo no congelado con depósitos salinos debajo del hielo.

Pero ninguna de estas características ha sido descubierta o reportada en el Ártico de Alaska o Canadá, según Susan Natali, directora del programa del Ártico en el Centro de Investigación Climática de Woodwell, quien está utilizando datos satelitales para tratar de identificar y mapear cráteres que no han sido visto con ojos humanos. «Los que se han encontrado están todos en esta única región de Siberia: las penínsulas de Yamal y Gyda», dijo. Cuando Natali escuchó por primera vez acerca de estos cráteres, señaló: «Parecía una locura, pero seguro que son reales. La gente no ha visto tantos, pero están sucediendo y continúan sucediendo».

Cambio climático

Muy pocas personas han presenciado alguna de estas explosiones, pero representan un riesgo para las personas que viven en estas regiones remotas y la infraestructura de petróleo y gas, dijo Vasily Bogoyavlensky, profesor del Instituto de Investigación de Petróleo y Gas de la Academia de Ciencias de Rusia.

Habló con una pastora de renos que presenció la explosión masiva de un montículo en el canal de un río en la península de Yamal en 2017. «Todas las mañanas ella iba a este pequeño montículo helado en el río porque era el lugar más alto y estaba mirando donde estaban sus renos, y esta mañana cuando ocurrió la explosión volvió y empezó a sentir algo en sus piernas y tuvo miedo y corrió». «Cuando ella estaba en la distancia, 200 o 300 metros, hubo una explosión. Podría haber muerto», dijo. Otros cráteres se han formado a menos de 3 kilómetros de vías férreas y un oleoducto, agregó.

Bogoyavlensky no está convencido de que la causa principal de estos cráteres sea el calentamiento de las temperaturas vinculadas al cambio climático. Los pueblos y comunidades de pastores con los que ha hablado le han dicho que las generaciones mayores han compartido historias de explosiones que crearon cráteres en la tundra. Dijo que el «insumo principal» es el gas que intenta moverse a la superficie desde capas profundas de la Tierra.

Leibman dijo que su equipo ha realizado pruebas de laboratorio con el metano de algunos de los cráteres y no cree que el gas provenga de las profundidades del suelo. «Nuestro equipo y otros hicieron pruebas de laboratorio del metano del cráter. Su composición isotópica prueba que este metano no provenía de fuentes profundas», dijo en un correo electrónico. «Es difícil excluir los extremos de temperatura del aire porque el primer conjunto de cráteres apareció después del (verano) extremo de 2012, el otro después del extremo de 2016 y el más nuevo después del extremo de 2020. Nada intermedio», dijo también.

Del mismo modo, Natali dijo que creía que el cambio climático juega un papel, aunque se necesitan más datos para decirlo definitivamente. «Ha habido una serie de veranos anormalmente cálidos en el Ártico. Uno puede imaginar que eso debilita la capa de permafrost. Piensa en ello como un límite, si estás descongelando este límite, estás aflojando un poco el límite, promoviendo la capacidad del suelo a explotar», dijo. «Es como con los huracanes. Los científicos y los artículos tardaron mucho en salir a decir que sí, que el cambio climático está provocando que las tormentas huracanadas sean más fuertes. Hay muy pocos de estos agujeros, por lo que podría ser difícil decirlo con certeza, pero estoy bastante segura de que el cambio climático está jugando un papel en esto».