Las antiguas semillas de amapola y la madera de sauce ofrecen pistas sobre el último derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia y un vistazo a un futuro más cálido

TheConversation

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Cuando enfocamos nuestro microscopio en la muestra de suelo por primera vez, aparecieron a la vista trozos de material orgánico:una pequeña semilla de amapola, el ojo compuesto de un insecto, ramitas de sauce rotas y esporas de musgo.Nuestra vista estaba dominada por esferas de color oscuro producidas por hongos del suelo.

Estos fueron sin lugar a dudas los restos de un ecosistema de tundra ártica – y pruebas de que toda la capa de hielo de Groenlandia desapareció más recientemente de lo que la gente cree.

Estos pequeños indicios de vidas pasadas procedían de un lugar de lo más improbable: un puñado de tierra que había quedado enterrada bajo 2 millas de hielo debajo de la cima de la capa de hielo de Groenlandia.Las proyecciones sobre el futuro derretimiento de la capa de hielo son inequívocas:Cuando el hielo desaparezca en la cumbre, al menos 90% del hielo de Groenlandia se habrá derretido.

Four maps of Greenland show ice loss at various stages, calculated by model
Los resultados de un modelo de capa de hielo muestran qué parte de la capa de hielo de Groenlandia sobrevive cuando desaparece el hielo de los sitios de extracción de muestras de hielo Camp Century (punto blanco), GISP2 (punto rojo) y DYE-3 (punto negro). Modificado de Schaefer et al., 2016, Nature

En 1993, los perforadores de la cumbre completaron el núcleo de hielo del Proyecto 2 de la Capa de Hielo de Groenlandia, o GISP2, apodado el máquina del tiempo de dos millas.Las semillas, ramitas y esporas que encontramos procedían de unos pocos centímetros de tierra en el fondo de ese núcleo, tierra que había estado guardada seca, intacta durante tres décadas en un lugar sin ventanas. Instalación de almacenamiento de Colorado.

Nuestro nuevo análisis se basa en el trabajo de otros que, durante la última década, han destrozado la creencia que la capa de hielo de Groenlandia estuvo presente continuamente desde hace al menos 2,6 millones de años, cuando comenzaron las edades de hielo del Pleistoceno.En 2016, los científicos que midieron isótopos raros en la roca desde arriba y debajo de la muestra de suelo GISP2 utilizaron modelos para sugerir que el hielo había desaparecido al menos una vez. en los últimos 1,1 millones de años.

Ahora, al encontrar restos de tundra bien conservados, hemos confirmado que la capa de hielo de Groenlandia se había derretido antes y había expuesto la tierra debajo de la cumbre el tiempo suficiente. para que se forme el suelo y que la tundra crezca allí.Eso nos dice que la capa de hielo es frágil y podría volver a derretirse.

Drill dome on Greenland ice sheet
El campamento de perforación de hielo GISP2 en la cumbre de la capa de hielo de Groenlandia tiene hoy una temperatura promedio de menos 7 grados Fahrenheit (menos 22 grados Celsius). Cristina Massey, CC POR
A rocky landscape with ice nearby.
Los restos de plantas congeladas sugieren que el centro de Groenlandia probablemente alguna vez se parecía a esta tundra rocosa seca, fotografiada en el noroeste de Groenlandia. Paul Bierman/Universidad de Vermont, CC BY-ND

Un paisaje con amapolas árticas y musgos

A simple vista, los pequeños fragmentos de vidas pasadas no tienen nada de especial: motas oscuras que flotan entre brillantes granos de limo y arena.Pero, bajo el microscopio, la historia que cuentan es asombrosa.Juntas, las semillas, las megasporas y las partes de insectos pintan una imagen de un ambiente frío, seco y rocoso que existió en algún momento del último millón de años.

En la superficie, las amapolas árticas crecían entre las rocas.Encima de cada tallo de esta pequeña pero tenaz hierba, una sola flor en forma de copa seguía al Sol a través del cielo para aprovechar al máximo la luz de cada día.

A photo of a yellow poppy next to a photo of a seed
La semilla que encontramos en el suelo congelado recuperado de menos de 2 millas de hielo (derecha) es de una amapola ártica (izquierda). Arterra/Universal Images Group vía Getty Images (izquierda), Halley Mastro/Universidad de Vermont (derecha)

Pequeños insectos zumbaban sobre mantos de diminuto musgo de roca, arrastrándose por la superficie de grava y transportando esporas en verano.

A photo of spike moss and a photo shot under a microscope showing spheres that are spores.
Megasporas de musgo de roca moderno (izquierda) y megasporas de musgo de roca (esferas color canela, derecha) de la muestra de suelo GISP2. J.F.Clovis/Cortesía del Smithsonian Institution (izquierda), Halley Mastro/Universidad de Vermont (derecha)

En el suelo rocoso había esferas oscuras llamadas esclerocios, producidas por hongos que se asocian con las raíces de las plantas en el suelo para ayudarlas a obtener los nutrientes que necesitan.Cerca de allí, los arbustos de sauce se adaptaron a la vida en la dura tundra con su pequeño tamaño y el pelo velloso que cubre sus tallos.

A photo of Arctic willow shrubs, which look nothing like willow trees, and a photo of a tiny wood piece under a microscope.
Tres fragmentos de madera, mostrados bajo un microscopio electrónico de alta potencia (a la derecha), eran sauces árticos; no de grandes árboles sino más bien restos de arbustos que llegan hasta los tobillos (a la izquierda) y que caracterizan la tundra actual de Groenlandia. Peter Prokosch;(izquierda), Barry Rock/Universidad de New Hampshire (derecha)

Cada uno de estos seres vivos dejó pistas en ese puñado de suelo: evidencia que nos decía que el hielo de Groenlandia alguna vez fue reemplazado por un resistente ecosistema de tundra.

El hielo de Groenlandia es frágil

Nuestros descubrimientos, publicados el 1 de agosto.5, 2024, en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, demuestran que el hielo de Groenlandia es vulnerable a derretirse en concentraciones de dióxido de carbono atmosférico más bajas que las actuales.La preocupación por esta vulnerabilidad ha llevado a los científicos a estudiar la capa de hielo. desde la década de 1950.

En la década de 1960, un equipo de ingenieros extrajo el primer núcleo de hielo profundo del mundo en Campamento del siglo, a base militar de propulsión nuclear construido en la capa de hielo a más de 100 millas de la costa noroeste de Groenlandia.Estudiaron el hielo, pero no les sirvieron de mucho los trozos de roca y tierra que surgieron con el fondo del núcleo.Estos fueron almacenados y luego perdidos hasta 2019, cuando fueron redescubierto en un congelador de laboratorio.Nuestro equipo estuvo entre los científicos llamados para analizarlos.

A man in a fur-lined coat removes a long ice core about as wide as his hand
George Linkletter, trabajando para EE.UU.El Laboratorio de Ingeniería e Investigación de las Regiones Frías del Cuerpo de Ingenieros del Ejército examina un trozo de núcleo de hielo en la trinchera científica de Camp Century.La base fue cerrada en 1966. A NOSOTROS.Fotografía del ejército

En el suelo de Camp Century también encontramos restos de plantas e insectos que habían sido congelado bajo el hielo.Usando isótopos raros y técnicas de luminiscencia, pudimos fecharlos en un período hace unos 400.000 años, cuando las temperaturas eran similares a las actuales.

Two microscope images show tiny plant parts. One a moss stem and the other a sedge seed.
Restos exquisitamente conservados de musgo de 400.000 años de antigüedad, a la izquierda, y una semilla de juncia, a la derecha, encontrada en el núcleo del suelo debajo de la capa de hielo de Groenlandia en Camp Century, ayudan a contar la historia de lo que vivía allí cuando el hielo se había ido. Halley Mastro/Universidad de Vermont

Otro núcleo de hielo, DYE-3 del sur de Groenlandia, ADN contenido mostrando que los bosques de abetos cubrieron esa parte de la isla en algún momento del último millón de años.

La evidencia biológica demuestra de manera convincente la fragilidad de la capa de hielo de Groenlandia.En conjunto, los hallazgos de tres núcleos de hielo sólo pueden significar una cosa:Con la posible excepción de unas pocas zonas montañosas al este, el hielo debe haberse derretido en toda la isla en el último millón de años.

Perdiendo la capa de hielo

Cuando desaparece el hielo de Groenlandia, la geografía mundial cambia, y eso es un problema para la humanidad.

A medida que la capa de hielo se derrita, el nivel del mar eventualmente aumentará más de 23 pies, y las ciudades costeras se inundarán.La mayor parte de Miami quedará bajo el agua, al igual que gran parte de Boston, Nueva York, Mumbai y Yakarta.

A 3D map of Boston showing sea level if most of Greenland melted. It covers most of the city and surrounding areas.
Así se vería un aumento de 5 metros (16 pies) del nivel del mar en Boston. Arquitectura 2030

Hoy en día, el nivel del mar está aumentando a más de una pulgada cada década, y en algunos lugares, varias veces más rápido.Para el año 2100, cuando los niños de hoy sean abuelos, es probable que el nivel del mar en todo el mundo sea varios pies más alto.

Usar el pasado para entender el futuro

La rápida pérdida de hielo está cambiando el Ártico.Los datos sobre ecosistemas pasados, como los que hemos recopilado debajo del hielo de Groenlandia, ayudan a los científicos a comprender cómo cambiará la ecología del Ártico a medida que el clima se caliente.

Cuando las temperaturas aumentan, la nieve blanca y brillante se derrite y el hielo se encoge, dejando al descubierto rocas y suelo oscuros que absorben el calor del sol.El Ártico es volviéndose más verde con cada año que pasa, deshielo del permafrost subyacente y liberar más carbono que calentará aún más el planeta.

Los autores comparten sus investigaciones e imágenes de la perforación del núcleo de hielo.Quincy Massey-Bierman/Universidad de Vermont.

El cambio climático provocado por el hombre va camino de calentar el Ártico y Groenlandia más allá de las temperaturas que han experimentado durante millones de años. Para salvar el hielo de Groenlandia, los estudios muestran que el mundo necesitará detener las emisiones de gases de efecto invernadero de sus sistemas energéticos y reducir los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera.

Comprender las condiciones ambientales que desencadenaron la última desaparición de la capa de hielo y cómo respondió la vida en Groenlandia será crucial para evaluar los riesgos futuros que enfrentarán la capa de hielo y las comunidades costeras de todo el mundo.

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