Un proyecto ambicioso para tener un registro continuo de la atmósfera y el clima de la Tierra que pretende abarcar 1,5 millones de años está listo.
Científicos europeos viajarán a la Antártica en diciembre para comenzar el proceso de perforación en la capa de hielo del este del continente.
El objetivo del equipo es extraer un núcleo de material congelado de casi 3 kilómetros de largo.
Los científicos esperan que esto pueda ayudar a encontrar una explicación de por qué las edades de hielo de la Tierra cambiaron de frecuencia en el pasado.
Aunque a primera vista parezca ser una búsqueda bastante esotérica, los investigadores dicen que esto está directamente relacionado con la cuestión de cuánto se calentará el mundo en los próximos siglos.
"Algo pasó hace unos 900.000 años. Los ciclos de la edad de hielo cambiaron de cada 40.000 años aproximadamente a cada 100.000 años; y no sabemos por qué", le dijo a la BBC la Dra. Catherine Ritz, del Instituto de Geociencias Ambientales de Grenoble, Francia.
"Y es bastante importante, porque si queremos pronosticar qué pasará con el clima en el futuro, con el aumento de los gases de efecto invernadero, entonces tendremos que usar modelos, y estos modelos se calibrarán con lo que sucedió en el pasado", añadió.
Ritz habló en la Asamblea General de la Unión Europea de Geociencias en Viena, en la que se anunció formalmente el sitio designado para la nueva operación de perforación.
Está en una colina alta a unos 40 km al suroeste de la base de investigación franco-italiana Concordia. El lugar ya ha sido apodado como "Little Dome C" (Pequeño Domo C).
En el programa participarán 14 instituciones de 10 países diferentes en lo que se conoce como el proyecto "Beyond-EPICA".
Probablemente tomará unos cinco años extraer el núcleo por completo y al menos un año más examinar el hielo.
El costo total previsto de 30 millones de euros (unos US$ 33,8 millones) se cubrirá con el presupuesto científico de la Unión Europea del programa Horizonte 2020.
¿Cómo los núcleos de hielo registran el clima del pasado?
El hielo en la Antártica está formado por capas de nieve que cayeron en el continente durante millones de años.
Mientras este hielo se fue apilando, capturó burbujas de aire. Estas pequeñas bolsas de gas son una foto instantánea de la atmósfera de ese entonces.
Los científicos pueden leer los niveles de dióxido de carbono y otros componentes que atrapan el calor, como el metano, por ejemplo.
El análisis de los átomos en las moléculas de hielo de agua que encierran los gases también da una indicación de las temperaturas que había en el momento de la precipitación.
Actualmente, el núcleo de hielo más antiguo y continuo que se ha perforado proviene de un programa anterior en el Domo C, denominado Proyecto Europeo para la extracción de hielo en la Antártida (EPICA).
Funcionó de 1996 a 2004 y se extrajo un cilindro de hielo de 10 centímetros de ancho por 2.774 metros de largo.
¿Qué reveló este núcleo de hielo anterior?
El antiguo núcleo EPICA contenía un registro de temperaturas y dióxido de carbono atmosférico de 800.000 años.
Allí se pudo observar que cada vez que la Tierra entraba en una edad de hielo y las temperaturas bajaban, la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera también disminuía. Y cuando el clima volvió a calentarse, el CO2 aumentó de forma paralela.
Estos ciclos ocurrieron aproximadamente cada 100.000 años, unas fases que probablemente estén relacionada con leves cambios en la excentricidad orbital de la Tierra (una elipse más o menos grande) alrededor del Sol.
Pero se sabe a partir de un registro alternativo del clima pasado, que ha sido descifrado a partir de sedimentos oceánicos, que más atrás en el tiempo el ciclo de la era del hielo fue mucho más corto, aproximadamente cada 41.000 años.
Ese es un período probablemente dominado por la forma en que la Tierra se inclinaba hacia atrás y adelante sobre su eje. Pero nadie está realmente seguro de por qué ocurrió este cambio.
¿Cuál podría ser la razón del cambio?
Las peculiaridades orbitales descritas anteriormente cambian la cantidad de la energía del Sol que llega a la Tierra, y explican las variaciones en las temperaturas globales en el orden de 1,5 grados Celsius.
Pero las edades de hielo, desde su estado mínimo hasta el máximo, implican variaciones de seis grados. Esto significa que tiene que haber habido procesos de amplificación en juego.
Las diferencias en la mezcla y el nivel de los gases de efecto invernadero en la atmósfera serán sin duda parte de la historia, y el núcleo de hielo de Beyond-EPICA, si puede llegar a 1,5 millones de años atrás, expondrá esta contribución particular. Sin embargo, hay ciertos factores adicionales.
"En mi opinión, el mejor candidato es un mecanismo interno en el sistema climático que tiene que ver con los cambios en el volumen de hielo en la Tierra", dijo el profesor Olaf Eisen, coordinador del proyecto Beyond-EPICA del Instituto Alfred-Wegener de Alemania.
"Si cambias el volumen de hielo, también cambias el nivel del mar y la circulación oceánica. Pero algo sucedió en lo que llamamos la transición del Pleistoceno Medio (MPT, en inglés)", una escala temporal geológica.
"Las razones detrás del MPT aún están bajo debate y tocan la comprensión básica del sistema climático".
¿Es la ubicación elegida la correcta?
En el pasado, muchos países buscaron un lugar para perforar el núcleo de hielo más antiguo, incluidos Estados Unidos, Rusia, China, Japón y Australia. El proyecto de Europa es el primero en entrar en la fase de implementación.
El sitio es clave ya que recibirá una gran ayuda en términos de logística al estar cerca de una base de investigación, y la selección de "Little Dome C" se aprobó después de tres años de un cuidadoso trabajo de investigación.
Los equipos arrastraron instrumentos de un lado a otro en el hielo para mapear las capas inferiores,
Una de las complejidades es que el calor proveniente de la roca en el fondo puede derretir las capas de hielo más antiguas y más profundas.
Este es uno de los peligros que surgen cuanto más profunda es la perforación, ya que las temperaturas más frías siempre se encuentran más cerca de la superficie de la capa de hielo.
"El núcleo tendrá una longitud de 4 metros cuando sea extraído", explicó el Dr. Rob Mulvaney, del Relevamiento Antártico Británico (BAS, por sus siglas en inglés). "Lo cortaremos en secciones de 1 metro y luego las moveremos a la estación Concordia".
"En la estación cortaremos las secciones a la mitad, a lo largo. Una mitad la dejaremos en la Antártida como un archivo a largo plazo (¡no habrá que pagar los costos del congelador!), y la otra mitad viajará a Europa para el análisis".
