Resuelven el misterio de los cráteres explosivos en Siberia

En la península de Yamal, una región remota en el noroeste de Siberia, la aparición de enormes cráteres ha intrigado a científicos y habitantes locales por casi una década. En 2014, el primer cráter, de unos 50 metros de profundidad y 70 metros de diámetro, fue descubierto inesperadamente en esta área, rodeado de escombros que sugirieron que algo había explotado desde las entrañas de la tierra.

Desde ese primer hallazgo, científicos y habitantes locales identificaron más cráteres en las penínsulas de Yamal y Gydan, desatando todo tipo de teorías sobre sus posibles causas. Así, lo que comenzó como un enigma aislado resultó ser el primer registro de un fenómeno exclusivo del Ártico: ¿podría tratarse de meteoritos? ¿O explosiones de gas natural? Ahora, un reciente estudio, publicado en la revista Geophysical Research Letters, sugiere que la respuesta es más compleja y tiene que ver con un delicado equilibrio que el cambio climático está alterando.

"Es un trabajo de detectives", explica Ana Morgado, ingeniera química de la Universidad de Cambridge y coautora del estudio en un comunicado de prensa de la Unión Americana de Geofísica (AGU, por sus siglas en inglés).

Criopeg, capa especial del permafrost

Bajo el suelo estacionalmente helado de Yamal se esconde una gruesa capa de permafrost arcilloso. Pero la clave de estas explosiones yace en una capa especial dentro del permafrost llamada criopeg. Estas bolsas de agua salada son reliquias de antiguos mares prehistóricos, y permanecen líquidas gracias a su alta salinidad y a la presión que ejerce el suelo congelado sobre ellas. Pero eso no es todo. Justo debajo de los criopegs, se encuentran hidratos de metano: sólidos cristalizados de metano y agua que permanecen estables en condiciones de alta presión y baja temperatura.

Pero la pregunta persiste: ¿qué hace que todo esto explote? Como explica el geofísico Julyan Cartwright, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, había dos posibilidades: "O bien se produce una reacción química, como la de la dinamita, o bien inflas la rueda de tu bicicleta hasta que explota: eso es física".

La ausencia de luces o productos de combustión descartó la primera opción. La respuesta estaba en la física, específicamente en la ósmosis: el movimiento del agua para igualar concentraciones de sustancias disueltas.

Bomba osmótica

El cambio climático está provocando que la capa superficial del suelo se descongele a profundidades cada vez mayores. Cuando esta agua de deshielo alcanza los criopegs, extraordinariamente salados, se desencadena un efecto de bomba osmótica. El agua intenta equilibrar la concentración de sal, pero al no haber suficiente espacio, la presión aumenta hasta formar grietas en el permafrost.

Y aquí viene el golpe final: estas grietas provocan una súbita caída de presión que desestabiliza los hidratos de metano subyacentes. El resultado es una explosión que eyecta tierra, roca y hielo, creando estos misteriosos cráteres.

Implicaciones para el calentamiento global

Aunque estos eventos son relativamente infrecuentes, las cantidades de metano liberadas son significativas. El metano es un gas de efecto invernadero mucho más potente que el dióxido de carbono en el corto plazo, lo que significa que estas explosiones podrían tener un impacto considerable en el calentamiento global.

"Podría tratarse de un fenómeno poco frecuente", afirma Morgado. "Pero la cantidad de metano que se libera podría tener un impacto bastante grande en el calentamiento global".

Curiosamente, este fenómeno solo se ha observado en las penínsulas de Yamal y Gydan. La combinación específica de permafrost, criopegs y hidratos de metano crea un escenario geológico único que, sumado al calentamiento global, desencadena estas explosiones subterráneas.

"Estamos hablando de condiciones muy, muy específicas", afirma Morgado. "Es un espacio geológico muy nicho".

Aun así, a medida que la ciencia avanza en su comprensión del papel del cambio climático en estos fenómenos, se hace evidente que los sucesos en las zonas más gélidas del mundo, aunque lleguen a ser muy únicos, pueden tener consecuencias significativas para el clima global. En este contexto, mientras las temperaturas sigan aumentando, los cráteres de Siberia seguirán siendo claros indicadores de los rápidos cambios que está experimentando nuestro planeta.

Editado por Felipe Espinosa Wang con información de AGU, The Guardian y Live Science.