Tras varios años contando las aventuras de este equipo de investigación nunca hemos contado qué es eso del permafrost, porqué los estudiamos, cómo son los datos que recopilamos y para qué sirven, etc. Así que de vez en cuando, cuando el trabajo nos lo permita, os iremos contando algunas de estas cosas. Hoy, que prácticamente hemos acabado el trabajo en península Hurd, y ya hemos reempaquetado todo nuestro material para salir hacia península Byers en un par de días, empezaremos a contaros qué es el permafrost.
Cuando la temperatura en muy baja, no sólo se congela el agua de los charcos, o se forman carámbanos en aleros de los tejados, si no que el suelo también se puede congelar. En ocasiones, cuando el clima es suficientemente frío, el suelo puede permanecer así, congelado, durante más de dos años. Eso es a lo que denominamos permafrost: suelo permanentemente congelado durante al menos 2 años. Y si, el suelo se puede congelar (temperatura inferior a 0ºC) aunque no tenga agua, así que el permafrost se puede clasificar en permafrost seco (si no tiene agua), y permafrost húmedo (si tienes agua y, por tanto, se forma hielo). Dependiendo de las características del suelo (y de las rocas que hay por debajo) y de las condiciones climáticas, el permafrost puede tener unos pocos centímetros o centenares de metros. En ocasiones, aunque el clima sea muy frío, puede que no se congele todo el suelo, y así podemos clasificar el permafrost en continuo (grandes extensiones congeladas), discontinuo o esporádico. En ocasiones, aunque el suelo se congele, pueden quedar pequeñas zonas en su interior que no se congelan, a esto se le denomina talik. Por otro lado, aunque el clima sea muy frío, los periodos estivales suelen llevar a un ligero incremento de la temperatura que puede hacer que la parte más superficial del permafrost se descongele para volver a congelarse durante el siguiente invierno. A esta capa que se congela y se descongela en la parte superior del permafrost es a lo que denominamos capa activa. El permafrost puede existir en cualquier lugar de la Tierra donde las temperaturas permitan que el suelo se congele, y esto ocurre, de forma general, en las zonas polares y subpolares y en zonas de alta montaña.
Y esto es lo que estudiamos en la Antártica, el permafrost y su capa activa. Las condiciones climáticas en las Shetland del Sur, en el margen de la Antártida, son lo suficientemente frías como para permitir que el suelo esté congelado, pero no tan frías como en el interior del continente, como para permitir que un ligero incremento de las temperaturas durante el verano (de Diciembre a Marzo) pueda fundir levemente la superficie, formando una delgada capa activa. Pero para estudiar el permafrost necesitamos hacerlo en lugares donde no haya glaciares cubriendo el suelo. Esto es porque el hielo de los glaciares protege al suelo de las variaciones climáticas y además impide alcanzar la superficie del mismo. Por todo esto, las Shetland del Sur son uno de los lugares de la Antártida más apropiados para este tipo de estudios: se encuentran en la zona límite de estabilidad climática del permafrost, tienen algunas áreas libres de hielo y es el lugar donde se encuentran las Bases Antárticas Españolas Juan Carlos I (Isla Livingston) y Gabriel de Castilla (Isla Decepción).
Mapa de las Shetland del Sur y la localización de los emplazamientos en los que trabajamos.
Pero, ¿porqué estudiar el permafrost?, ¿qué interés tiene? Bueno, es muy sencillo, en la actualidad, uno de los problemas más preocupantes es la evolución del clima a escala global. ¿Se está calentando el clima? Una de las formas de ver esto es estudiar cómo evoluciona el permafrost. Como hemos visto, es muy sensible a los incrementos de temperatura, por lo que si las temperaturas suben, se incrementa el espesor de la capa activa y disminuye el del permafrost. Así que controlando la evolución del permafrost podemos deducir las variaciones del clima. Por supuesto, para poder tener resultados representativos, es necesario tener una larga secuencia de datos, así que nosotros dejamos los sensores midiendo durante todo un año y durante las campañas antárticas en las que participamos, realizamos el mantenimiento de las estaciones de medida, reemplazando los sensores, reparando los desperfectos ocasionados por el hielo o el viento, midiendo el espesor de la capa activa, etc.
Pero la respuesta del permafrost a las variaciones del clima es importante por otras razones. El suelo puede contener materia orgánica congelada, por lo que si se funde puede producir la emisión de CO2 o metano (entre otros gases), que son gases de efecto invernadero. De esta forma, la fusión del permafrost no sólo es un efecto del calentamiento climático, sino que puede a su vez, incrementar dicho calentamiento. Por otro lado, el suelo congelado tiene una cierta resistencia que disminuye cuando se descongela, especialmente si es permafrost húmedo puede producir deslizamiento de laderas o colapsos del terreno, lo que tiene grandes inconvenientes en zonas pobladas (por ejemplo en los países nórdicos, la tundra Siberiana, zonas de alta montaña...). Así que muchos investigadores de todo el mundo están estudiando el permafrost en distintos sitios de la Tierra para conocer la evolución del mismo y su capa activa frente a las condiciones climáticas. De hecho, existen redes internacionales con protocolos para estandarizar este tipo de estudios en la medida de lo posible (como los protocolos CALM y TSP, en los que nosotros participamos con las estaciones que tenemos en las Shetland del Sur). Además, con nuestras estaciones aportamos datos del estado del permafrost en el continente antártico, donde por las condiciones climáticas y de accesibilidad, es más complicado trabajar, y por lo tanto hay muchos menos datos.
Nuestro interés en el estudio del permafrost tiene también una variante un poco más exótica, ya que lo que vamos conociendo sobre el comportamiento del permafrost en la Antártida nos ayuda a entender cómo podría funcionar el permafrost en Marte. Ya hemos contado en alguna ocasión que algunos miembros de nuestro equipo tienen amplia experiencia en el estudio de Marte, y que actualmente participamos como miembros del equipo científico de la misión Mars Science Laboratory (con su vehículo Curiosity que está actualmente rumbo a Marte). Así que lo que aprendemos sobre el permafrost en la Tierra, lo podremos utilizar para entender el permafrost marciano.
El rover Curiosity de NASA lleva alguno de los sensores que probamos en la Antártida y con el que intentaremos estudiar el permafrost de Marte.
Acabaremos esta larga introducción diciendo que aunque el estudio del permafrost puede parecer menos atractivo que otros, como por ejemplo el de los glaciares, ya que no se puede ver en superficie y se trata simplemente de una cuestión de temperatura, es un tema de gran interés y que tiene gran importancia como indicador de este problema global que es cambio climático. Más adelante os iremos contando cómo trabajamos, cómo son nuestras estaciones y qué labores llevamos a cabo con ellas.
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