Científicos del Proyecto Europeo sobre el Núcleo de Hielo Antártico (EPICA) han identificado, mediante el uso de nuevos estudios de isótopos, los procesos más importantes responsables del cambio de las concentraciones naturales de metano en la transición entre la última edad de hielo y el actual periodo cálido. El trabajo, que se acaba de publicar en la revista Nature, revela que las regiones húmedas emitieron cantidades considerablemente inferiores de metano durante los periodos glaciales. Por el contrario, las emisiones de metano debidas a incendios forestales se mantienen sorprendentemente constantes entre los periodos glaciales e interglaciares.
Los núcleos de hielo son esenciales para la investigación del clima ya que son el único archivo que permite realizar medidas directas de la composición de la atmósfera y las concentraciones de gases de efecto invernadero en el pasado. El equipo de EPICA ha analizado los cambios naturales de las concentraciones atmosféricas del segundo gas de efecto invernadero más importante, el metano (CH4). Los investigadores presentaron el primer registro glacial/interglaciar de la composición isotópica del carbono del metano (δ13CH4), proporcionando una información esencial sobre las fuentes responsables de los cambios observados en las concentraciones de CH4.
Los cambios conocidos de las concentraciones atmosféricas de metano durante los periodos glacial/interglaciar son muy drásticos. La concentración media en los periodos glaciales es de 350 ppbv (partes por billón en volumen), y se incrementa hasta aproximadamente 700 ppbv durante la última transición glacial/interglaciar, mediante cambios rápidos de 200 ppbv asociados a rápidos cambios en el clima. Durante los últimos siglos, las emisiones humanas de metano han incrementado artificialmente las concentraciones de CH4 a aproximadamente 1750 ppbv.
¿Qué provocó estos cambios sustanciales en las concentraciones naturales de CH4 en la atmósfera anteriormente al impacto del hombre? Para responder a esta pregunta, los científicos han desarrollado un nuevo método analítico que permite cuantificar los cambios en la proporción de isótopos de 12CH4 y 13CH4 en muestras del núcleo de hielo. Dicha proporción aporta información sobre las fuentes de metano. “Estos estudios nos acercan mucho más al conocimiento cuantitativo de lo que ha sucedido en el pasado en las zonas húmedas y con el metano”, afirma el autor principal de la publicación y coordinador de los estudios de gases en los núcleos de hielo para el proyecto EPICA, el doctor Hubertus Fischer, del Instituto Alfred-Wegener de Estudios Polares y Marinos, en Alemania . “Esto es esencial para mejorar también nuestras predicciones sobre cómo responderá el ciclo del metano a un incremento del calentamiento en el futuro”, añade.
El estudio revela que las zonas húmedas tropicales emitieron una cantidad de CH4 sustancialmente inferior durante los periodos glaciales, a causa probablemente de los cambios en los patrones de precipitación durante los monzones. En combinación con una vida reducida en la atmósfera, ello explica las principales componentes de la reducción del CH4 en los periodos glaciales. Asimismo, las fuentes de metano boreales de las zonas húmedas situadas en latitudes más septentrionales quedaron fundamentalmente desactivadas durante el periodo glacial, debido a la expansión de las capas de hielo septentrionales y a las bajas temperaturas en las latitudes más al norte. No obstante, estas zonas húmedas situadas en latitudes elevadas se reactivaron rápidamente cuando se produjeron eventos que dieron lugar a un calentamiento rápido. Asimismo, los incendios forestales emiten una cantidad considerable de CH4, que no obstante, se mantiene sorprendentemente constante a lo largo del tiempo. Las medidas de isótopos no muestran indicios de emisiones de CH4 por desestabilización de los depósitos hídricos marinos del gas cuando se calentó el clima.
Los resultados actuales han sido publicados por un equipo de científicos de Alemania, Francia y Suiza. Como miembro alemán del proyecto EPICA, el Instituto Alfred-Wegener fue responsable de las actividades de perforación del núcleo de hielo utilizado para este estudio. Asimismo, el Instituto está especializado en el desarrollo de nuevas técnicas analíticas para medir isótopos en gases de efecto invernadero y en la interpretación de cambios en los ciclos biogeoquímicos en el pasado. El proyecto EPICA, coordinado por la European Science Foundation (ESF), está financiado por los países participantes y por la Unión Europea.
EPICA es uno de los proyectos fundamentales del programa de investigación "Sistemas Marítimos, Costeros y Polares" AWI en la sección “La Tierra y el medio ambiente” de Helmholtz-Gemeinschaft. EPICA ha recibido recientemente el Premio Descartes a la Investigación Colaborativa Transnacional que concede la Comisión Europea "por su excepcional esfuerzo y su gran impacto en la investigación sobre del clima".
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