Imágenes de sónar de burbujas elevándose desde el fondo marino en la costa de Washington. La base de la columna está a 515 metros de profundidad y la parte superior, a 180 metros. Imagen: Brendan Philip. Fuente: UW.
A lo largo de la costa oeste de los Estados Unidos, hay gas metano atrapado en capas congeladas debajo del fondo marino. Una nueva investigación de la Universidad de Washington (Seattle) muestra que el agua a profundidades intermedias se está calentando lo suficiente como para hacer que estos depósitos de carbono se fundan, liberando metano a los sedimentos y el agua circundante.
Los investigadores descubrieron que el agua de la costa del Estado de Washington se está calentando gradualmente a una profundidad de 500 metros. Esa es la misma profundidad a la que el metano se transforma de sólido a gas. La investigación sugiere que el calentamiento de los océanos podría desencadenar la liberación de una potente cantidad de gas de efecto invernadero.
Aunque los científicos creen que el calentamiento global liberará metano de los hidratos de gas (hielo con gas encerrado en su estructura molecular) de todo el mundo, la mayor parte de la atención actual se ha centrado en los depósitos del Ártico. En este trabajo, se estima que desde 1970 hasta 2013 unos cuatro millones de toneladas de metano fueron liberadas por la descomposición de los hidratos de Washington.
Esa es una cantidad anual igual al metano del gas natural lanzado en 2010 en el reventón de la plataforma petrolífera semisumergible Deepwater Horizon, en la costa de Luisiana, y es 500 veces la velocidad a la que el metano se libera de forma natural en el fondo marino.
"Los hidratos de metano son un reservorio muy grande y frágil de carbono que puede liberarse si las temperaturas cambian", señala Evan Solomon, profesor ayudante de oceanografía en la UW, en la información de ésta. Es co-autor del artículo, publicado en Geophysical Research Letters. "Yo era escéptico al principio, pero cuando nos fijamos en las cantidades, eran significativas".
Metano
El metano es el componente principal del gas natural. A las bajas temperaturas y la alta presión del océano, se combina con el agua en forma de un cristal llamado hidrato de metano. El Pacífico Noroeste tiene depósitos inusualmente grandes de hidratos de metano debido a sus aguas biológicamente productivas y a su fuerte actividad geológica. Pero las costas de todo el mundo tienen depósitos que podrían ser igualmente vulnerables al calentamiento.
La co-autora Una Miller, estudiante de grado, recolectó primero miles de mediciones históricas de temperatura en una región de la costa de Washington, como parte de un proyecto de investigación independiente en el laboratorio del coautor Paul Johnson, profesor de la UW.
Los datos revelaron el inesperado calentamiento de la sub-superficie del océano. "A pesar de que los datos eran brutos y bastante desordenados, pudimos ver una tendencia", dijo Miller. "Simplemente destacaba". Las cuatro décadas de datos muestran que las agua más profundas se han calentado, quizás sorprendentemente, sobre todo debido al cambio climático.
"Muchos de los estudios anteriores se centraron en la superficie porque la mayoría de los datos están ahí", explica la co-autora Susan Hautala, profesora adjunta. "Esta profundidad resulta ser un punto ideal para detectar esta tendencia." La razón, agrega, es que se encuentra por debajo del agua cercana a la superficie, que está influida por los ciclos atmosféricos a largo plazo.
El agua calentada probablemente viene del mar de Ojotsk, entre Rusia y Japón, donde el agua superficial se vuelve muy densa y luego se extiende al este a través del Pacífico. El mar de Ojotsk es conocido por haberse calentado en los últimos 50 años, y otros estudios han demostrado que el agua tarda una década o dos en cruzar el Pacífico y llegar a la costa de Washington.
Los investigadores descubrieron que el agua de la costa del Estado de Washington se está calentando gradualmente a una profundidad de 500 metros. Esa es la misma profundidad a la que el metano se transforma de sólido a gas. La investigación sugiere que el calentamiento de los océanos podría desencadenar la liberación de una potente cantidad de gas de efecto invernadero.
Aunque los científicos creen que el calentamiento global liberará metano de los hidratos de gas (hielo con gas encerrado en su estructura molecular) de todo el mundo, la mayor parte de la atención actual se ha centrado en los depósitos del Ártico. En este trabajo, se estima que desde 1970 hasta 2013 unos cuatro millones de toneladas de metano fueron liberadas por la descomposición de los hidratos de Washington.
Esa es una cantidad anual igual al metano del gas natural lanzado en 2010 en el reventón de la plataforma petrolífera semisumergible Deepwater Horizon, en la costa de Luisiana, y es 500 veces la velocidad a la que el metano se libera de forma natural en el fondo marino.
"Los hidratos de metano son un reservorio muy grande y frágil de carbono que puede liberarse si las temperaturas cambian", señala Evan Solomon, profesor ayudante de oceanografía en la UW, en la información de ésta. Es co-autor del artículo, publicado en Geophysical Research Letters. "Yo era escéptico al principio, pero cuando nos fijamos en las cantidades, eran significativas".
Metano
El metano es el componente principal del gas natural. A las bajas temperaturas y la alta presión del océano, se combina con el agua en forma de un cristal llamado hidrato de metano. El Pacífico Noroeste tiene depósitos inusualmente grandes de hidratos de metano debido a sus aguas biológicamente productivas y a su fuerte actividad geológica. Pero las costas de todo el mundo tienen depósitos que podrían ser igualmente vulnerables al calentamiento.
La co-autora Una Miller, estudiante de grado, recolectó primero miles de mediciones históricas de temperatura en una región de la costa de Washington, como parte de un proyecto de investigación independiente en el laboratorio del coautor Paul Johnson, profesor de la UW.
Los datos revelaron el inesperado calentamiento de la sub-superficie del océano. "A pesar de que los datos eran brutos y bastante desordenados, pudimos ver una tendencia", dijo Miller. "Simplemente destacaba". Las cuatro décadas de datos muestran que las agua más profundas se han calentado, quizás sorprendentemente, sobre todo debido al cambio climático.
"Muchos de los estudios anteriores se centraron en la superficie porque la mayoría de los datos están ahí", explica la co-autora Susan Hautala, profesora adjunta. "Esta profundidad resulta ser un punto ideal para detectar esta tendencia." La razón, agrega, es que se encuentra por debajo del agua cercana a la superficie, que está influida por los ciclos atmosféricos a largo plazo.
El agua calentada probablemente viene del mar de Ojotsk, entre Rusia y Japón, donde el agua superficial se vuelve muy densa y luego se extiende al este a través del Pacífico. El mar de Ojotsk es conocido por haberse calentado en los últimos 50 años, y otros estudios han demostrado que el agua tarda una década o dos en cruzar el Pacífico y llegar a la costa de Washington.
Investigadores recogiendo muestras de sedimentos en la costa de Washington. Fuente: UW.
El trabajo
"Iniciamos el trabajo cuando nos dimos cuenta de que se trataba también de la profundidad más sensible para los depósitos de hidratos de metano", recuerda Hautala, que cree que las mismas corrientes oceánicas podrían estar calentando aguas de profundidad intermedia desde el norte de California a Alaska, donde también se conoce la existencia de depósitos de metano congelado.
El calentamiento del agua hace que la parte congelada del hidrato de metano se mueva a aguas más profundas. En tierra, a medida que la temperatura del aire calienta una ladera helada, la línea de nieve se mueve hacia arriba. En el calentamiento de los océanos, el límite entre el metano congelado y el gaseoso se movería más hacia abajo y más lejos de la costa.
Los cálculos del artículo muestran que desde 1970 este límite en Washington se ha alejado cerca de 1 kilómetro de la costa. En 2100, el límite para el metano sólido se habría alejado entre 1 y 3 kilómetros más.
Las estimaciones de la cantidad futura de gas liberado por la disociación de hidratos en este siglo alcanan los 0,4 millones de toneladas métricas por año frente a la costa de Washington, que anualmente equivale a alrededor de cuatro veces la cantidad de metano liberada por el reventón de Deepwater Horizon.
Aún se desconoce donde acabaría el gas metano liberado. Podría ser consumido por las bacterias en los sedimentos del fondo marino o en el agua, por lo que podría provocar que el agua de mar en esa zona fuera más ácida y con menos oxígeno. Parte del metano también podría subir a la superficie, donde se liberaría a la atmósfera como gas de efecto invernadero, agravando los efectos del calentamiento.
Los investigadores esperan ahora verificar los cálculos con nuevas mediciones. En los últimos años, pescadores curiosos han enviado a los oceanógrafos de la UW imágenes de sonar que muestran columnas misteriosas de burbujas. Salomon y Johnson acaban de regresar de revisar algunos de esos lugares a profundidades donde Salomon cree que podrían estar causadas por el calentamiento del agua. "Las imágenes de los pescadores eran muy precisas", afirma Johnson. "Sin ellos, habríamos estado disparando a ciegas."
Johnson y Salomón están analizando los datos de su viaje para identificar lo que está provocando ese escape, y el destino del metano liberado. Los recientes avistamientos de burbujas de metano elevándose hasta la superficie del mar, señalan los autores, sugieren que al menos una parte del gas del fondo marino puede llegar a la superficie y entrar enla atmósfera.
La investigación fue financiada por la National Science Foundation y el Departamento de Energía de Estados Unidos.
"Iniciamos el trabajo cuando nos dimos cuenta de que se trataba también de la profundidad más sensible para los depósitos de hidratos de metano", recuerda Hautala, que cree que las mismas corrientes oceánicas podrían estar calentando aguas de profundidad intermedia desde el norte de California a Alaska, donde también se conoce la existencia de depósitos de metano congelado.
El calentamiento del agua hace que la parte congelada del hidrato de metano se mueva a aguas más profundas. En tierra, a medida que la temperatura del aire calienta una ladera helada, la línea de nieve se mueve hacia arriba. En el calentamiento de los océanos, el límite entre el metano congelado y el gaseoso se movería más hacia abajo y más lejos de la costa.
Los cálculos del artículo muestran que desde 1970 este límite en Washington se ha alejado cerca de 1 kilómetro de la costa. En 2100, el límite para el metano sólido se habría alejado entre 1 y 3 kilómetros más.
Las estimaciones de la cantidad futura de gas liberado por la disociación de hidratos en este siglo alcanan los 0,4 millones de toneladas métricas por año frente a la costa de Washington, que anualmente equivale a alrededor de cuatro veces la cantidad de metano liberada por el reventón de Deepwater Horizon.
Aún se desconoce donde acabaría el gas metano liberado. Podría ser consumido por las bacterias en los sedimentos del fondo marino o en el agua, por lo que podría provocar que el agua de mar en esa zona fuera más ácida y con menos oxígeno. Parte del metano también podría subir a la superficie, donde se liberaría a la atmósfera como gas de efecto invernadero, agravando los efectos del calentamiento.
Los investigadores esperan ahora verificar los cálculos con nuevas mediciones. En los últimos años, pescadores curiosos han enviado a los oceanógrafos de la UW imágenes de sonar que muestran columnas misteriosas de burbujas. Salomon y Johnson acaban de regresar de revisar algunos de esos lugares a profundidades donde Salomon cree que podrían estar causadas por el calentamiento del agua. "Las imágenes de los pescadores eran muy precisas", afirma Johnson. "Sin ellos, habríamos estado disparando a ciegas."
Johnson y Salomón están analizando los datos de su viaje para identificar lo que está provocando ese escape, y el destino del metano liberado. Los recientes avistamientos de burbujas de metano elevándose hasta la superficie del mar, señalan los autores, sugieren que al menos una parte del gas del fondo marino puede llegar a la superficie y entrar enla atmósfera.
La investigación fue financiada por la National Science Foundation y el Departamento de Energía de Estados Unidos.
Referencia bibliográfica:
Susan L. Hautala, Evan A. Solomon, H. Paul Johnson, Robert N. Harris, Una K. Miller: Dissociation of Cascadia margin gas hydrates in response to contemporary ocean warming. Geophysical Research Letters (2014). DOI: 10.1002/2014GL061606.
Susan L. Hautala, Evan A. Solomon, H. Paul Johnson, Robert N. Harris, Una K. Miller: Dissociation of Cascadia margin gas hydrates in response to contemporary ocean warming. Geophysical Research Letters (2014). DOI: 10.1002/2014GL061606.