El océano Ártico se llenó de agua dulce al menos dos veces

Gracias al análisis detallado de la composición de los depósitos marinos, los investigadores pudieron demostrar que el Ártico y los mares nórdicos no contenían sal marina en, al menos, los dos períodos citados. En cambio, estos océanos estaban llenos de grandes cantidades de agua dulce bajo un grueso escudo de hielo. Pero después, estas reservas de agua acabaron filtrándose aburptamente al Atlántico Norte , provocando las rápidas oscilaciones climáticas registradas en estudios anteriores.

«Estos resultados significan un cambio en nuestra comprensión del océano Ártico en climas glaciares», afirma Walter Geibert , geoquímico del AWI y primer autor del estudio. «Es la primera vez que se ha considerado una renovación completa del océano Ártico y los mares nórdicos, que ha ocurrido no una, sino dos veces».

Hace unos 60.000 a 70.000 años, en un momento particularmente frío de la Glaciación cuaternaria (periodo en el que estamos inmersos desde hace 2,59 millones de años y que se caracteriza por eventos glaciales separados por periodos interglaciares), gran parte del norte de los continentes europeo y americano estaban cubiertos por gruesas capas de hielo. La de Europa cubría una distancia de más de 5.000 kilómetros , desde Irlanda y Escocia , atravesando los países nórdicos y llegando hasta el borde oriental del mar de Kara (océano Ártico). En América del Norte, gran parte de lo que ahora se conoce como Canadá quedó enterrado bajo dos grandes capas de hielo. Y Groenlandia y partes de la costa del mar de Bering también se «congelaron».

En estas zonas donde hay tierra firme es fácil seguir el rastro del hielo antiguo a través de rocas que no están en su sitio, las morrenas acumuladas y transportadas en antiguos glaciares o los propios valles glaciares esculpidos por ríos de hielo. Pero ¿qué ocurría aún más al norte, en el océano Ártico? ¿Acaso estaba cubierto de un espeso hielo marino? ¿O tal vez «lenguas» de estas capas de hielo continentales flotaban sobre él, más allá del Polo Norte?

El problema aquí es que las pistas son mucho más difíciles de encontrar: hay que analizar a grandes profundidades en el interior de las vastas plataformas de hielo del Ártico. Una ardua tarea, sin duda. Es por ello que, hasta ahora, las respuestas científicas a estas preguntas eran más o menos hipotéticas. Pero el equipo de Geibert encontró otro método.

Análisis geológicos de diez núcleos de sedimentos de diferentes partes del océano Ártico, del estrecho de Fram y de los mares nórdicos revelaron que faltaba un indicador en todas las muestras en el mismo periodo de tiempo: el isótopo de torio . «En el agua de mar salina, la desintegración del uranio natural siempre da como resultado la producción del isótopo torio 230 . Esta sustancia se acumula en el fondo del mar, donde permanece detectable durante mucho tiempo debido a su vida media de 75.000 años», afirma Geibert.

Los geólogos suelen utilizar este isótopo como reloj natural. Y los investigadores no encontraron torio en el sustrato de entre hace 60.000 a 70.000 años y también entre hace unos 150.000 a 130.000 años -otro periodo especialmente frío en la zona, según los registros geológicos-. «Aquí, su ausencia repetida y generalizada es el indicio que nos revela lo que sucedió: la única explicación razonable para este patrón es que el océano Ártico, al principio de su historia, se llenó dos veces de agua dulce», explica la coautora y micropaleontóloga Jutta Wollenburg , también del AWI.

Sin embargo, la pregunta es obvia: ¿cómo en una gran cuenca oceánica, incluso aunque sea el océano más pequeño de todos, que está conectado por varios estrechos con el Atlántico Norte y el océano Pacífico, puede quedarse aislada una masa de agua dulce? «Tal escenario es posible si caemos en la cuenta de que en los períodos glaciales, los niveles globales del mar eran hasta 130 metros más bajos que en la actualidad; además, las masas de hielo en el Ártico pueden haber restringido aún más la circulación del océano», señala por su parte Ruediger Stein , geólogo en el AWI y el MARUM y coautor de la investigación.

En ese momento, el estrecho de Bering o el archipiélago canadiense, conexiones con poca profundidad, cortaban la entrada con el océano Pacífico. Por la parte europea, los grandes icebergs o capas de hielo que se extendían hasta el fondo del mar restringieron el intercambio de masas de agua. Pero dentro del océano Ártico, el flujo de los glaciares, el deshielo en verano y los ríos que desembocan en él alimentaban un sistema recibía al menos 1.200 kilómetros cúbicos de agua dulce por año . Además, también recibiría el aporte de los mares nórdicos a través de las escasas conexiones estrechas y profundas en la cordillera de Groenlandia y Escocia hacia el Atlántico norte, lo que impidió que el agua salada penetrara más al norte. Y así es como el Ártico se quedó aislado.

Pero esta situación no duró eternamente: «Una vez falló el mecanismo de las barreras de hielo, el agua salina más pesada llenó el océano Ártico nuevamente -dice Geibert-. Creemos que luego desplazó rápidamente el agua dulce, más liviana, lo que resultó en una descarga repentina de la cantidad acumulada de agua dulce sobre el límite sur poco profundo de los mares nórdicos, Groenlandia-Escocia-Ridge , hacia el Atlántico norte».

Este modelo ayudaría a comprender la conexión entre una variedad de fluctuaciones climáticas pasadas y probadas que, de momento, no tenían mucha explicación. Así se explicaría que después se produjeran aumentos repentinos de las temperaturas: por ejemplo, en Groenlandia subieron de 8 a 10 grados en tan solo unos años, y no volvieron a niveles normales de temperaturas glaciales hasta cientos o miles de años después.

También ofrecería una solución a algunas aparentes discrepancias entre las diferentes formas de reconstruir los niveles del mar de épocas pasadas. «Los restos de los arrecifes de coral han apuntado a un nivel del mar algo más alto en ciertos períodos fríos de lo que sugerían las reconstrucciones de los núcleos de hielo de la Antártida o las reconstrucciones de las conchas calcáreas de pequeños organismos marinos -afirma Walter Geibert-. Si ahora aceptamos que es posible que el agua dulce no solo se haya almacenado en forma sólida en tierra, sino que parte de ella también en forma líquida en el océano, ahí tenemos la explicación».

Además, nos puede servir para predecir posibles eventos futuros derivados del actual cambio climático, teniendo en cuenta que el Ártico es una especie de «bola de cristal» climática en la que se reflejan antes que en ningún sitio las variaciones en el clima. «Vemos un ejemplo aquí de un punto de inflexión del sistema de la Tierra en el clima del Ártico en el pasado. Ahora necesitamos investigar con más detalle cómo se interconectaron estos procesos y evaluar cómo este nuevo concepto del océano Ártico ayuda a cerrar nuevas brechas en nuestro conocimiento, en particular en vista de los riesgos del cambio climático provocado por el hombre», señala Geibert.