Seis millones de años: hallan el aire más antiguo jamás encontrado en el 'hielo azul' de la Antártida

La muestra de aire, la más antigua conseguida hasta ahora, estaba atrapada a unos 200 metros de profundidad en los hielos de la remota región de Allan Hills, en la Antártida Oriental. Y lo que la convierte en algo espectacular es su origen: un periodo de la historia de la Tierra, a finales del Mioceno y principios del Plioceno, en el que las temperaturas eran mucho más cálidas y los niveles del mar significativamente más altos de lo que son en la actualidad.

Bajo la dirección de la glacióloga Sarah Shackleton, del Woods Hole Oceanographic Institute, y el paleoclimatólogo Ed Brook, de la Universidad Estatal de Ohio y director del proyecto COLDEX (Center for Oldest Ice Exploration), el equipo de científicos ha conseguido superar todas las expectativas. En palabras de la propia Shackleton, «los núcleos de hielo son como máquinas del tiempo que nos permiten echar un vistazo a cómo era nuestro planeta en el pasado». Y en este caso, esa 'máquina' ha conseguido llegar mucho más lejos de lo que nadie había imaginado.

Al principio de su expedición, el equipo del COLDEX (un consorcio de 15 instituciones estadounidenses) esperaba encontrar hielo de unos tres millones de años, lo que les permitiría explorar el clima del Plioceno. Pero las capas más profundas, a unos 206 metros bajo la superficie, revelaron un inesperado tesoro de hasta seis millones de años de antigüedad, situando de golpe a los científicos al final del Mioceno.

Según el estudio, esta 'biblioteca de instantáneas climáticas', como la ha denominado el equipo, ya ha ofrecido resultados asombrosos sobre la evolución de nuestro clima. Mediante el análisis de isótopos de oxígeno en el hielo, que son sensibles a las condiciones de temperatura, los investigadores han podido estimar, por ejemplo, las temperaturas que imperaban en la Antártida hace seis millones de años, que eran aproximadamente 12 grados más cálidas que en la actualidad.

La investigación sugiere que el posterior enfriamiento progresivo hasta las gélidas temperaturas actuales fue un proceso suave y gradual a lo largo del tiempo, y no un cambio brusco. Esta es la primera medición directa de la magnitud del enfriamiento en el continente blanco durante los últimos seis millones de años. Comprender esta transición ofrece un contraste histórico para modelar cómo responderán las capas de hielo actuales al calentamiento global.

Lo primero que llamó la atención de los investigadores fue que un hielo tan antiguo estuviera tan solo a 200 metros de profundidad, cuando en otras regiones de la Antártida obtener muestras mucho más jóvenes, de hace 'solo' 800.000 años, requiere perforaciones de más de dos kilómetros. El 'secreto' está en la singularidad geológica de Allan Hills, y en concreto, en el llamado 'hielo azul'.

En esta región antártica, una combinación de fuertes vientos persistentes, una topografía accidentada y el frío intenso han obrado lo que podría considerarse como un 'milagro' geológico. Los vientos, de hecho, barren constantemente la nieve fresca que cae, impidiendo su acumulación. A su vez, el frío extremo ralentiza el flujo del glaciar hasta casi detenerlo. Esta extraña combinación de factores permite que las capas de hielo más antiguas y profundas, que normalmente son empujadas hacia abajo por el peso de las nuevas nevadas, afloren o permanezcan mucho más cerca de la superficie.

Además de lo anterior, y con el tiempo, este hielo ha sido sometido a una tremenda compresión. Es un proceso similar a cuando un material, como el carbón, se somete a una gran presión y se transforma en diamante. En el hielo azul, esta comprensión ha 'exprimido' las burbujas de aire, uniéndolas en diminutas bolsas microscópicas que se alojan directamente en la propia estructura cristalina del hielo. A simple vista no se ven esas burbujas, pero el gas atmosférico está ahí, encapsulado como un mensaje en una botella. Y es precisamente eso, ese aire ultra-compacto, lo que los científicos más codician, ya que ofrece una muestra inalterada de la atmósfera de la época en que quedó atrapado.

Para poder datar el hielo de forma tan precisa, Shackleton, Brook y su equipo no se limitaron a utilizar métodos de datación indirecta (como fechar la capa de sedimentos circundante), sino a un sistema de datación directa sobre el hielo mismo: el análisis de isótopos de argón.

El argón es un gas noble, químicamente inerte y que forma parte del aire de las bolsas atrapadas en el hielo. Y al medir la proporción de sus isótopos, los científicos pueden establecer con gran precisión la edad de la muestra. El proceso es extremadamente fiable porque, al no depender de inferencias sobre el flujo del hielo o de las nevadas locales, convierte a estos fragmentos aislados de hielo antiguo en una 'biblioteca cronológica' coherente. Como señala John Higgins, de la Universidad de Princeton, también afiliado a COLDEX, «estos fragmentos construyen una 'biblioteca' de instantáneas seis veces más antiguas que cualquier otro dato de núcleo de hielo reportado previamente».

El hallazgo de Allan Hills se enmarca en una 'competición amistosa' global para extender el registro de núcleos de hielo más allá del límite establecido de 800.000 años. El proyecto COLDEX rivaliza con iniciativas como Beyond EPICA, de científicos europeos, que recientemente anunció haber conseguido un núcleo de hielo de 1,2 millones de años en el interior de la Antártida Oriental.

La importancia de estos descubrimientos va mucho más allá de la simple curiosidad científica. El objetivo final de la investigación, en efecto, es comprender lo sensible que es nuestro planeta a los gases de efecto invernadero.

Para ello, los científicos se centrarán ahora en reconstruir el contenido químico de la atmósfera de hace 6 millones de años. Lo cual implica medir la concentración de gases como el dióxido de carbono y el metano. Durante el Mioceno tardío, la Tierra experimentó un calentamiento significativo y el nivel del mar subió notablemente. Así, relacionando las temperaturas estimadas con las concentraciones de gases de efecto invernadero de esa misma época, los investigadores podrán refinar los modelos climáticos que predicen el futuro de nuestro planeta.

Dicho de otra forma, esta 'cápsula del tiempo' de 6 millones de años nos da toda una lección de historia climática que nos ayudará a evitar errores en el futuro. De hecho, la información obtenida permitirá estudiar qué sucede en el 'sistema-Tierra' (atmósfera, océanos y capas de hielo) cuando se cruzan umbrales climáticos clave.

Los autores del artículo ya han anunciado que un nuevo y aún más ambicioso estudio de esta región se llevará a cabo entre 2026 y 2031. El objetivo es claro: extender el registro aún más atrás en el tiempo y seguir recuperando fragmentos de aire de un pasado remoto de la Antártida, sin duda la 'biblioteca climática' más valiosa de la Tierra.