El hidrato de metano es una sustancia parecida al hielo a la que se le puede prender fuego. Ahora, los científicos han descubierto que puede estar en peligro de derretirse y liberar un potente gas de efecto invernadero en mayor cantidad de lo que se creía

Hace quince años, Richard Davies, de la Universidad de Newcastle, consiguió imágenes en 3D de los estratos sedimentarios submarinos del océano Atlántico, frente a las costas de Mauritania: «Soy geólogo, así que es mi equivalente a la TAC (tomografía en la que se utiliza una computadora que se conecta a una máquina de rayos X para obtener imágenes detalladas) médica», cuenta Davies. «Tenía este conjunto de datos, y muchos, muchos estudiantes han trabajado en él. Lo he estudiado durante años».

Hielo extraño y misterioso

Pero durante la mayor parte de ese tiempo, algo en los escáneres eludió a los investigadores. No fue sino hasta el abundante tiempo libre que dejó el cierre por Covid-19 cuando Davies desempolvó las imágenes y observó algo peculiar: pockmarks (depresiones anchas y profundas en zonas de sedimento arenoso) en el fondo marino. Había 23, cada una de ellas de un kilómetro de ancho (unos dos tercios de milla) y 50 metros de profundidad. Estos rasgos suelen ser el resultado de la expulsión de gases a gran escala, que arrojan sedimentos hacia arriba y crean surcos. «Son bien conocidas», explica Davies, «pero estas son las más grandes que hay».

Davies investiga una de las sustancias naturales más extrañas de la Tierra: el hidrato de metano marino, también conocido como hielo de fuego. A temperaturas suficientemente bajas y a alta presión, el gas metano y el agua líquida se congelan bajo el lecho marino para crear una formación parecida al hielo, con aspecto de malvavisco. El metano es inflamable, por lo que se puede prender fuego a un pedazo.

En un nuevo artículo publicado en la revista Nature Geoscience, Davies y sus colegas han encajado las piezas gaseosas y heladas para investigar el papel que esta extraña sustancia podría desempeñar en el cambio climático. No porque arda, sino porque se derrite.

El hidrato de metano marino está presente en todos los océanos del mundo, incluido el litoral oriental de Estados Unidos. Cuando se funde de forma natural, se «disocia», liberando metano que se disuelve en el agua de mar o sube a la superficie. El metano es un potente gas de efecto invernadero, 80 veces más potente que el dióxido de carbono. De hecho, los científicos especulan con que el hidrato de metano ha contribuido a anteriores períodos de calentamiento global en la historia de la Tierra. Hace unos 52 millones de años, por ejemplo, comenta Davies, «se sospecha que la liberación de hidrato de metano podría haber causado uno de los cambios climáticos más drásticos que ha experimentado la Tierra».

Las pockmarks que el equipo vio en sus imágenes se generaron probablemente mucho más recientemente (en el último millón de años) debido al calentamiento climático. El hielo de fuego se derritió, liberando gas que se desplazó por el sedimento y brotó del fondo marino, creando las cavidades. Una bolsa de metano parece haber recorrido 40 kilómetros.

Metano viajero y peligroso

El hallazgo sugiere que el hielo de fuego es mucho más vulnerable al derretimiento inducido por el clima de lo que los científicos creían, y podría ser una fuente importante de gas que caliente el planeta en el futuro. «Es una fuente de carbono muy, muy, muy grande», menciona Davies. «Lo que estamos mostrando es que hay rutas que no habíamos apreciado para que ese carbono se libere».

Estas marcas se formaron a 330 metros de profundidad. Pero antes de que el equipo de Davies investigara los datos, nadie buscaba hielo de fuego derretido en este lugar, porque está hacia tierra, donde el hidrato es estable en el clima actual, y por tanto no es una región de interés. A estas profundidades relativamente bajas, el hidrato de metano deja de formarse en el sedimento, donde las temperaturas son demasiado altas y la presión demasiado baja.

«Todo el mundo se ha fijado en una zona concreta, entre 450 y 750 metros de profundidad, donde los hidratos son especialmente vulnerables a la fusión», aclara Davies. Los hidratos se consideran estables por debajo de los 750 metros, donde no es probable que liberen metano al océano durante el calentamiento climático.

Pero las cosas no siempre salen exactamente como se espera. En realidad, las temperaturas pueden aumentar a mayor profundidad en el océano, más cerca del calor de la propia Tierra: «Cada 100 metros, se calentará un poco más», dice Davies, «aunque aumente la presión, también aumenta la temperatura. Se cruzan. Y en ese punto es donde el hidrato pasa de ser estable a inestable».

Davies cree que cuando los océanos se calentaron en el último millón de años, el hielo de fuego que estaba muy profundo, quizá a varios cientos de metros por debajo del lecho marino, a profundidades de agua de entre 1 y 2 kilómetros, también se calentó, se desestabilizó y entonces liberó gas que empezó a migrar ladera arriba. A medida que el metano se desplazaba por el lecho marino desde regiones más profundas, empezó a filtrarse a unos 330 metros. «El momento ‘¡Eureka!’ fue encontrar estos cráteres gigantes. Debido a los períodos interglaciares (los períodos cálidos del último millón de años), cada vez que se derretía, el gas se desplazaba largas distancias por la plataforma y se filtraba», según Davies. «Pensé: vaya, se están formando pockmarks debido a la disociación de hidratos en aguas profundas «.

Cuán grave es la amenaza

La profundidad es un factor muy importante cuando se trata del gas metano y el clima, porque ayuda a contener parte del daño. En las partes más profundas del océano, el hielo de fuego puede disociarse y eructar metano, pero los microbios destruirán el gas antes de que pueda llegar a la superficie. El metano también se disuelve fácilmente en el agua de mar, lo que provocará su acidificación, pero al menos no llegará a la atmósfera. Debido a la misma mecánica, mayores concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera acidifican el océano.

Pero si el hielo refractario se disocia en aguas más profundas y el gas asciende por el lecho marino hacia aguas menos profundas, podría burbujear a través de las pockmarks y llegar a la atmósfera. «Es cierto que si se consigue que el metano haga este truco de migración y llegue a aguas tan poco profundas como, por ejemplo, 100 metros, se empieza a contemplar la posibilidad de que parte de ese metano pueda llegar a la atmósfera», señala la geofísica Carolyn Ruppel, jefa del Proyecto de Hidratos de Gas del Servicio Geológico de EE UU, quien no participó en la investigación pero sí la revisó. «Es probable que haya numerosos lugares donde el hidrato se esté rompiendo a gran profundidad y el gas se esté canalizando ladera arriba».

«De hecho, este trabajo parece sugerir que una mayor parte del depósito de hidrato de metano es susceptible de desestabilización», coincide John Kessler, que estudia los hidratos de metano en la Universidad de Rochester pero no participó en la nueva investigación. «Sin embargo, hay que destacar que la desestabilización de los hidratos de metano y la liberación de metano al océano no significa necesariamente que el metano vaya a liberarse a la atmósfera de forma catastrófica»; la liberación de gas podría ser significativa en escalas de tiempo geológicas, de acuerdo con Kessler, pero lenta en comparación con la rápida y extensa liberación de gases de efecto invernadero por parte de la humanidad.

Aun así, el metano adicional amenaza con iniciar un bucle de retroalimentación climática. A medida que el Ártico se calienta hasta cuatro veces más deprisa que el resto del planeta, el permafrost se descongela y libera metano. Esto puede provocar un mayor calentamiento y un mayor deshielo del permafrost. Bajo el mar, el hielo de fuego podría hacer lo mismo. Podría derretirse, liberar más metano y el clima se calentaría.

Pero para ser muy claros, aunque el hielo de fuego pueda parecer ominoso, la amenaza inmediata, y mucho más solucionable, es la insistencia continuada de la humanidad en emitir más carbono que calienta el clima. «Si queremos preocuparnos por algo, centrémonos en el CO2 y el metano antropogénicos», advierte Ruppel. «No pensemos que este es el principal problema».

Fuente: es.wired.com