Agua, Hielo y Fuego desde las Profundidades de Cascadia

Por Casey Hearn

Aquí está un acertijo para usted: Es blanco como la nieve, frío al tacto, y se derrite en la palma de su mano, pero acercalle un cerillo y verlo arder! No lo encontrarás en la cima de una montaña o descansando en un glaciar, sino que hará su hogar en el barro bajo el mar. ¿Qué en la tierra podría ser?

Nuestra sustancia misteriosa se conoce como hidrato de metano, o clatrato, y se forma en los sedimentos del fondo marino en los márgenes continentales de todo el mundo. Durante millones de años, los restos de minúsculas plantas y animales marinos cubren el fondo marino en capas de lodo orgánico que puede estar a miles de kilómetros de profundidad. Este material se descompone lentamente, ya sea por el metabolismo de los microbios o por la combinación de la intensa presión del peso del sedimento y el agua por encima y el calentamiento desde el interior de la tierra por debajo. Se producen grandes cantidades de gas metano por esta descomposición, y las burbujas flotantes se filtran hacia arriba a través del sedimento hacia el fondo marino.

Entonces una cosa extraña sucede a algo del gas. En ciertos lugares justo debajo del lecho marino, donde las condiciones de temperatura y presión son las correctas, moléculas de gas metano quedan atrapadas en una jaula de moléculas de agua para formar un sólido que se parece al agua-hielo. Las grandes acumulaciones de esta sustancia, conocidas como hidratos de metano, llenan los pequeños espacios de poros entre los granos de sedimentos del fondo marino para crear grandes depósitos de hasta 500 metros de grueso. Por debajo de la capa de hidrato, las burbujas libres que se mueven hacia arriba quedan atrapadas y forman bolsas de gas. Como resultado, a través de los muchos márgenes costeros de los océanos del mundo, vastas reservas de gas metano son congeladas y encerradas bajo el fondo marino.

El proceso natural de formación de gas e hidratos ha estado en curso durante muchos millones de años, pero los depósitos pueden ser inestables. Debido a la estrecha gama de condiciones bajo las cuales se forman, pequeños cambios de temperatura o presión pueden causar inestabilidades, derretir los hidratos y liberar el gas. La mayor parte del gas liberado se produce naturalmente en penachos de pequeñas burbujas que se disuelven rápidamente en el agua de mar a medida que suben hacia la superficie. Pero si el gas se libera en grandes cantidades, se desahogará y se elevará demasiado vigorosamente para ser disuelto, rompiéndose en la superficie del mar para entrar en la atmósfera.

En la atmósfera, el metano actúa como un gas de efecto invernadero extremadamente potente, 80 veces más eficaz que el dióxido de carbono para atrapar el calor del sol durante sus primeros 20 años. Una gran liberación de gas metano a la atmósfera podría elevar rápidamente la temperatura atmosférica global y transferir más calor a los océanos. Debido a la sensibilidad de los hidratos a los cambios en la temperatura del agua, este calentamiento activaría la liberación de más metano en un ciclo denominado bucle de retroalimentación positiva. Con el fin de hacer predicciones más precisas de la magnitud del cambio climático mundial esperado, científicos necesitan saber cuánto metano se almacena en los sedimentos oceánicos como hidrato y qué depósitos son vulnerables a los rápidos aumentos de la temperatura del agua.

En nuestra expedición frente a la costa de Oregón, nos propusimos ayudar a responder a esta pregunta complementando el inventario de depósitos conocidos de hidratos de metano. ¿Recuerdan los bolsillos de gas atrapado que se forman debajo de los depósitos de hidrato en los sedimentos oceánicos? Cuando un pulso de sonido que viaja a través del sedimento cruza este límite, su velocidad cambia repentinamente y una gran cantidad de energía rebota de regresso. Los hidrófonos que remolcamos detrás de nuestro barco reciben esta energía sonora reflejada y la registran digitalmente; cuando se procesan estos datos se genera una imagen del submarino y se destacan claramente las bolsas de gas.

He estado atento a estas transiciones del hidrato / gas, que llamamos Reflectores de Simulación de Fondo, durante mi tiempo a bordo y estoy feliz de reportar que hemos identificado bastantes nuevos. Esta expedición ha sido una experiencia fenomenal para mí: mejorando no sólo mis habilidades como investigador, sino también aprendiendo a planificar y dirigir eficazmente. Mientras el trabajo puede ser difícil y los días son largos, el paisaje y la compañía no puede ser vencido. Mi tiempo en el mar siempre se me acaba muy rapido. Realmente me encanta estar aquí.

— Casey Hearn es un estudiante de doctorado en el University of Rhode Island (traducción por Fani Ortiz)