Analizan testigos de hielos para determinar los efectos que tendría el cambio climático

USM/DICYT ¿Cuáles son los efectos de la contaminación atmosférica de las ciudades sobre el cambio climático?, ¿qué consecuencias traerá para nuestro continente el efecto invernadero? y ¿cómo queda esto registrado en la Cordillera de los Andes? Son preguntas que han concitado el interés de científicos alrededor del mundo y que ahora investigadores de la Universidad Santa María (USM) se proponen abordar.

El Centro de Tecnologías Ambientales (Cetam) de la USM se adjudicó un Concurso de Apoyo al Desarrollo de la Cooperación Internacional para la Investigación de Excelencia: Modalidad de Investigación Conjunta Conicyt (Chile)-SER (Suiza); uno de los cuatro proyectos de excelencia a nivel nacional, que fueron seleccionados para ser financiados por este programa.

Francisco Cereceda, director del Cetam, afirmó que “se trata de un proyecto pionero que permite conocer, mediante testigos de hielo y muestras de nieve de glaciares de altura, cómo fue el clima en el último siglo y cómo podemos usar estos datos para predecir los efectos del cambio climático actual. Guardado en los testigos de hielos se encuentra información valiosa, atrapada en burbujas de gases como el CO2 y CH4, así como partículas atmosféricas, polen, bacterias, entre otros, que nos permiten reconstruir el clima y las características de esa época”.

El académico de la Universidad Santa María trabajará en este estudio junto a Margit Schwikowski, directora del Labor für Radio- und Umweltchemie del Paul Scherrer Institute, en Zúrich, el centro suizo más grande e importante del país, experta de reconocido prestigio a nivel mundial en el área de testigos de hielo y paleoclimatología, en conjunto con Gino Cassasa, investigador del Centro de Estudios Científicos de Valdivia, experto en Glaciología y miembro del Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

Cereceda indicó que “los glaciares de altura tienen hielos permanentes que poseen una data de cientos de miles de años, y a partir de eso se podría determinar cómo era el clima en nuestro planeta en esa época. Con esto uno puede analizar los distintos períodos de glaciación y derretimiento en el planeta y cuáles han sido los efectos sobre el clima de la tierra cuando las concentraciones de CO2 u otros gases de efecto invernadero han estado elevadas a niveles semejantes a los actuales”.

Añadió que “el estudio es extremadamente novedoso e importante para nuestro continente ya que en Sudamérica no hay datos, ni estudios hechos o publicados al respecto. Lo que se investigará en este proyecto son los registros históricos de nuestro continente en nieves y testigos de hielo, estos últimos tomados a más de 60 metros de profundidad en glaciares de altura no perturbados de nuestra cordillera. Para esto necesitamos encontrar hielos eternos que no sufran derretimientos durante el verano”.

“Por tanto, para lograr muestras adecuadas se deben realizar exploraciones a gran altura, a más de 6.000 metros de altitud. En estas condiciones el tema logístico es de gran importancia, pues se debe mantener la cadena de frío de las muestras desde la cordillera hasta llegar a los laboratorios tanto en Chile, como en Suiza, por ejemplo para esto se deben subir con mulas o en helicóptero cajas de transporte refrigeradas para mantener congelada la nieve y los testigos de hielo desde que se sacan hasta su análisis, esto es algo fundamental en el proceso”, explicó el académico.

El director del Cemat USM agregó que “adicionalmente, se estudiará la contaminación de algunas ciudades de Chile desde Santiago al Sur y sus efectos sobre el transporte de gases y partículas antropogénicas hasta la cordillera. Para esto se tomarán muestras de nieve superficial y profunda, junto con muestras de aerosoles atmosféricos en el mismo lugar. El análisis de estas muestras mostrará la huella dactilar de la contaminación de estas ciudades, permitiendo identificar sus fuentes, junto con medir la evolución de la contaminación del aire y el efecto de las medidas de mitigación adoptadas en el último tiempo. Este tipo de estudios exige una importante logística, la cual también será para importante de nuestro rol en este proyecto, preparando las expediciones y el trabajo de campo, permitiendo obtener datos duros sobre lo que pasó en nuestro continente respecto al tema de cambio climático y los efectos de la contaminación atmosférica”.

Predicciones para el planeta
 

Francisco Cereceda aseguró que “esta información de la historia del clima de la tierra registrada en la cordillera nos sirve para predecir qué es lo que va a pasar en el futuro. Los datos de las concentraciones de CO2, CH4 y de otros gases atmosféricos, así como de aerosoles, contenido de carbón elemental y orgánico, polen, bacterias, algas, entre otros, nos permitirá realizar una proyección de lo que podría pasar en el planeta si se volvieran a repetir condiciones semejantes a las encontradas en estas muestras, esto es lo que se denomina reconstrucción paleoclimática”.

“Es importante aclarar que el hecho de encontrar concentraciones elevadas de gases de efecto invernadero (GEI) en los testigos de hielo, no implica que el fenómeno del cambio climático tal como lo conocemos hoy en día sea algo cíclico, pues existe evidencia experimental de concentraciones de GEI en testigos de hielo en el nivel de concentración actual, sin embargo para llegar a esto la tierra demoró naturalmente cientos de miles de años y tuvo otros tantos para regularse y volver a los niveles normales nuevamente, es decir, la velocidad del cambio ha sido tremendamente lenta, dando tiempo a la tierra para que equilibre los ciclos biogeoquímicos como el del carbón”, explicó.

“La diferencia es que ahora hemos hecho lo mismo a una velocidad vertiginosa, la concentración de CO2 en el año 1750 era de 280 (partes por millón) ppm y hemos llegado al año 2010 a aproximadamente 390 ppm, y obviamente no podemos, ni tendremos la posibilidad de esperar una recuperación rápida del planeta. Lamentablemente sufriremos las consecuencias del aumento de la temperatura por sobre lo soportable para nuestra supervivencia y la de la naturaleza si no tomamos las medidas adecuadas para disminuir los GEI. Todos debemos aportar en esta tarea desde nuestra propias posibilidades, y nuestro rol como académicos e investigadores es realizando estos estudios”, advirtió Cereceda.

Análisis de nieve

El profesor de la Universidad Santa María también se encuentra trabajando en otra línea de investigación relacionada con el cambio climático. Indicó que “desde el año 2003 estamos tomando muestras de nieve en distintas zonas de montaña, con la finalidad de ver la huella dactilar que deja la actividad antropogénica de las ciudades en estos hidrometeoros (lluvia, nieve, rocío, niebla)”.

“En el fondo, lo que vemos en la nieve es la contaminación del aire que se ha desplazado desde las zonas urbanas hasta las zonas de alta montaña, si consideramos que en nuestro país tenemos un flujo cordillera-mar, este ciclo lleva contaminantes de la ciudad a la cordillera y los deposita ahí, por ejemplo en la forma de nieve”, explicó.
 

Cereceda afirmó que “como parte de este estudio se quiere verificar cuál es el efecto de los aerosoles atmosféricos urbanos que contienen gran cantidad de carbono (como material particulado) cuyo depósito en la nieve actúa absorbiendo gran cantidad de radiación infrarroja (calor) provocando el derretimiento de la nieve, cambiando el albedo, es decir, afectando el balance radiativo del planeta”.

“El albedo no es otra cosa que la reflexión de la radiación solar al incidir sobre la tierra. Las superficies claras presentan mayor albedo que las oscuras. Así, las nubes, el hielo y la nieve son las superficies con mayor albedo mientras que los bosques, los océanos y, en definitiva, la roca desnuda tienen uno inferior. La Tierra tiene un albedo de alrededor del 31'3%, causado en su mayor parte por las nubes y los casquetes polares. Si la contaminación de la nieve debido a las partículas atmosféricas derrite artificialmente los glaciares, se producirá una disminución de la reflexión del planeta, afectando justamente el albedo y por ende intensificando el efecto invernadero, incrementando el cambio climático ya que aumentará la temperatura del planeta. Este tema también es objeto de estudio como parte de nuestra investigación”, finalizó el experto.