La búsqueda del hielo más antiguo de la Tierra

Se ha dado un paso técnico importante en la búsqueda del hielo más antiguo de la Tierra.

En las zonas más frías de la Tierra, el hielo tiende a ser más antiguo cuanto mayor es la profundidad a la que está en el subsuelo. El hielo más nuevo tiende a formarse en la superficie, tiempo después queda cubierto por hielo más nuevo, y así sucesivamente.

Se llama núcleo de hielo a una muestra extraída del interior de un bloque de hielo. Cuando se trata de extraer hielo abarcando desde el que está a poca profundidad hasta el que está a la mayor, la muestra acaba siendo un conjunto de largos cilindros, con una longitud total como la profundidad hasta la que se ha perforado. Los núcleos de hielo son muy útiles para la ciencia ya que sirven como registros cronológicos de condiciones ambientales.

Gracias a un nuevo método desarrollado por investigadores de la Universidad de Berna en Suiza y los Laboratorios Federales Suizos para Ciencia y Tecnología de Materiales (EMPA), ahora se podrán medir con mayor precisión que nunca antes las concentraciones de gas con efecto invernadero atrapadas en hielo de 1,5 millones de años de antigüedad.

El proyecto Beyond EPICA, de la Unión Europea, tiene por objetivo encontrar en la Antártida hielo con esa antigüedad de un millón y medio de años. El equipo de Beyond EPICA, que incluye a la Universidad de Berna, completó recientemente su segunda campaña. La perforación alcanzó una profundidad de 808 metros. El objetivo del proyecto es encontrar y analizar hielo de 1,5 millones de años de antigüedad y de ese modo obtener datos sobre la evolución de la temperatura, la composición de la atmósfera y el ciclo del carbono desde hace un millón y medio de años hasta nuestra época. Se estima que para llegar al hielo más antiguo, habrá que alcanzar una profundidad de unos 2.700 metros en la capa de hielo de la Antártida y extraer de ese nivel un núcleo de hielo. Si todo va según lo previsto, esto debería conseguirse en 2025. Solo entonces se procederá al complejo análisis del que probablemente será el hielo más antiguo del mundo. Para llevar a cabo ese futuro análisis, actualmente se están desarrollando nuevas técnicas.

La Universidad de Berna desempeña un papel crucial en el desarrollo de estas nuevas técnicas de análisis. El equipo dirigido por Hubertus Fischer ha logrado, en colaboración con especialistas de los EMPA, desarrollar una nueva técnica para medir conjuntamente los gases con efecto invernadero dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), así como la composición isotópica del carbono del CO2. La muestra de hielo necesaria para ello es, con un grosor de apenas un centímetro, muy pequeña, y aun así es posible la máxima precisión en la medición.

"Estos son requisitos importantes para obtener registros de alta precisión y resolución del hielo más antiguo de Beyond EPICA", explica Hubertus Fischer.

Segmentos de núcleo de hielo preparados para su transporte a un laboratorio. (Foto: © PNRA / IPEV. CC BY)

Los núcleos de hielo son un archivo climático extremadamente importante porque solo ellos contienen aire del pasado en el que medir directamente las concentraciones pasadas de gases de efecto invernadero.

El nuevo método se basa en un nuevo espectrómetro láser que puede medir los gases de efecto invernadero en una muestra que puede ser tan pequeña como de hasta tan solo 1,5 mililitros de aire. Con este y otro equipamiento desarrollado expresamente para esta técnica, es posible obtener muestras de aire tan pequeñas de forma continua y sin contaminación a partir de un núcleo de hielo.

Gracias a este trabajo pionero, será posible realizar mediciones de gases de efecto invernadero con la precisión y resolución temporal necesarias en hielos tan antiguos como los que se espera encontrar en perforaciones mucho más hondas.

Fischer y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo método en la revista académica Atmospheric Measurement Techniques, bajo el título “Laser-induced sublimation extraction for centimeter-resolution multi-species greenhouse gas analysis on ice cores”. (Fuente: NCYT de Amazings)