A la altura de las rodillas, en las lodosas ruinas de la derrumbada tundra de Alaska, Elissa Schuett señala los restos de una caverna que pudo soportar el verano pasado. Hoy se ha ido, engullido por las fauces abiertas conocidas como un termokarst que continúa marchando hacia afuera a medida que la tierra se derrite rápidamente.
Las fallas del termokarst ocurren cuando el permafrost, una capa de suelo congelado en las regiones polares de la Tierra, se descongela y se vuelve inestable. Aunque los eventos ocurren naturalmente en todo el Ártico, muchos científicos sospechan que el aumento de las temperaturas en el norte está causando la formación de más de estas características. Al comparar fotografías aéreas de 1985 con fotos recientes, "ahora podemos decir con cierta seguridad ... que en algunos lugares [hay] entre dos y cinco veces más de estas características ahora que a principios de la década de 1980", dice William Bowden, ecologista acuático de la Universidad de Vermont.
Es por eso que Bowden, su asistente de investigación Schuett y otros en Toolik Field Station, una universidad de Alaska, Fairbanks, centro de investigación a 150 millas al norte del Círculo Polar Ártico en el norte de Alaska, están estudiando el impacto de los termokarstos en el medio ambiente. Su trabajo se ajusta a una larga tradición de investigación sobre cambio climático en Toolik, que, desde su fundación en 1975, ha proporcionado un laboratorio prístino para estudiar cómo un mundo más cálido transformará la tierra y las vías fluviales del Ártico.
Comprender el cambio climático y ambiental, según Norman Marcotte del Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá, es el "tema candente" en la investigación del Ártico a nivel internacional. Las estaciones de investigación como Toolik son clave para capturar datos a largo plazo y explorar problemas en el campo, dice por correo electrónico, y Canadá tiene planes para desarrollar una estación de investigación en el Ártico con muchos de los mismos elementos que Toolik.
Aunque gran parte de la investigación del Ártico se ha centrado en la observación del medio ambiente, "en Toolik podemos profundizar en eso" y "estudiar lo que realmente controla todos estos procesos", dice el cofundador de Toolik, John Hobbie, investigador principal de Ecosystems Centro del Laboratorio de Biología Marina en Woods Hole, Massachusetts.
También es "el único lugar en América del Norte donde podemos ver u obtener una visión avanzada de cómo el cambio climático puede afectar los ecosistemas", agrega.
Y en muchos sentidos, el cambio climático ya ha comenzado a remodelar esta tierra dicotómicamente frágil y resistente. Entre 1966 y 1995, las temperaturas del Ártico aumentaron .7 grados centígrados por década, una tendencia que pone al "norte de Alaska en el banquillo", dice Syndonia Bret-Harte, directora científica asociada de Toolik. El Ártico se está calentando más rápido que incluso las áreas tropicales del mundo: la primavera llega antes, el otoño se establece más tarde y la temperatura del permafrost en muchas áreas, incluida Toolik, oscila peligrosamente cerca del punto de inflexión Celsius de cero grados. Fue entonces cuando el suelo congelado que le da a la tundra su columna vertebral podría desmoronarse.
Los nuevos termokarsts en Alaska también podrían mostrar cómo el calentamiento puede cambiar los arroyos o lagos, ya que estas características a menudo ocurren cerca del agua. Cuando se descubrió un termokarst en 2003 cerca del río Toolik, Bowden y sus colegas descubrieron que había desalojado tanto sedimento en el río que el agua se volvió fangosa 40 kilómetros río abajo. Él y sus colegas también informaron en junio de 2008 en el Journal of Geophysical Research que el amonio, el nitrato y el fósforo emitidos por ese colapso con el tiempo "alterarán significativamente la estructura y la función del río".
Para Bowden y otros investigadores de Toolik, tales observaciones eran familiares. Entre 1983 y 2004, vieron cómo drásticamente el fósforo podría reestructurar un río en un experimento realizado en el río Kuparuk cerca de Toolik: "la cuenca fluvial mejor estudiada en todo el Ártico", según Hobbie. En ese experimento, los científicos agregaron pequeñas cantidades de fósforo, un nutriente común en los fertilizantes y la contaminación residencial e industrial, al río cada verano. Después de ocho años, el musgo se expandió en el río, desplazando a otras especies de plantas y provocando un crecimiento en ciertos tipos de insectos. La productividad general en el río se disparó. Esta investigación puede presagiar lo que sucede cuando el permafrost se derrite y los nutrientes se liberan al aire y al agua.
En tierra, los investigadores de Toolik también han agregado fertilizantes a diferentes tipos de tundra. En un experimento que opera desde 1989, el científico principal del Ecosystems Center, Gaius Shaver, descubrió que en la tundra de mata, algunos arbustos caducifolios, como el abedul enano, pueden capitalizar la afluencia de nitrógeno y fósforo al aumentar la abundancia y reducir la diversidad de especies. Los científicos de Toolik también se centran en por qué el Ártico parece estar más verde, explica Bret-Harte. Puede deberse a más arbustos: hace unos 12, 000 años, cuando el clima era más cálido, los arbustos dominaban el paisaje, dijo.
Aunque estos cambios polares pueden parecer aislados del resto del mundo, un Ártico en fusión podría acelerar el cambio climático. Bret-Harte señala que las masas de tierra del Ártico, incluidos los bosques boreales, contienen casi el 40 por ciento del carbono del suelo del mundo, pero representan solo una sexta parte de la superficie terrestre. Si el carbono encerrado en el suelo se libera al derretir el permafrost, dice, podría más que duplicar la concentración de dióxido de carbono, un importante gas de efecto invernadero, en el medio ambiente.
Bowden, de la Universidad de Vermont, cree que hay "pruebas contundentes" de que el carbono y el metano atrapados podrían liberarse durante los eventos de termokarst y contribuir al calentamiento. Está buscando fondos para investigar cómo los termokarsts influirán en los ecosistemas del Ártico en general. Por ejemplo, un termokarst que provoca un aumento en los sedimentos en las vías fluviales puede sofocar las plantas, obstruir las branquias de los peces y, en última instancia, desencadenar una cascada de efectos en toda la red alimentaria.
"No es una historia de terror, no es que este no sea un proceso natural", advierte Bowden. "Pero creo que hay pruebas sólidas de que las influencias [humanas] que están a cierta distancia del Ártico están teniendo estos efectos secundarios ... que serán potencialmente muy importantes para estructurar la apariencia y el comportamiento del paisaje ártico en el futuro".
