Enorme lecho de un lago antiguo descubierto en las profundidades de la capa de hielo de Groenlandia

La superficie en gran parte sin rasgos distintivos de la capa de hielo de Groenlandia, vista desde la ventana de un avión P3 que lleva instrumentos geofísicos destinados a detectar características geológicas debajo. Crédito: Kirsty Tinto / Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty

Actualmente inaccesible, un solo sitio puede contener secretos del pasado.

Los científicos han detectado lo que dicen que es sedimento de un enorme lecho de un lago antiguo sellado a más de una milla debajo del hielo del noroeste de Groenlandia, el primer descubrimiento de tal característica subglacial en el mundo. Aparentemente formado durante una época en la que el área estaba libre de hielo pero ahora completamente congelada, el lecho del lago puede tener cientos de miles o millones de años y contener rastros químicos y fósiles únicos de climas y vidas pasadas. Los científicos consideran que estos datos son fundamentales para comprender lo que podría hacer la capa de hielo de Groenlandia en los próximos años a medida que el clima se calienta y, por lo tanto, el sitio es un objetivo atractivo para la perforación. Un artículo que describe el descubrimiento está en prensa en el periódico. Letras de ciencia terrestre y planetaria.

“Este podría ser un depósito importante de información, en un paisaje que actualmente está totalmente oculto e inaccesible”, dijo Guy Paxman, investigador postdoctoral en Universidad de ColombiaObservatorio de la Tierra Lamont-Doherty y autor principal del informe. “Estamos tratando de comprender cómo se ha comportado la capa de hielo de Groenlandia en el pasado. Esto es importante si queremos entender cómo se comportará en las próximas décadas. La capa de hielo, que se está derritiendo a un ritmo acelerado en los últimos años, contiene suficiente agua para elevar el nivel del mar global en unos 24 pies.

Los investigadores mapearon el lecho del lago analizando datos de instrumentos geofísicos en el aire capaces de leer las señales que ingresan al hielo y proporcionar imágenes de las estructuras geológicas debajo. La mayoría de los datos provienen de aviones que vuelan a baja altura sobre la capa de hielo como parte de NASAOperación IceBridge.

Un lago recién formado en el borde de la capa de hielo de Groenlandia, exponiendo el sedimento liberado por el hielo. Estos lechos de los lagos se vuelven comunes a medida que el hielo retrocede. Crédito: Kevin Krajick / Earth Institute

El equipo dijo que la cuenca fue el hogar de un lago que cubría unos 7.100 kilómetros cuadrados (2.700 millas cuadradas), aproximadamente el tamaño de los estados de Delaware y Rhode Island combinados. El sedimento en la cuenca, con la forma suelta de un cuchillo de carnicero, parece tener hasta 1,2 kilómetros (tres cuartos de milla) de espesor. Las imágenes geofísicas muestran una red de al menos 18 lechos de arroyos aparentes tallados en un lecho rocoso adyacente en una escarpa inclinada hacia el norte que debe haber desembocado en el lago. La imagen también muestra al menos una corriente de salida aparente hacia el sur. Los investigadores calculan que la profundidad del agua en el antiguo lago osciló entre 50 y 250 metros (un máximo de unos 800 pies).

En los últimos años, los científicos han descubierto lagos subglaciales existentes en Groenlandia y la Antártida, que contienen agua líquida intercalada en hielo o entre lecho rocoso y hielo. Esta es la primera vez que alguien ha visto un lecho de un lago fósil, aparentemente formado en ausencia de hielo, luego cubierto y congelado en su lugar. No hay evidencia de que la cuenca de Groenlandia contenga agua líquida en la actualidad.

Paxman dice que no hay forma de saber la edad del lecho del lago. Los investigadores dicen que es probable que el hielo haya avanzado y retrocedido periódicamente en gran parte de Groenlandia durante los últimos 10 millones de años, y posiblemente hasta hace 30 millones de años. Un estudio de 2016 dirigido por el geoquímico de Lamont-Doherty Joerg Schaefer sugirió que la mayor parte del hielo de Groenlandia puede haberse derretido durante uno o más períodos prolongados durante los últimos millones de años, pero el los detalles son fragmentarios. Esta área en particular podría haber sido cubierta y descubierta una y otra vez, dijo Paxman, dejando una amplia gama de posibilidades para la historia del lago. De cualquier manera, dice Paxman, la profundidad sustancial del sedimento en la cuenca sugiere que debe haberse acumulado durante períodos sin hielo durante cientos de miles o millones de años.

«Si pudiéramos llegar a estos sedimentos, podrían decirnos cuándo había hielo o no», dijo.

Usando instrumentos geofísicos, los científicos mapearon una enorme cuenca de un lago antiguo (en la foto aquí en rojo) debajo del hielo de Groenlandia, que cubre aproximadamente 2,700 millas cuadradas. Los colores más rojos significan altitudes más altas, los verdes más bajos. Un sistema de arroyos grabado en el lecho de roca que una vez alimentó al lago se muestra en azul. Crédito: Adaptado de Paxman et al., EPSL, 2020

Los investigadores elaboraron una imagen detallada de la cuenca del lago y el área circundante mediante el análisis de datos de radar, gravedad y magnéticos recopilados por la NASA. El radar de penetración de hielo proporcionó un mapa topográfico básico de la superficie terrestre subyacente al hielo. Esto reveló los contornos de la cuenca baja y suave, ubicada entre las rocas de mayor elevación. Las mediciones de gravedad han demostrado que el material en la cuenca es menos denso que las rocas metamórficas duras circundantes, evidencia de que está compuesto por sedimentos arrastrados desde los lados. Las mediciones de magnetismo (los sedimentos son menos magnéticos que la roca sólida) ayudaron al equipo a mapear las profundidades de los sedimentos.

Los investigadores dicen que la cuenca puede haberse formado a lo largo de una línea de falla inactiva ahora larga, cuando el lecho de roca se expandió y formó un punto bajo. Alternativamente, pero menos probable, las glaciaciones anteriores pueden haber profundizado la depresión, dejándola llenarse de agua a medida que el hielo retrocedía.

Lo que podría contener el sedimento es un misterio. El material arrastrado de los bordes de la capa de hielo contiene restos de polen y otros materiales, lo que sugiere que Groenlandia pudo haber experimentado períodos cálidos durante el último millón de años, lo que permitió que las plantas y posiblemente incluso estar en los bosques para asentarse. Pero la evidencia no es concluyente, en parte porque es difícil fechar material tan suelto. El lecho del lago recién descubierto, por otro lado, podría proporcionar un archivo intacto de fósiles y señales químicas que datan de un pasado lejano hasta ahora desconocido.

Por lo tanto, la cuenca «podría ser un sitio importante para futuras perforaciones bajo el hielo y la recuperación de registros de sedimentos que podrían proporcionar información valiosa sobre la historia glacial, climatológica y ambiental» de la región, escriben los investigadores. Con la parte superior del sedimento a 1,8 km por debajo de la superficie del hielo actual (1,1 millas), tal perforación sería intimidante, pero no imposible. En la década de 1990, los investigadores penetraron casi 2 millas en la cima de la capa de hielo de Groenlandia y recuperaron varios pies de lecho rocoso, en ese momento, el núcleo de hielo más profundo jamás perforado. La hazaña, que duró cinco años, no se ha repetido desde entonces en Groenlandia, pero se planea un nuevo proyecto para alcanzar un lecho rocoso menos profundo en otra parte del noroeste de Groenlandia para los próximos años.

Referencia: Letras de ciencia terrestre y planetaria.

El estudio fue coautor de Jacqueline Austermann y Kirsty Tinto, ambos también basados ​​en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty. La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.