Bajo la nieve que cubre Alaska durante más de la mitad del año, el suelo se calienta sin pausa y a una profundidad considerable. Una investigación de la Universidad Estatal de Washington (WSU) ha comprobado que las temperaturas del suelo suben en todo el estado y que lo hacen más rápido en las regiones de permafrost, el suelo que permanece congelado de forma permanente.
El trabajo, publicado en Frontiers in Climate(1), lo firman la investigadora postdoctoral Erin Oliver y la investigadora de suelos Claire Phillips, de la Universidad Estatal de Washington. Las autoras han reunido los datos de 43 estaciones meteorológicas para ofrecer una visión integral de las temperaturas del suelo entre 1997 y 2023, en un estado donde los efectos del cambio climático son más pronunciados.
El calentamiento llega a las profundidades
Las temperaturas del aire en Alaska aumentan al doble de velocidad que en los 48 estados contiguos de Estados Unidos, una señal de la “amplificación polar”: el cambio climático se nota más en las latitudes árticas. Lo que había recibido menos atención hasta ahora es qué ocurre bajo tierra, y este estudio muestra que el suelo también la sufre.
Las temperaturas del aire y del suelo aumentaron en todo el estado, pero fueron más pronunciadas en las regiones de permafrost
Las temperaturas del aire y del suelo aumentaron en todo el estado, pero fueron más pronunciadas en las regiones de permafrost, según recoge la investigación, que cubre desde 1997 hasta 2023. En la zona de permafrost continuo, el aire se calentó a un ritmo de 1,15 °C por década y el suelo, a 0,64 °C por década. En las zonas con permafrost discontinuo y sin permafrost, el suelo se calentó aproximadamente a la mitad de ese ritmo.
Para evaluar los efectos de la nieve, el equipo dividió el estado en tres regiones: una con permafrost continuo, situada sobre todo al norte del Círculo Polar Ártico; otra con permafrost discontinuo, en el interior, donde hay zonas de suelo congelado y otras que no lo están; y una tercera, en el sur, sin permafrost. De las 43 estaciones, 21 estaban en la primera, 13 en la segunda y 9 en la tercera.
Si bien las fluctuaciones estacionales desaparecen, la tendencia al calentamiento a largo plazo era en realidad más evidente en profundidad
CLAIRE PHILLIPS, Universidad Estatal de Washington
“Si bien las fluctuaciones estacionales desaparecen, la tendencia al calentamiento a largo plazo era en realidad más evidente en profundidad”, explicó Claire Phillips, coautora del estudio. Los investigadores registraron las temperaturas del suelo a distintas profundidades, desde 5 centímetros hasta 1,2 metros en la región de permafrost continuo, y comprobaron que el calentamiento no disminuyó con la profundidad. En esa región, el 100 % de las estaciones mostró una tendencia al calentamiento a 1,2 metros de profundidad, mientras que solo el 65 % la mostró a 5 centímetros, donde las temperaturas fluctúan más de un año a otro.
La nieve actúa como aislante
La capa de nieve es la clave para entender por qué el suelo no se calienta igual en todo el estado. Según el estudio, esta cubierta, más profunda en las latitudes bajas que en las altas, ralentiza el calentamiento del suelo durante el invierno y lo protege de los cambios en la temperatura del aire.
Esas temperaturas más cálidas del aire calientan el suelo. Pero en Alaska, durante más de la mitad del año, nuestros suelos están cubiertos de nieve
ERIN OLIVER, Universidad Estatal de Washington
“Esas temperaturas más cálidas del aire calientan el suelo. Pero en Alaska, durante más de la mitad del año, nuestros suelos están cubiertos de nieve”, explicó la autora principal, Erin Oliver, investigadora postdoctoral de la WSU con sede en Alaska. En los 48 estados contiguos o más al sur, recordó, cabría esperar que las temperaturas del suelo y del aire cambiaran al mismo ritmo; su equipo quiso saber cómo afectaba la nieve a esa relación.
En resumen, el estudio reveló que el calentamiento del suelo casi sigue el ritmo del calentamiento del aire, especialmente en las zonas centrales y marítimas del estado. En las regiones de permafrost de altas latitudes, en cambio, el suelo va a la zaga del aire, aunque aun así se observa la “amplificación polar” en sus temperaturas.
La nieve tiene un efecto doble. Por un lado, aísla el suelo del frío y lo mantiene más cálido que el aire en invierno. Por otro, lo protege también del calentamiento del aire, de modo que con los años el suelo se calienta más despacio.
El grosor de la capa marca la diferencia. Entre noviembre y marzo alcanzó unos 25 centímetros de media en la región de permafrost continuo, frente a unos 43 en la de permafrost discontinuo y más de 59 en la zona sin permafrost. Cuanto más nieve, más se debilitó el vínculo entre las temperaturas del aire y del suelo.
Durante el periodo estudiado, la nieve cambió solo de forma modesta en el conjunto del estado. La excepción fue la región de permafrost discontinuo, donde la capa se hizo más profunda y tardó cerca de una semana más por década en desaparecer en primavera.
Riesgo para infraestructuras y clima
El calentamiento del permafrost genera especial preocupación porque, al descongelarse, libera dióxido de carbono y metano, lo que acelera aún más el calentamiento global. Además, puede socavar la estabilidad de las carreteras, los edificios y otras infraestructuras construidas sobre este suelo permanentemente congelado.
En la región del permafrost, la mayor parte del calentamiento se produjo en invierno, lo que obviamente tendrá grandes repercusiones en la infraestructura
ERIN OLIVER, Universidad Estatal de Washington
“En la región del permafrost, la mayor parte del calentamiento se produjo en invierno, lo que obviamente tendrá grandes repercusiones en la infraestructura”, advirtió Oliver. Según el estudio, en la zona de permafrost continuo el suelo se calentó más deprisa en invierno y primavera, con medias de 2,14 y 2,32 °C por década, respectivamente.
En las latitudes más bajas, en cambio, el suelo se calentó sobre todo en verano, a un ritmo medio de 1,04 °C por década en la zona sin permafrost. Eso, según Oliver, “podría provocar un aumento en nuestra temporada de cultivo”. “Por lo tanto, conocer la estacionalidad puede ayudar a los habitantes de Alaska a adaptarse”, añadió.
Para dimensionar el riesgo, el estudio recuerda las estimaciones de otros trabajos(2): unas 169.000 personas viven en Alaska sobre permafrost, una cifra que podría reducirse a 29.000 en 2050 por la degradación del suelo congelado. Otro análisis(3) calcula que la desestabilización de las infraestructuras en las zonas de permafrost continuo y discontinuo costará entre 37.000 y 51.000 millones de dólares a mediados de siglo.
Phillips reconoce que los datos inquietan: “Cuando analizas las cifras y descubres que los suelos de permafrost muestran un calentamiento de 2 a 3 grados Celsius por década a 1,2 metros de profundidad durante los meses de invierno, es preocupante”. Pero añade una lectura distinta: “El suelo almacena mucho calor que, de otro modo, quedaría retenido en la atmósfera”.
Instalar estas estaciones meteorológicas es muy caro y, de hecho, no empezaron a instalarlas hasta finales de la década de 1990
ERIN OLIVER, Universidad Estatal de Washington
“Instalar estas estaciones meteorológicas es muy caro y, de hecho, no empezaron a instalarlas hasta finales de la década de 1990”, explicó Oliver, que recordó que la mayor parte del estado es muy remota. En comparación con otros lugares, subrayó, hay menos datos disponibles. Aun así, la investigación ofrece uno de los estudios más completos sobre la relación entre las temperaturas del aire y del suelo en el estado y sus resultados pueden fundamentar la planificación y las políticas públicas a medida que el clima cambia.
- (1) Significant soil warming across Alaska permafrost and non-permafrost regions from 1997 to 2023. Frontiers in Climate.
- (2) Population living on permafrost in the Arctic. Population and Environment.
- (3) Permafrost thaw-related infrastructure damage costs in Alaska are projected to double under medium and high emission scenarios. Communications Earth & Environment.
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