Un análisis más detallado de testigos de hielo aporta información a la climatología
Los testigos de hielo son la única fuente directa de información para estudiar fenómenos climáticos del pasado. Las partículas atrapadas en finas capas de hielo contienen pistas sobre las transformaciones atmosféricas ocurridas durante antiguos periodos de cambio climático abrupto. Esta información tiene una gran importancia a la hora de comprender las tendencias actuales del calentamiento global. El objetivo del proyecto MICRO-CLIMATE(se abrirá en una nueva ventana), que contó con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie (MSCA, por sus siglas en inglés)(se abrirá en una nueva ventana), era combinar dos técnicas de análisis innovadoras para profundizar en lo que los testigos de hielo pueden revelarnos sobre el clima del pasado. Los sistemas de ablación láser acoplados a espectrometría de masas con fuente de plasma de acoplamiento inductivo (LA-ICP-MS, por sus siglas en inglés) proporcionaron las herramientas necesarias: uno, equipado con una criocelda de gran tamaño única en su tipo, en el Instituto para el Cambio Climático de Maine; y otro, diseñado para el cartografiado bidimensional (2D) de alta resolución de impurezas en el hielo, en la Universidad Ca’ Foscari de Venecia.
Análisis de los ciclos Dansgaard-Oeschger
A lo largo de la historia geológica, se han producido de forma recurrente periodos de cambio climático abrupto, pero aún no se comprenden del todo los mecanismos subyacentes. Hoy en día, se acepta de forma generalizada que se está produciendo una transición de este tipo, y ninguna otra región del planeta experimenta un calentamiento global tan acelerado como el Ártico. El proyecto MICRO-CLIMATE se centró en el archivo de hielo ártico de Groenlandia, que conserva registros climáticos que se remontan hasta hace 115 000 años. Las pruebas indican que las rápidas fluctuaciones climáticas, caracterizadas como ciclos Dansgaard-Oeschger(se abrirá en una nueva ventana), se produjeron docenas de veces durante el último periodo glaciar. Las pruebas de las fluctuaciones climáticas se conservan en los testigos de hielo en forma de partículas atmosféricas. A través del estudio de esas partículas en las finas capas de hielo que representan los periodos de cambio climático abrupto, el equipo de MICRO-CLIMATE se propone dilucidar qué componentes climáticos cambiaron primero y cuáles después. «Una de las principales labores para lograrlo es comprender cómo las interacciones entre el hielo y las impurezas pueden alterar las señales climáticas archivadas en capas muy finas de hielo. El testigo de hielo procedente de Groenlandia que analizamos en MICRO-CLIMATE tenía capas muy finas, por lo que constituía un buen campo de pruebas», explica Pascal Bohleber, coordinador del proyecto.
Dos técnicas para conseguir una mayor resolución
La destrucción de la muestra y la imposibilidad de hacer análisis de alta resolución son dos de las principales limitaciones de las técnicas convencionales empleadas en el análisis de testigos de hielo. Para superar estas limitaciones, el equipo de MICRO-CLIMATE combinó la espectroscopia Raman a temperaturas criogénicas y la LA-ICP-MS, tal y como se describe en un artículo publicado en la revista «Geochemistry, Geophysics, Geosystems»(se abrirá en una nueva ventana). La LA-ICP-MS es una técnica microdestructiva y de alta resolución, pero su principal limitación son las interpretaciones erróneas. Para evitarlas, se requiere estudiar cómo interactúan las impurezas con la matriz cristalina del hielo. Los sistemas complementarios utilizados en el proyecto contribuyeron a salvar este escollo. El sistema LA-ICP-MS de Maine proporcionó un alto rendimiento de muestras de hielo de hasta un metro de longitud, mientras que el sistema de Venecia proporcionó una cartografía 2D de alta resolución de la ubicación de las impurezas incrustadas en el hielo. Según Bohleber, el uso consecutivo de los dos sistemas resultó un método eficaz, ya que con los dos se detectaron las mismas señales en el hielo. «También trabajamos en la calibración de nuestras señales, y las técnicas de calibración resultantes se siguen empleando hoy en día en los dos laboratorios», comenta el investigador. Al combinar los puntos fuertes de dos centros de investigación, MICRO-CLIMATE marca el camino para estudios fructíferos en el futuro. El proyecto concluyó un año antes de lo previsto debido a que el beneficiario de la beca de investigación individual MSCA recibió una Consolidator Grant(se abrirá en una nueva ventana) del Consejo Europeo de Investigación. Ello ha retrasado la publicación de todos los datos recopilados durante el proyecto, pero ha favorecido investigar con más detalle un caso concreto de cambio climático abrupto. Y, tal como dice Bohleber: «La buena noticia es que, como el LA-ICP-MS es una técnica microdestructiva, el hielo sigue ahí, por lo que podremos seguir analizándolo».
