• Revista Nº 170
  • Por Esteban Sagredo

Argumento

Glaciares: el pasado que predice el futuro

La iniciativa que busca investigar cómo respondieron los glaciares patagónicos a los períodos de calor extremo en épocas anteriores, es liderada por el Instituto de Geografía UC, en colaboración con la Estación Patagonia de Investigaciones Interdisciplinarias de la UC, el equipo del Laboratorio de Isótopos Cosmogénicos de Columbia University y el Centro de Investigación GAIA Antártica, de la Universidad de Magallanes. Mediante este estudio, pionero en Sudamérica, se espera poner en un contexto más amplio la respuesta de estos colosos de hielo frente al acelerado aumento de las temperaturas que se observa en la actualidad.

“Las instrucciones fueron claras esa mañana, todos debían ir preparados para pasar una noche en un campamento improvisado. La ventana de buen tiempo parecía estar llegando a su fin y nada aseguraba que la embarcación, que los llevaría a la base del glaciar Grey, podría ir a buscarlos al finalizar la jornada. Carpas, sacos de dormir, alimentos y, por supuesto, todos los equipos e instrumentos debían ser cuidadosamente revisados y empacados. Eran las 5:30 AM y la ansiedad y concentración inundaban el ambiente”.

Esta escena, que bien pudo haber sido sacada de una película de aventura, donde los protagonistas están a punto de pasarlo mal, es una situación a la que constantemente nos vemos expuestos quienes trabajamos haciendo investigación en ambientes extremos. Fue en enero recién pasado (2022) cuando, junto a Rodrigo Soteres, investigador del Centro de Investigación GAIA Antártica, de la Universidad de Magallanes y un grupo de estudiantes del Instituto de Geografía de la UC, nos adentramos en un sector de acceso restringido del Parque Nacional Torres del Paine. Allí debíamos recolectar muestras de roca que nos permitirían estudiar las fluctuaciones que ha experimentado el Glaciar Grey durante los últimos 12.000 años.

Esta investigación se enmarca en el proyecto Fondecyt “Glaciares en crisis: ¿Cómo responden los glaciares patagónicos a los períodos de calor extremo?”. La iniciativa, desarrollada en colaboración con el equipo del Laboratorio de Isótopos Cosmogénicos de Columbia University, la Estación Patagonia de Investigaciones Interdisciplinarias UC y el Centro de Investigación GAIA Antártica, de la Universidad de Magallanes, pretende explorar la respuesta de glaciares patagónicos frente a condiciones cálidas extremas del pasado. Antes de conocer los detalles de esta iniciativa en particular, es necesario repasar algunos conceptos generales de la crítica situación que vive la Tierra.

En retroceso

En retroceso

Las investigaciones han logrado colectar muestras de tres glaciares: Glaciar Leones (Parque Nacional Laguna San Rafael, Región de Aysén); Glaciar Río Tranquilo (Monte San Lorenzo, Región de Aysén) y Glaciar Grey (Parque Nacional Torres del Paine, Región de Magallanes), que aparece en la foto. Fotografía Francisco Gamboa.

¿PARA QUÉ ESTUDIAR LOS CAMBIOS PASADOS DE LOS GLACIARES?

El cambio climático actual es inequívoco y ha gatillado una “crisis glacial” de escala planetaria. Lo que es más preocupante, la tasa a la cual están ocurriendo estas transformaciones supera ampliamente nuestras predicciones más extremas.

Este acelerado retroceso de los colosos de hielo está generando drásticos impactos en la disponibilidad del recurso hídrico en las zonas montañosas, así como en sus áreas colindantes. Actualmente, existe una gran preocupación por la futura disponibilidad de agua (especialmente en verano) para regadío, generación eléctrica, turismo y, aún más crítico, para el consumo humano. En el caso de Sudamérica, donde los glaciares están retrocediendo a una de las tasas más rápidas del planeta, y donde al menos el 20% de la población vive en regiones montañosas, este fenómeno está poniendo en peligro los modos de vida de comunidades andinas completas y, además, está imponiendo grandes desafíos para los centros urbanos emplazados debajo de estas “torres de agua”.

Siempre hay una serie de preguntas que surgen cuando se analiza la tendencia actual que experimentan los glaciares: ¿cómo se sabe que el retroceso que están experimentando hoy no es sencillamente parte de un ciclo natural?; ¿cómo se puede decir que lo que está pasando hoy es grave si no tenemos punto de comparación?; ¿es realmente el ser humano el culpable de este retroceso? El trabajo que llevamos realizando por más de diez años junto a mi equipo apunta justamente a resolver estas inquietudes, a través de la reconstrucción de la historia glacial de la Patagonia durante los últimos 120.000 años (ver recuadro).

 

Equipo en terreno. De izquierda a derecha: Fabián Riquelme (estudiante de doctorado, Geografía UC); Rodrigo Hevia (estudiante de magíster, Geografía UC); Rodrigo Soteres (postdoctorante, U. de Magallanes, doctor en Geografía UC); Catalina Guglielmetti (estudiante de Geografía UC) y Esteban Sagredo. fotografía Esteban Sagredo.

 

A modo de contexto podemos decir que durante los últimos 800.000 años, la Tierra ha experimentado ciclos climáticos donde se alternan largos períodos fríos (conocidos como glaciaciones o edades de hielo) de aproximadamente 100.000-120.000 años de duración; y períodos cálidos o interglaciales, mucho más breves (10.000-30.000 años). Durante la última glaciación, los glaciares en la Patagonia se expandieron y unieron dando origen a un manto de hielo continuo que iba desde Villarrica hasta Tierra del Fuego. Esta masa de hielo, conocida como el Manto de Hielo Patagónico, llegó a ser durante el peak de este periodo aproximadamente 25 veces más grande que los actuales Campos de Hielo Norte y Sur combinados. Por su parte, el último período interglacial, oficialmente llamado Holoceno, se inició hace aproximadamente 12.000 años (y dura hasta la actualidad) y fue el escenario donde se desarrollaron las primeras civilizaciones.

En nuestra investigación hemos abordado preguntas tales como: ¿Cuándo el Manto de Hielo Patagónico alcanzó su máxima extensión durante la última glaciación?; ¿qué mecanismos gatillaron el paso desde un mundo glacial al Holoceno, en lo que se considera como uno de los cambios climáticos más abruptos del último millón de años?; ¿qué magnitud tuvieron los avances glaciales durante el Holoceno?

 

Crisis glacial. El aumento de las temperaturas de las últimas décadas se ha traducido en una disminución sin precedentes de la cubierta glacial. En la imagen, el glaciar Exploradores. Fotografía Esteban Sagredo.

LOS EFECTOS DEL CALOR EXTREMO

Así, como hemos señalado, los glaciares han experimentado una pérdida significativa de masa desde 1850, tendencia que se ha acelerado en las últimas décadas. Considerando las proyecciones de las temperaturas, se espera que la tasa de pérdida de superficie glacial se acelere aún más durante lo que queda del siglo 21.

Lamentablemente, gran parte de la evidencia de fluctuaciones glaciales está asociada a momentos donde los cuerpos de hielo estaban avanzando o ya habían alcanzado su máxima extensión. Esto se traduce en que la mayor parte de nuestro entendimiento de la interacción glaciares-clima en el pasado proviene del estudio de momentos fríos. Como consecuencia de esto, actualmente sabemos muy poco en relación con la magnitud de la respuesta de los glaciares durante momentos cálidos del pasado. Por lo tanto, respondiendo a una de las principales interrogantes, luego de casi dos siglos de investigación (paleo)glaciológica, todavía no sabemos si la magnitud del retroceso glacial que vivimos ahora es inédita y sin precedentes en la historia geológica de los últimos miles o cientos de miles de años o es una condición más bien ordinaria.

Esta problemática está en el centro de nuestro proyecto Fondecyt “Glaciares en crisis: ¿Cómo responden los glaciares patagónicos a los períodos de calor extremo?”. Para investigar estamos usando técnicas de punta que permitan el análisis de nucleidos cosmogénicos; estudiaremos la concentración de tres isótopos en muestras de roca colectadas en el frente de glaciares para cuantificar la duración de los períodos en que los glaciares fueron más pequeños que en la actualidad. Gracias al apoyo del Observatorio Humano-Medio Internacional Patagonia-Bahía Exploradores, del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS, INEE/ UC), de Francia, hemos logrado colectar muestras de 3 glaciares: Glaciar Leones (Parque Nacional Laguna San Rafael, Región de Aysén); Glaciar Río Tranquilo (Monte San Lorenzo, Región de Aysén) y Glaciar Grey (Parque Nacional Torres del Paine, Región de Magallanes).

Mediante este estudio, pionero en Sudamérica, esperamos poner en un contexto más amplio la respuesta de los glaciares frente al acelerado aumento de las temperaturas que observamos en la actualidad. En ningún caso buscamos cuestionar el origen antropogénico del cambio climático; a nuestro entender, esa respuesta está zanjada, no tan solo por la magnitud del cambio que estamos observando, sino que también por la velocidad en la cual está ocurriendo (algunos estudios han mostrado que la velocidad de estas transformaciones parecen ser únicas en el contexto del último millón de años). Nuestro objetivo último es aprender lecciones del pasado para poder enfrentar esta crisis y predecir sus potenciales consecuencias. Estamos muy ansiosos de ver los resultados de este estudio; sin embargo, dado que el proceso involucra generalmente más de una visita a terreno, y extenuantes horas de trabajo en el laboratorio, esperamos tener nuestros primeros resultados a fines del próximo año.

Escasez hídrica

Escasez hídrica

El acelerado retroceso de los colosos de hielo está generando drásticos impactos en la disponibilidad de agua en las zonas montañosas, así como en sus áreas colindantes. Fotografía Nicole Saffie.


¿Cómo se reconstruye la vida de un glaciar?

Los glaciares son grandes masas de hielo que se forman por la acumulación y compresión de nieve. Sus tamaños pueden variar desde unos pocos cientos de metros hasta varias decenas de kilómetros o incluso más (el glaciar Lambert, por ejemplo, en Antártica, mide más de 400 km de largo). Estos colosos de hielo, que se mueven únicamente forzados por la fuerza de gravedad y su propio peso, se desplazan sobre el territorio, arrancando, transportando y erosionando todo lo que se cruza en su camino. En esta progresión, van dejando rastros de su paso, en las laderas de los cerros, en los fondos de los valles, en los afloramientos rocosos, etc. Imaginémonos que estamos siguiendo las huellas de un Godzilla mientras va avanzando por la ciudad de Nueva York. Ahora bien, todo este material que es transportado por los glaciares, finalmente termina siendo depositado en el frente del hielo. Esto significa que cuando el glaciar alcanza su máxima extensión, y se queda en ese lugar durante unas décadas, este acumula un gran volumen de materiales justo delante de su margen,

dando origen a una colina de detritos que delinea la forma del frente del hielo. Estas colinas son lo que los geógrafos denominamos “morrenas”. Entonces, cuando el glaciar retrocede, son estas morrenas las que nos indican dónde estuvo el glaciar en su momento de máxima extensión. Es el trabajo de los geomorfólogos buscar estas evidencias, estas geoformas del territorio, para poder reconstruir la historia de estos “colosos de hielo”.

Sin embargo, las morrenas solo nos permiten saber dónde estuvo el hielo en el pasado, pero poco y nada nos dicen sobre el momento en que los glaciares alcanzaron esta posición. Para eso, debemos recurrir a técnicas geocronológicas que nos permitan determinar la edad de los eventos

geológicos. A lo largo del tiempo, se han ocupado diversas técnicas para datar las fluctuaciones glaciares, como por ejemplo el conteo de capas de sedimentos glaciolacustres (varvas), anillos de árboles o carbono 14, por nombrar algunas. Sin embargo, actualmente el método más popular para conocer la edad de avances glaciares es el de “datación de superficies de exposición mediante isótopos cosmogénicos” o simplemente “datación cosmogénica”. Este método consiste en medir la cantidad de 10Be (uno de los isótopos del elemento químico Berilio) acumulado en la superficie de las rocas transportadas y depositadas

por un glaciar. El 10Be se forma de la interacción de partículas de alta energía que vienen del espacio exterior (radiación cosmogénica), y ciertos minerales presentes en las rocas. Cuando una roca es transportada por el glaciar, esta no recibe radiación cosmogénica y, por lo tanto, no forma 10Be. Sin embargo, cuando el hielo deposita la roca en la superficie de una morrena, esta queda expuesta a la radiación cosmogénica y el reloj de berilio comienza a funcionar. Debido a que hoy en día sabemos la tasa de producción de 10Be en muchos lugares del mundo, incluida la Patagonia, si colectamos una muestra de roca desde un bloque en una morrena y medimos la concentración de 10Be en ella, entonces podemos calcular por cuánto tiempo esta ha estado expuesta a la radiación cosmogénica o saber cuándo se formó la morrena.

Hasta hace unos años, no muchos laboratorios en el mundo podían extraer de forma confiable el 10Be de una roca (esto es, pasar de una muestra de roca de 1-2 kg a una solución más pequeña que la punta de una uña que contiene el Berilio). Por este motivo, y por más de una década, nuestro equipo ha estado trabajando en estrecha colaboración con el Laboratorio de Isótopos Cosmogénicos de Columbia University (Nueva York), reconocidos a nivel mundial como uno de los líderes en este tipo de aplicaciones. Sin embargo, durante los últimos años, en conjunto

con el profesor Juan Luis García, del Instituto de Geografía, hemos implementado el Laboratorio de Isótopos Cosmogénicos y Paleoclima Cuaternario, donde actualmente se puede realizar gran parte del procesamiento de nuestras muestras. Esperamos que este año podamos afinar todos los procedimientos para lograr la extracción completa del 10Be en nuestras propias dependencias.