La avanzada tecnología de mapeo submarino revela cambios rápidos en el lecho marino del Ártico a medida que el permafrost sumergido se derrite

Usando la tecnología de mapeo MBARI, los investigadores establecieron una línea de base para rastrear futuros cambios en el fondo marino.

Un nuevo estudio realizado por investigadores de MBARI y sus colaboradores es el primero en documentar cómo el deshielo del permafrost, sumergido en el borde del Océano Ártico, está afectando el lecho marino. El estudio fue publicado en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias el 14 de marzo de 2022.

Numerosos estudios revisados ​​por pares muestran que el deshielo del permafrost crea un terreno inestable que impacta negativamente en la infraestructura crítica del Ártico, como carreteras, vías de tren, edificios y aeropuertos. Esta infraestructura es costosa de reparar y se espera que los impactos y los costos continúen aumentando.

Usando tecnología avanzada de mapeo submarino, los investigadores de MBARI y sus colaboradores han revelado que se están produciendo cambios dramáticos en el lecho marino como resultado del deshielo del permafrost. En algunas áreas se formaron agujeros profundos, algunos más grandes que un bloque de edificios de seis pisos. En otras áreas, colinas llenas de hielo llamadas pingos se elevaban desde el lecho marino.

«Sabemos que se están produciendo grandes cambios en el paisaje del Ártico, pero esta es la primera vez que hemos podido implementar tecnología para ver que también se están produciendo cambios en el extranjero», dijo Charlie Paull, geólogo del MBARI y uno de los principales autores del estudio. «Esta investigación pionera ha revelado cómo se puede detectar y monitorear el deshielo del permafrost submarino una vez que se establecen las líneas de base».

El vehículo submarino autónomo (AUV) de MBARI se recupera después de completar con éxito una misión de mapeo del fondo marino en el Océano Ártico. El vehículo operado por control remoto (ROV, primer plano) se utiliza para realizar estudios visuales del fondo marino recientemente cartografiado. Crédito: Charlie Paull © 2016 MBARI

Si bien la degradación del permafrost terrestre del Ártico se atribuye en parte al aumento de la temperatura media anual debido al cambio climático causado por el hombre, los cambios que el equipo de investigación documentó en el lecho marino asociados con el permafrost submarino se derivan de un cambio climático mucho más antiguo y tiempos más lentos relacionados con nuestro surgimiento desde la última edad de hielo. Cambios similares parecen haber estado ocurriendo a lo largo del borde del antiguo permafrost durante miles de años.

“No hay muchos datos a largo plazo sobre la temperatura del fondo marino en esta región, pero los datos que tenemos no muestran una tendencia al calentamiento. Los cambios en el terreno del lecho marino están siendo impulsados ​​por el calor transportado en los sistemas de aguas subterráneas de movimiento lento”, explicó Paull.

“Esta investigación fue posible gracias a la colaboración internacional durante la última década, que ha brindado acceso a modernas plataformas de investigación marina, como la tecnología robótica autónoma de MBARI y los rompehielos operados por la Guardia Costera Canadiense y el Instituto Coreano de Investigación Polar”, dijo Scott. , científico investigador del Servicio Geológico de Canadá, Recursos Naturales de Canadá, quien dirigió el estudio con Paull. “El gobierno de Canadá y el pueblo inuvialuit que vive en la costa del mar de Beaufort valoran mucho esta investigación, ya que los procesos complejos descritos tienen implicaciones para la evaluación de peligros geológicos, la creación de un hábitat marino único y nuestra comprensión de los procesos biogeoquímicos”.

Fondo

El mar de Beaufort de Canadá, un área remota del Ártico, se ha vuelto accesible para los científicos recientemente, ya que el cambio climático impulsa la retirada del hielo marino.

Desde 2003, MBARI ha sido parte de una colaboración internacional para estudiar el lecho marino canadiense de Beaufort con el Servicio Geológico de Canadá, el Departamento de Pesca y Océanos de Canadá y, desde 2013, con el Instituto de Investigación Polar de Corea.

MBARI utilizó vehículos submarinos autónomos (AUV) y un sonar basado en barcos para mapear la batimetría del fondo del mar hasta una resolución de cuadrícula de un metro cuadrado, o aproximadamente del tamaño de una mesa.

Paull y el equipo de investigadores regresarán al Ártico este verano a bordo del R/V Aarón, un rompehielos coreano. Este viaje con los colaboradores canadienses y coreanos de MBARI desde hace mucho tiempo, junto con la incorporación del Laboratorio de Investigación Naval de los Estados Unidos, ayudará a refinar nuestra comprensión del deterioro del permafrost submarino.

Dos de los AUV de MBARI mapearán el lecho marino con un detalle notable y el MiniROV de MBARI, un vehículo portátil operado a distancia, permitirá exploración y muestreo adicionales para complementar las encuestas de mapeo.

Referencia: «Cambios rápidos en el fondo marino asociados con la degradación del permafrost submarino en el Ártico» 14 de marzo de 2022, procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
DOI: 10.1073/pnas.2119105119

El apoyo para este trabajo fue proporcionado por la Fundación David y Lucile Packard, el Servicio Geológico de Canadá, Pesca y Océanos de Canadá y el Ministerio de Océanos y Pesca de Corea (beca KIMST #1525011795).

Acerca de MBARI

MBARI (Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey) es un centro de investigación oceanográfica privado sin fines de lucro fundado por David Packard en 1987. La misión de MBARI es promover la ciencia y la tecnología marinas para comprender un océano cambiante.