¿Qué ha creado este enorme cráter descubierto en Siberia?

Mientras sobrevolaba la vasta tundra siberiana, un equipo de la televisión rusa avistó una formación intrigante: un cráter de casi 50 metros de profundidad en medio de la tierra congelada. Había bloques de hielo y tierra a decenas de metros del cráter, arrancados de esa profunda cicatriz en la superficie.

Este no es el primer cráter descubierto en el Ártico siberiano; el primero se descubrió en 2014 y desde entonces se han identificado muchos más. Los científicos creen que los forman las explosiones de metano y dióxido de carbono atrapados dentro de montículos de tierra y hielo, un fenómeno que podría volverse más común con el calentamiento del clima. Pero aún quedan muchas incógnitas.

«Aún no sabemos qué ocurre», afirma Sue Natali, experta en el permafrost en el Centro de Investigación Climática Woodwell en Falmouth, Massachusetts. «Y ¿ocurrirá en alguna otra parte?».

Los estudios de otros cráteres apuntan a un mecanismo probable: el criovulcanismo, en el que las erupciones adoptan la forma de barro helado o aguanieve en lugar de rocas fundidas. Estos fenómenos se han identificado en otras partes de nuestro sistema solar, como Encélado, la luna de Saturno. Con todo, se cree que el criovulcanismo es raro en nuestro planeta. Estudiar estas formaciones siberianas podría darnos pistas sobre qué ocurre en esos mundos lejanos.

Es más, su descubrimiento pone de manifiesto lo mucho que nos queda por descubrir sobre nuestro planeta, sobre todo a medida que los científicos desentrañan las futuras consecuencias del calentamiento. «Podrían ocurrir procesos en los que ni siquiera hemos pensado», afirma Natali. «Podría haber más por ahí; solo sabemos lo que sabemos».

Algo extraño en el Ártico

El primer cráter siberiano se descubrió en julio de 2014 y las teorías sobre cómo se formó enseguida proliferaron entre el público. ¡El impacto de un meteorito! ¡La explosión de un misil! ¡Alienígenas!

En los años siguientes, los investigadores han identificado 15 cráteres más que supuestamente se deben a explosiones naturales. El nuevo agujero, el número 17, podría ser el más grande hasta la fecha, según Evgeny Chuvilin, experto en permafrost del Centro Skoltech para la Recuperación de Hidrocarburos, en Rusia. No es fácil estudiar los cráteres del Ártico: se llenan de agua en los meses posteriores a la explosión y pueden confundirse con uno de los muchos lagos de la región.

Poco después de este último descubrimiento, Chuvilin y sus colegas se apresuraron para tomar una muestra del cráter gélido, que se encuentra en la península de Yamal, en el noroeste de Siberia. En el telón gris, amarillo y verde de la tundra, el cráter destaca «como algo extraño», afirma Chuvilin. «Cuando te acercas a un nuevo cráter, lo primero que te llama la atención es su tamaño». A medida que el suelo de sus paredes casi verticales se funde lentamente, el cráter emite ruidos y «da la impresión de que está vivo», cuenta.

Ahora, el equipo está «procesando urgentemente» las muestras para un artículo científico, explica en un email.

Los investigadores esperan entender mejor el proceso responsable de las explosiones y predecir dónde podrían producirse en el futuro. Las explosiones podrían resultar peligrosas para los lugareños, que dicen haber oído ruidos fuertes o haber visto llamas cerca de donde se encontraron los nuevos cráteres, afirma Andrey Bychkov, geoquímico de la Universidad Estatal M.V. Lomonósov de Moscú que ha estudiado otros cráteres, pero que aún no ha visitado el nuevo. En 2017, se informó de la explosión de un cráter cerca de un campamento de pastores de renos nenets. La amenaza podría extenderse a la abundante infraestructura de gas y petróleo de la región.

Ingredientes para una explosión helada

El análisis de las muestras de otros cráteres ha aportado algunas pistas sobre qué ocurre. En 2018, Bychkov y sus colegas propusieron que las explosiones eran una forma de criovulcanismo que se centra en una combinación explosiva de gas, hielo, agua y lodo.

Los cráteres se forman dentro del permafrost, un suelo que normalmente permanece congelado durante el verano y que cubre 23 millones de kilómetros cuadrados del hemisferio norte. Parecen empezar en cavidades profundas de suelo no congelado, conocidas como taliks. Muchos taliks se forman debajo de los lagos, donde el agua calienta y aísla la tierra subyacente. Sin embargo, los lagos son formaciones que evolucionan constantemente a medida que el permafrost circundante se congela y se funde, así que pueden llenarse o drenarse por completo. Y si un lago se seca, el suelo empieza a congelarse.

«Puede recongelarse desde el fondo, desde los lados y desde la parte superior, así que se congela desde todas las direcciones», afirma Katey Walter Anthony, ecóloga de la Universidad de Alaska Fairbanks. Como el hielo ocupa más espacio que el agua, el crecimiento del hielo exprime el lodo descongelado, concentrando y presurizando el gas y el agua, que acaban sobresaliendo en la superficie y forman una especie de colina llamada pingo.

Natali apunta que no todos los cráteres se forman a partir de lagos. Los taliks pueden formarse en otras situaciones, como dentro de una zona subterránea con un alto contenido de sal, que reduce la temperatura a la que se congela el agua. Algunos pingos reciben un suministro constante de agua subterránea ascendente.

Los pingos son habituales en todo el Ártico y hay más de 11 000 en el hemisferio norte. Pero parece que las explosiones que producen cráteres son mucho más raras. Solo se han observado en las penínsulas de Yamal y Gydan de Siberia. Y para esas explosiones es necesario que haya un excedente de un ingrediente en particular: gas.

El gas natural abunda en Siberia occidental y es probable que parte se infiltre en el talik por las grietas y las zonas porosas del suelo. Pero también hay otras posibles fuentes de gas: los microbios que se alimentan de materia orgánica y que emiten metano o dióxido de carbono. Parte del gas también podría proceder de la degradación de los denominados hidratos de metano, una forma cristalina.

«Puede que no sea una sola causa», afirma Natali. Cada montículo podría tener aportaciones gaseosas ligeramente diferentes, pero todos los gases parecen tener un propósito similar: la presurización. En última instancia, ya sea por el aumento de la presión gaseosa o la desestabilización de la capa de hielo suprayacente, el sistema desencadena una potente explosión que puede arrojar el lodo a la superficie y dejar a su paso un cráter pronunciado.

«Es como el champán», afirma Bychkov.

Vínculos con el espacio y el clima

Estudiar las explosiones podría resultar útil para comprender algunas de las características de otros cuerpos del sistema solar. En particular, los cráteres siberianos podrían ser el equivalente del criovulcanismo del planeta enano Ceres, que —a diferencia de muchos mundos helados con criovulcanismo— alberga algunos de los mismos ingredientes presentes en el Ártico, explica Lynnae Quick, geofísica planetaria que se especializa en criovulcanismo en el Centro Goddard de Vuelo Espacial de la NASA.

«Ceres es muy interesante porque tiene un componente de suelo rocoso que participa en estos procesos que no vemos cuando observamos las lunas heladas», afirma Quick. «Aún intentamos averiguar qué es lo que estamos viendo en esos lugares».

Igualmente, aún quedan incógnitas sobre los cráteres siberianos. Una de ellas es su vínculo con el cambio climático. Las temperaturas del Ártico han sido especialmente cálidas en los últimos años. Este verano, el 20 de junio, la localidad de Verkhoyansk, en Rusia, alcanzó 38 grados Celsius, la temperatura más elevada en la región desde 1885, cuando empezaron a mantenerse registros.

Aunque parece que los cráteres han proliferado desde que se encontró el primero en 2014, el fenómeno podría remontarse a hace miles de años y solo lo habríamos descubierto recientemente, señala Walter Anthony. Hoy en día los sobrevuelos de la región son más habituales y la población de Yamal ha crecido mucho. «Ahora hay un ferrocarril y ciudades enormes», afirma Bychkov.

Sin embargo, el calentamiento climático podría contribuir a que las explosiones sean más frecuentes, ya que el deshielo puede desestabilizar la capa helada de los embolsamientos de gases y provocar una explosión. El deshielo también podría aumentar los vínculos entre el subsuelo y la superficie, creando «chimeneas» por las que los gases pueden introducirse en los taliks, añade Walter Anthony.

En el panorama general de las emisiones de gases de efecto invernadero, el metano y dióxido de carbono liberados por cada explosión pueden ser insignificantes. Pero las explosiones podrían aportar un «destello a corto plazo de un fenómeno a más largo plazo», afirma Walter Anthony.

El cambio climático ya ha pasado factura al Ártico, que se calienta al doble de velocidad que el resto del planeta. Cada año se funde una capa cada vez más gruesa del permafrost abundante en carbono y, en algunos lugares, el suelo no se recongela, ni siquiera en invierno. Ese deshielo permite que los microbios se alimenten del material orgánico que antes estaba congelado y emitan dióxido de carbono y metano. Pero también suscita otras preocupaciones. Walter Anthony explica que el permafrost actúa como una especie de tapadera sobre los profundos depósitos de metano geológico, lo que ralentiza su trayecto a los cielos. A medida que el permafrost se funde, esa tapadera puede llenarse de más agujeros que permiten que el metano se filtre a la superficie.

Walter Anthony estudia este fenómeno en los lagos árticos y señala que los estudios recientes sobre la formación de cráteres podrían ser una prueba más de que el gas ya está saliendo hacia la superficie. «Cuando el permafrost es como un bloque de queso cheddar y se convierte en un bloque de queso suizo, se observará más [gas]», afirma.

«Es como un as bajo la manga en la historia del cambio climático».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.