413807-Text de l'article-605902-1-10-20230313

Vista previa del material en texto

Enseñanza de las Ciencias de la Tierra AEPECT 23.2- 2015
La GeoLoGía es notIcIa
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra AEPECT 28.3- 2020
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2020 (28.3) – 349
¿Que procesos han originado 
el enjambre sísmico de 
enero-febrero de 2021 en la 
Vega de Granada? 
El permafrost 
y su relevancia 
medioambiental
Publicación del primer mapa 
mundial de zonas proclives a 
subsidencia ligada 
a la extracción de aguas 
subterráneas 
Jerónimo López-Martínez p. (350)
Rosa María Mateos, 
Roberto Tomás y 
Grupo internacional de expertos en 
subsidencia de la UNESCO p. (358)
Jesús Galindo-Zaldívar,
Asier Madarieta--Txurruka, 
Lourdes González-Castillo, 
José Antonio Peláez, 
Antonio J. Gil y Jesús Henares p. (354)
350 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2020 (28.2) 
Cada vez con más frecuencia los 
medios de comunicación comentan 
catástrofes relacionadas con la fu-
sión del permafrost. Recientemente 
los informativos han transmitido 
la noticia, acompañada de especta-
culares imágenes, sobre el vertido 
de 20.000 toneladas de diésel en un 
río, ocurrido en Norilks en el Ártico 
ruso. También han comentado un 
deslizamiento del terreno acompa-
ñado de las viviendas situadas sobre 
él en la costa noruega.
Sucesos como estos, con eviden-
tes consecuencias medioambienta-
les y económicas, vienen a unirse a 
otros muchos motivos que eviden-
cian la necesidad de prestarle aten-
ción al permafrost y a su evolución, 
en particular ante la realidad del 
calentamiento de los últimos años y 
las perspectivas de incremento que 
señalan todos los modelos climáticos 
para el presente siglo.
La presencia de permafrost y su 
degradación tiene consecuencias 
locales, como las que acompañaron 
a las noticias mencionadas y a otros 
casos que comentaremos. Desde 
luego que no son pequeñas las con-
secuencias en los lugares donde se 
dejan sentir los efectos de la fusión 
del permafrost. Sin embargo, son 
de una magnitud e importancia aun 
mayor los efectos que la degradación 
del permafrost tiene para el clima 
global, debido a la contribución al ca-
lentamiento que supone la liberación 
de gases de efecto invernadero.
Definición, características y 
presencia de permafrost
El permafrost se define como el 
terreno que permanece helado du-
rante al menos dos años consecuti-
vos. En muchos lugares, incluidas 
nuestras montañas con altitud sufi-
ciente, hay periodos del año en los 
que el suelo o la roca se mantienen 
por debajo de cero grados centígra-
dos, pero no se trata de permafrost. 
Para poder denominarlo así, debería 
permanecer en ese estado durante al 
menos dos años consecutivos, es de-
cir incluido en verano, lo cual requie-
re unas condiciones climáticas que 
solo se dan en zonas suficientemente 
frías de nuestro planeta.
En las regiones donde se dan 
condiciones adecuadas, el terreno 
helado abarca la roca, el suelo, el 
hielo y la materia orgánica en pro-
fundidades que van desde menos de 
un metro a más de 1500 metros. En 
las zonas con permafrost, es habitual 
que la parte superior del terreno he-
lado se descongele temporalmente 
durante parte del verano, mientras 
que por debajo el subsuelo perma-
nece helado. Esa parte que se des-
congela y rehiela estacionalmente, 
denominada la capa activa, tiene un 
espesor variable según sea el clima 
de la región. Su grosor puede variar 
desde pocos centímetros a más de 
un metro en diferentes latitudes, al-
titudes y orientaciones del terreno 
(Fig. 1).
El permafrost se denomina con-
tinuo cuando afecta al subsuelo del 
90 al 100% del terreno, discontinuo 
cuando es entre el 50 y el 90% y es-
porádico cuando el subsuelo helado 
supone del 0 al 50% del territorio 
(Fig. 1). 
Hay permafrost en altas monta-
ñas de diversas latitudes y en me-
setas elevadas, como el Tibet, pero 
donde su presencia es más generali-
zada es en las regiones polares. Hay 
permafrost en la Antártida, pero la 
escasez allí de áreas libres de hielo 
(menos del 0,2% del territorio) hace 
que el permafrost esté en buena 
parte debajo de aquellos glaciares 
en los que el terreno permanece he-
lado. Es en las regiones del Ártico 
donde la presencia de permafrost 
tiene mayor importancia y efectos 
más relevantes.
Estudios recientes ponen de 
manifiesto que existe permafrost 
en aproximadamente el 22% de los 
territorios expuestos del hemisferio 
Norte, lo cual supone unos 21 millo-
nes de kilómetros cuadrados de su-
perficie (Obu et al., 2019; Fig. 2).
Además, existe permafrost en 
amplias zonas de las plataformas 
continentales del Ártico, es decir 
bajo las aguas marinas que recubren 
las zonas de pendiente y profundidad 
moderada situadas más allá de las lí-
neas de costa. Esto es debido a que 
esas zonas, que en la actualidad son 
submarinas, estuvieron expuestas 
a las frías temperaturas del aire du-
rante el último periodo glaciar, cuyo 
máximo ocurrió hace unos 20.000 
años cuando el nivel del mar estuvo 
unos 120 metros más bajo que en la 
actualidad.
ISSN (edición impresa): 1132-9157 - (edición electrónica): 2385-3484 – Pags. 350-353
El permafrost y su 
relevancia medioambiental
Jerónimo López-martínez
Departamento de Geología y Geoquímica, 
Facultad de Ciencias, Universidad 
Autónoma de Madrid. 28049 Madrid. 
E-mail: jeronimo.lopez@uam.es
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2020 (28.2) – 351
Fig. 1. Perfil esquemático mostrando la capa activa y varios tipos de permafrost (según Brown, 1970).
Fig. 2. Mapa de la temperatura media anual del terreno en el techo del permafrost en el hemisferio Norte (según Obu et al., 2019). MAGT= mean anual ground tempe-
rature. 
352 – Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2020 (28.2) 
Aunque parte del permafrost 
relativamente superficial ha podido 
formarse durante la segunda mitad 
del Holoceno, incluso en la Pequeña 
Edad del Hielo (entre los siglos XVI 
y XIX), la mayoría del permafrost 
existente en la actualidad, que como 
se ha mencionado llega a presentar 
enormes espesores en algunas zo-
nas, se formó durante los periodos 
glaciares del Pleistoceno y el terre-
no se ha mantenido congelado en 
las etapas interglaciares, tanto en 
el Holoceno como en etapas cálidas 
anteriores. Por lo tanto, existe per-
mafrost muy antiguo, en ocasiones 
hasta con varios centenares de miles 
de años de antigüedad.
Efectos geomorfológicos de la pre-
sencia y cambios del permafrost
La presencia de permafrost y los 
ciclos de hielo y deshielo en la capa 
activa tienen consecuencias geomor-
fológicas. Por un lado se originan 
formas características, como los sue-
los ordenados periglaciares, consis-
tentes en polígonos, círculos, bandas 
de rocas y agrietamientos en la su-
perficie del terreno, producto de la 
repetición de ciclos de hinchamien-
tos y deshinchamientos en la capa 
activa (Fig. 3). 
El techo del permafrost constitu-
ye una capa que, en caso de encon-
trarse en laderas, puede favorecer 
el deslizamiento del material deshe-
lado situado por encima. Esto origi-
na gelifluxión y deslizamientos, con 
las consiguientes consecuencias 
geomorfológicas. En los últimos 
años, en los que las condiciones 
veraniegas están siendo considera-
blemente más cálidas y largas en las 
regiones del Ártico, se han detecta-
do aumentos del espesor de la capa 
activa y un incremento de fenóme-
nos erosivos. 
El deshielo del terreno lo hace 
más erosionable. Esto afecta a la 
morfología de las laderas y es par-
ticularmente notable en costas es-
carpadas. Allí, la acción de las olas 
resulta más eficaz al actuar sobre es-
carpes que la fusión del permafrost 
ha hecho más vulnerables (Fig. 4).
La fusión del hielo del subsuelo 
puede provocar encharcamientos, 
subsidencia del terreno, colapsos 
debidos a procesos de criokarst y un 
Fig. 3. Suelos ordenados periglaciares en la Antártida (Foto J. López-Martínez).
Fig. 4. Erosión costera en terrenos de Alaska que han sufrido descongelación del permafrost (imagen de USGS, 
Alaska Science Center).
Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, 2020 (28.3) –353
aumento en la generación de taliks 
(zonas del subsuelo descongeladas 
en territorios con permafrost, que 
en ocasiones se dan bajo lagos pro-
fundos y ríos).
Cambios en el permafrost debido 
al calentamiento
En las regiones con hielo se ven 
amplificados los efectos del calenta-
miento. De hecho, ciertos sectores 
de las regiones polares se encuen-
tran entre las zonas del mundo que 
más se han calentado en los últimos 
60 años.
La red global de estaciones que 
miden la temperatura del permafrost 
se vio reforzada durante la celebra-
ción del Año Polar Internacional 
2007-2008, tanto en el Ártico como 
en la Antártida (Vieira et al., 2010). 
Las mediciones mantenidas desde 
entonces han permitido apreciar que 
a lo largo de la década 2007-2016 el 
permafrost se ha calentado global-
mente 0.29 ± 0,12 ºC (Biskaborn et 
al., 2019).
El calentamiento atmosférico está 
siendo especialmente importante en 
el Ártico, lo cual tiene efectos nota-
bles en la degradación del perma-
frost. Se ha estimado que por cada 
grado centígrado de aumento que se 
produjese en la temperatura media 
global, podrían perderse del orden 
de cuatro millones de kilómetros 
cuadrados de superficie de terreno 
ocupado por permafrost (Chadburn, 
et al., 2017).
Impacto en infraestructuras y 
actividades humanas
En los territorios con permafrost 
del Ártico existen ciudades, vías de 
comunicación e instalaciones indus-
triales, energéticas y mineras, así 
como oleoductos y gaseoductos. La 
degradación del permafrost produce 
problemas en cimentaciones de edi-
ficios y otras infraestructuras (como 
muestra el ejemplo del menciona-
do derrame ocurrido en Rusia), así 
como deformaciones en carreteras, 
ferrocarriles y tuberías. Los enchar-
camientos debidos a la fusión del 
permafrost tienen efectos en activi-
dades humanas, además de en los 
bosques y especies animales. Los 
incendios, como los que vienen ocu-
rriendo en Alaska y Siberia, generan 
impactos con consecuencias para la 
población y los ecosistemas.
La fusión del permafrost permite 
el descongelamiento de organismos 
que quedaron incluidos en el mismo 
y se reactiva la actividad microbiana 
en el suelo. Se ha detectado que esto 
ha provocado ya, en algún caso, la 
activación de cepas de virus y bac-
terias que se habían mantenido con-
geladas. Hace pocos años ocurrió lo 
mencionado con una cepa de ántrax 
que llegó a afectar a parte de la po-
blación en Siberia y que pudo ser 
controlada debido a la existencia de 
vacunas. Se trata de procesos que 
pueden llegar a generar situaciones 
problemáticas en el futuro y a los 
que conviene estar atentos.
Liberación de gases de efecto 
invernadero del permafrost
La fusión del permafrost libera 
a la atmósfera enormes cantidades 
de gases de efecto invernadero que 
se encuentran atrapados mientras el 
terreno está helado. Se trata sobre 
todo de metano, más de 20 veces 
más activo que el dióxido de carbono 
para el calentamiento. Se estima que 
la cantidad de metano almacenada 
en el subsuelo del Ártico es mayor 
que la cantidad de carbono presente 
en las reservas de carbón del mun-
do y varias veces más que lo emitido 
por los humanos desde la revolución 
industrial.
Deben considerarse también las 
liberaciones, antes comentadas, de 
gases contenidos en el permafrost 
existente en el subsuelo marino. 
Estas emisiones se producen como 
metano disuelto y también como 
burbujas que llegan hasta la superfi-
cie marina. En la liberación influye el 
calentamiento del agua, por llegada 
de corrientes más cálidas y por un 
mayor aporte de agua dulce a través 
de los ríos, que aumentan su caudal 
debido a la fusión del permafrost en 
tierra.
El proceso que se genera con la 
liberación de gases de efecto inver-
nadero al fundirse el permafrost, 
produce una peligrosa retroalimen-
tación. Al calentarse la atmósfera 
debido a la liberación de gases se 
produce más fusión del permafrost, 
con lo cual se liberan aún más gases 
que potencian de nuevo el proceso.
Consideraciones finales
La fusión del hielo en el Ártico 
es vista por un lado como una opor-
tunidad, debido a la apertura de 
nuevas rutas marítimas, el acceso 
a recursos y el uso del territorio en 
condiciones climáticas más benig-
nas. Sin embargo, la degradación del 
permafrost supone una amenaza de 
enorme magnitud. Por ello, se deben 
aumentar las medidas de control en 
las infraestructuras establecidas so-
bre permafrost que puedan generar 
daños pero, sobre todo, es necesario 
considerar las consecuencias en el 
calentamiento derivadas de la degra-
dación del permafrost. Esto resalta 
la importancia de la reducción de 
las emisiones humanas que afectan 
al aumento de la temperatura y la ur-
gencia de seguir el Acuerdo de Paris 
para mantener el calentamiento por 
debajo de 1,5 ºC respecto a los valo-
res preindustriales. 
BiBLiOGrAFíA
Biskaborn, B.K., Smith, S.L., 
Noetzli, J. et al. (2019). Permafrost 
is warming at a global scale. Nature 
Communications, 10, 264. doi: 
10.1038/s41467-018-08240-4
Brown, R.J.E. (1970). Permafrost 
in Canada: its influence on Northern 
Development. University of Toronto 
Press, Toronto, 234 p.
Chadburn, S., Burke, E., Cox, P. 
et al. (2017). An observation-based 
constraint on permafrost loss as a 
function of global warming. Nature 
Climate Change, 7, 340–344. doi: 
10.1038/nclimate3262
French, H.M. (2018). The 
Periglacial Environment. 4th edi-
tion. 544 p. Wiley Blackwell.
Obu, J., Westermann, S., 
Bartsch, A., Berdnikov, N. et al. 
(2019). Northern Hemisphere per-
mafrost map based on TTOP mode-
lling for 2000–2016 at 1 km2 scale. 
Earth-Science reviews, 193, 299-316. 
doi: 10.1016/j.earscirev.2019.04.023
Vieira, G., Bockheim, J., 
Guglielmin, M. et al. (2010). 
Thermal state of Antarctic perma-
frost and active-layer dynamics: 
Advances during the International 
Polar Year 2007-2008. Permafrost 
and Periglacial Processes, 21, 182-
197. doi: 10.1002/ppp.685.