Éstas son preocupaciones serias y dedicamos mucho tiempo a estudiar sus causas. Pero otra consecuencia del deshielo del permafrost recibe mucha menos atención: a medida que el clima se calienta, estamos perdiendo nuestra herencia helada.
El permafrost contiene el archivo más extraordinario del pasado distante del planeta, un registro de vida antigua preservado de una manera que no existe casi en ningún otro lugar de la Tierra.
Un estudio reciente que dirigimos, publicado en Nature Communications, recuperó ADN de heces de ardillas terrestres árticas conservadas en permafrost en Klondike, Yukon. En estos gránulos encontramos plantas que comían las ardillas, parásitos que portaban e incluso rastros de animales más grandes (mamuts, caballos y bisontes) que compartían su territorio.
Una gota contenía un retrato detallado del ecosistema desaparecido, que abarcaba una profundidad de tiempo extraordinaria: hace aproximadamente 14.000 a 700.000 años.
fósiles en el ‘tesoro’
En la región de Klondike en el centro de Yukon, dentro de los territorios tradicionales de Tr’ondek Hvech’in y la Primera Nación Na-Cho Niak Dun, los mineros de oro suelen utilizar agua a alta presión para eliminar el lodo congelado y el material orgánico para llegar a la grava aurífera.
A medida que el permafrost se derrite, abandona lo que ha conservado durante decenas de miles de años: cuñas de hielo terrestre; esteras de hierba todavía tejidas juntas; Nido de ardilla ártica con huesos de animales enrollados en su interior. De vez en cuando encontramos el cadáver momificado de un antiguo cachorro de lobo o el brillo teñido de azul de un colmillo de mamut o un cráneo de bisonte.
Nido de ardilla ártica con revestimiento de pasto y cráneo parcial de ardilla ártica. (Duane Froze), CC BI-NC-ND
Los mineros se refieren a estos relaves congelados como “barro”. Los científicos lo llaman Jedoma, parte de un extenso complejo de sedimentos congelados de grano fino que se extiende desde el Yukón a través de Alaska y el Puente Terrestre de Bering hasta Siberia.
Es uno de los archivos paleontológicos y paleoecológicos más ricos del mundo, y apenas estamos empezando a comprender cuánto contiene.
Archivo molecular de la vida.
Durante la mayor parte de su historia, la paleontología fue una ciencia práctica: un fósil era algo que se podía recoger: un hueso, un diente, un colmillo.
Durante la última década, eso ha cambiado. Hoy examinamos estos depósitos a nivel molecular. A partir de una cucharada de tierra congelada o de las heces de animales muertos hace mucho tiempo, podemos recuperar directamente miles de millones de fragmentos de ADN antiguo.
El permafrost preserva no sólo los huesos, sino también el frágil archivo molecular de la vida (ADN, ARN, proteínas, el registro genético de comunidades enteras) en condiciones de frío, oscuridad y niveles bajos de oxígeno que detienen la descomposición que de otro modo borraría este material.
Cráneo de ardilla ártica descongelado del permafrost. (Duane Froze), CC BI-NC-ND
El ADN y las proteínas están en gran parte fragmentados, pero nuevas tecnologías de secuenciación y métodos de enriquecimiento ahora nos permiten reconstruir genomas completos y comunidades enteras de organismos antiguos a partir de estos fragmentos dispersos, una hazaña que era imposible incluso hace unos años y que está avanzando rápidamente.
Descubrimiento de genes de resistencia a los antibióticos
Los ecosistemas son sólo una parte de lo que allí se guarda. Hace muchos años, algunos de nosotros formamos parte de un equipo, dirigido por los investigadores Hendrik Poinar y Jerry Wright de la Universidad McMaster, que buscaba en el mismo terreno genes de resistencia a los antibióticos.
En el permafrost de 30.000 años de antigüedad, encontramos un conjunto diverso, incluidos genes asociados con la resistencia a medicamentos como la vancomicina, cuyas versiones antiguas funcionaban de manera similar a las que se encuentran en los hospitales hoy en día.
Ese trabajo demostró que la resistencia a los antibióticos es mucho más antigua que el uso clínico de los antibióticos. También sugirió que este suelo helado contiene un catálogo vasto, casi completamente desconocido, de química microbiana, uno que podría informar cómo luchamos contra la resistencia a los medicamentos o cómo producimos nuevas enzimas útiles.
El derretimiento se está acelerando a medida que el suelo se calienta en todo el Norte. A medida que aumentan las temperaturas del permafrost, aumenta la actividad microbiana y hay más agua no congelada disponible, lo que permite que el material orgánico comience a descomponerse incluso antes de que se complete la descongelación. El material sellado durante miles de años encuentra oxígeno, agua libre, microbios y fragmentos de registros.
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Archivo de sedimentos congelados
En la práctica, esto significa que necesitamos recolectar y preservar mucho más de este material que ahora: construir archivos del sedimento congelado y las moléculas que contiene mientras aún se pueden leer.
Un monitor hidráulico está lavando el “aguanieve” congelado de la exposición al permafrost en los campos de oro de Klondike en el Yukón central, revelando sedimentos que preservaron la vida de la Edad del Hielo durante decenas de miles de años. (Duane Froze), CC BI-NC-ND
Hemos realizado esfuerzos para lograr este objetivo en el Laboratorio de Archivos de Permafrost de la Universidad de Alberta, una de las pocas instalaciones de este tipo en el mundo, pero sigue siendo una colección pequeña en comparación con la inmensidad del Ártico.
La ciencia para interpretar estos archivos avanza rápidamente, pero los depósitos mismos se están degradando, especialmente en áreas de permafrost cálido como el Yukón central.
La única solución real para derretir el permafrost es reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y frenar el calentamiento del norte. De lo contrario, lo mínimo que podemos hacer es preservar lo que podamos de este archivo (almacenamiento en frío y estudio cuidadoso) antes de que partes importantes se degraden sin posibilidad de recuperación.
Los archivos invisibles de ADN de un mundo perdido permanecen enterrados en estos suelos helados. Si esos registros se descongelan, la belleza y la complejidad de la vida que se movió y se adaptó a las grandes edades de hielo del pasado se perderán, con lecciones para nuestro mundo en calentamiento.
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