Ciencia y Medio Ambiente: la NASA detectó una etapa oculta en la congelación del Ártico que podría influir en el clima

Científicos vinculados a la NASA identificaron y cartografiaron con inteligencia artificial una fase poco visible del ciclo de congelación y deshielo del suelo ártico que podría ser clave para entender cuánto carbono y metano puede liberarse desde el permafrost. El fenómeno, conocido como “cortina cero” o zero-curtain, ocurre cuando el suelo permanece durante días, semanas o incluso períodos más prolongados cerca de los 0 °C, antes de congelarse completamente. El estudio fue publicado el 18 de agosto en Scientific Reports.

La importancia de este descubrimiento está en que el congelamiento del suelo no ocurre de manera instantánea. Cuando llega el frío del otoño, el agua presente en el terreno comienza a congelarse y libera calor. Esa energía mantiene temporalmente la temperatura del suelo alrededor del punto de congelación, creando una especie de pausa térmica antes de que las temperaturas continúen descendiendo.

Durante ese período, una parte del agua permanece en estado líquido dentro del suelo, incluso cuando el ambiente exterior ya presenta condiciones invernales. Ese pequeño intervalo puede tener consecuencias importantes porque permite que continúen determinados procesos biológicos que normalmente disminuirían considerablemente con temperaturas más bajas.

El fenómeno también aparece durante la transición hacia la primavera, cuando el suelo comienza a descongelarse. Sin embargo, la investigación encontró una diferencia importante entre ambas estaciones: la “cortina cero” puede ser mucho más prolongada durante el deshielo primaveral que durante la congelación del otoño.

El estudio estima períodos de aproximadamente 1.000 a 4.000 horas durante determinadas fases de primavera, frente a unas 100 a 500 horas durante el invierno. Esto equivale a diferencias que pueden representar semanas o incluso meses de actividad térmica y biológica adicional en determinados sectores del Ártico.

La razón por la que los investigadores prestan tanta atención a este fenómeno está relacionada con el permafrost, el suelo que permanece congelado durante largos períodos. Esta enorme reserva subterránea contiene aproximadamente 1.700 millones de toneladas métricas de carbono orgánico, casi el doble del carbono actualmente presente en la atmósfera.

Cuando el permafrost se descongela, los microorganismos que permanecen atrapados en el suelo pueden volver a activarse. Al descomponer materia orgánica, producen gases de efecto invernadero como dióxido de carbono y metano.

Por eso, el período cercano a los 0 °C resulta especialmente relevante. No significa que todo el permafrost esté descongelándose, pero sí que existen condiciones en las que la actividad microbiana puede prolongarse más de lo que mostrarían las temperaturas superficiales.

El nuevo estudio intenta precisamente incorporar esa etapa intermedia a los modelos climáticos. Hasta ahora, una parte de las mediciones y simulaciones se concentraba en los momentos claramente definidos de congelación y deshielo, pero la transición entre ambos estados puede contener información importante sobre el comportamiento futuro del suelo.

Para analizar el fenómeno, los investigadores desarrollaron GeoCryoAI, un sistema de inteligencia artificial diseñado para combinar grandes cantidades de información ambiental. El modelo integró 62,71 millones de mediciones realizadas directamente en el terreno y 3.300 millones de observaciones obtenidas mediante sensores remotos.

El objetivo fue encontrar patrones que serían extremadamente difíciles de identificar mediante el análisis manual de cada registro. El sistema permitió elaborar mapas del fenómeno con una resolución espacial de hasta 30 metros, ofreciendo una visión mucho más detallada de las diferencias existentes entre distintas regiones del Ártico.

Los resultados mostraron que la “cortina cero” no se comporta de la misma manera en todo el continente polar. Siberia presenta una intensificación particularmente marcada durante la primavera, mientras que otras regiones muestran comportamientos diferentes.

También se encontraron diferencias importantes en América del Norte, Fennoscandia y el archipiélago canadiense. Esto significa que no existe un único comportamiento del permafrost ártico, sino múltiples respuestas condicionadas por la humedad del suelo, la temperatura, la geografía y otros factores ambientales.

Uno de los resultados más relevantes del trabajo fue la identificación de una relación estrecha entre la humedad del suelo y el calor latente generado durante los procesos de congelación y descongelación. Según el análisis, esa interacción explica entre el 60% y el 90% de la variabilidad observada en la duración del fenómeno en los datos estudiados.

La humedad adquiere así un papel fundamental. Un suelo con mayor cantidad de agua puede experimentar procesos de congelamiento diferentes a los de un terreno más seco, porque el cambio de estado del agua implica intercambio de energía.

Ese mecanismo ayuda a explicar por qué dos zonas ubicadas a latitudes similares pueden presentar comportamientos muy diferentes durante las transiciones entre verano e invierno.

La investigación también encontró que la relación entre humedad, calor y duración de la “cortina cero” se intensifica bajo condiciones más cálidas. En el rango analizado, el efecto fue entre 20% y 40% más fuerte en ambientes con temperaturas mayores y elevada humedad.

Esto resulta particularmente importante en un Ártico que está experimentando transformaciones aceleradas. Si las temperaturas aumentan y modifican los ciclos de congelación y deshielo, las condiciones que mantienen activo al suelo durante las temporadas de transición también pueden cambiar.

La consecuencia potencial es un aumento de la incertidumbre sobre la cantidad de carbono que puede permanecer almacenada en el permafrost y cuánto podría terminar llegando a la atmósfera.

La investigación no afirma que la “cortina cero” vaya a provocar por sí sola una liberación masiva de carbono, sino que identifica un proceso que debe ser considerado con mayor precisión para comprender las futuras emisiones asociadas al permafrost.

Esa diferencia es importante. El fenómeno forma parte del funcionamiento natural de los suelos congelados y existe desde mucho antes del cambio climático actual. Lo que preocupa a los investigadores es cómo puede modificarse su duración, intensidad y distribución a medida que cambia el clima.

La NASA ya dispone de herramientas que permiten observar diferentes aspectos de la evolución del Ártico. El satélite NISAR, desarrollado conjuntamente por NASA y la agencia espacial de India, es especialmente relevante para esta investigación porque utiliza radar de apertura sintética para observar cambios en la superficie terrestre incluso bajo determinadas condiciones que dificultan las observaciones ópticas.

El estudio busca preparar precisamente un sistema capaz de aprovechar ese tipo de información. Los investigadores plantean un protocolo de monitoreo circumpolar que podría generar pronósticos de tres a seis meses sobre determinados comportamientos del suelo congelado.

La utilización de inteligencia artificial no sustituye las mediciones realizadas directamente en el terreno. Por el contrario, el sistema necesita observaciones físicas para entrenarse, comprobar sus resultados y mantener coherencia con las leyes que describen el comportamiento térmico del suelo.

En este caso, el modelo combina información de campo, datos satelitales y modelos físicos. Esa combinación permite aprovechar las ventajas de cada fuente: las mediciones directas aportan precisión local, mientras que los satélites permiten cubrir territorios enormes.

La posibilidad de observar el Ártico a escala continental y con una resolución de 30 metros representa un avance significativo para estudiar procesos que anteriormente solo podían analizarse en puntos concretos.

La investigación también puede ayudar a mejorar los modelos climáticos. Las simulaciones utilizadas para proyectar el comportamiento futuro del planeta necesitan representar correctamente los intercambios de carbono entre el suelo, los océanos y la atmósfera.

Si determinados procesos del permafrost quedan fuera de esos modelos o son representados de manera demasiado simplificada, las proyecciones pueden presentar mayores niveles de incertidumbre.

Por eso, conocer con mayor precisión cuándo y dónde aparece la “cortina cero” puede ayudar a determinar cuánto tiempo permanecen activos los microorganismos del suelo durante las transiciones estacionales y cómo ese comportamiento puede afectar el balance de gases de efecto invernadero.

El hallazgo también demuestra que el cambio climático no solamente se manifiesta mediante grandes fenómenos visibles, como el retroceso del hielo marino o el aumento de las temperaturas. Una parte importante de la transformación ocurre bajo la superficie, en procesos microscópicos y térmicos que pueden modificar el funcionamiento de ecosistemas completos.

El Ártico es particularmente sensible porque pequeñas modificaciones en la temperatura del suelo pueden tener consecuencias sobre la vegetación, el agua, los microorganismos y la estabilidad física del terreno.

En las zonas donde existe infraestructura construida sobre permafrost, el problema también tiene una dimensión práctica. Cuando el suelo congelado pierde estabilidad, pueden aparecer hundimientos y deformaciones capaces de afectar caminos, edificios, tuberías y otras estructuras.

Por eso, comprender los ciclos de congelación y descongelación no es únicamente una cuestión relacionada con las emisiones. También es fundamental para anticipar cambios físicos en territorios donde viven comunidades y funcionan infraestructuras.

La “cortina cero” había sido conocida por los científicos, pero el nuevo estudio permite observarla con una escala y una cobertura mucho mayores. La novedad está en la capacidad de combinar miles de millones de observaciones y utilizar inteligencia artificial para encontrar patrones que antes eran difíciles de detectar.

El trabajo fue encabezado por Bradley A. Gay, investigador vinculado al Goddard Space Flight Center de la NASA, junto con científicos del Jet Propulsion Laboratory, la Universidad de Zúrich, el Servicio Geológico de Estados Unidos y otras instituciones.

El estudio fue publicado como acceso abierto en Scientific Reports el 18 de agosto de 2026, por lo que sus resultados son muy recientes y todavía forman parte de una línea de investigación en desarrollo.

Los propios autores señalan que el sistema puede servir como una herramienta de monitoreo y aportar información para los modelos del sistema terrestre, pero todavía será necesario continuar validando los resultados mediante observaciones independientes y campañas de campo.

Esto es especialmente importante porque una mayor precisión en la observación no significa automáticamente una predicción exacta del clima futuro. El sistema permite reducir incertidumbres y comprender mejor los procesos, pero las emisiones futuras dependerán de numerosos factores ambientales y de la evolución general del calentamiento global.

El descubrimiento, sin embargo, agrega una pieza importante al complejo rompecabezas del Ártico.

Durante décadas, los científicos observaron cómo aumentaban las temperaturas, se reducía el hielo marino y se modificaban los ecosistemas polares. Ahora, nuevas herramientas permiten observar con mayor detalle lo que ocurre debajo de la superficie, donde millones de toneladas de carbono permanecen almacenadas.

El Ártico podría estar mostrando una de sus transformaciones más importantes no desde el cielo, sino desde el suelo. La “cortina cero” demuestra que entre el congelamiento y el deshielo existe una etapa térmica capaz de prolongar la actividad biológica y modificar la manera en que el permafrost intercambia energía y carbono con el ambiente.

Comprender esa etapa permitirá mejorar las estimaciones sobre la estabilidad del permafrost y sobre su posible contribución al cambio climático. La investigación no anuncia una catástrofe inmediata, pero sí identifica un mecanismo que hasta ahora estaba insuficientemente cuantificado y que puede resultar cada vez más importante a medida que el Ártico continúa calentándose.