Los paisajes helados del mundo también predicen nuestro futuro ambiental. A medida que los icebergs y los glaciares se derriten, los contaminantes atrapados en su interior se liberan nuevamente en los mares, las vías fluviales y el aire. El derretimiento del hielo puede liberar moléculas dañinas que dañan los ecosistemas, agotan la capa de ozono o alteran el clima. Y debido al aumento de las temperaturas globales, cada vez más paisajes helados del mundo se están descongelando. En los Alpes y el Himalaya, “estamos viendo la liberación de viejos contaminantes que han estado encerrados en el hielo durante muchas décadas”, dice Halsall. Es vital saber qué se está emitiendo. Muchas compañías químicas abandonaron el uso de PFAS de "cadena más larga" alrededor del año 2000. En la nieve depositada ese año y después, el equipo de Halsall encontró menos de ese contaminante y más de sus compuestos de reemplazo, PFAS de "cadena más corta". “Podemos detectar en ese núcleo de nieve cuando cambió la industria”, dice Halsall. Pero para comprender con precisión qué se usó y cuándo, Halsall también debe considerar cuántos contaminantes se han degradado, ya que esto puede ayudar a explicar las diferencias en los productos químicos que se encuentran a varias profundidades.
Pero interpretar lo que está atrapado en la nieve antártica es más complicado de lo que se pensaba. Los investigadores han descubierto que el agua congelada en los polos de la Tierra, contrariamente a la sabiduría convencional, es un semillero de reacciones químicas. Lo que está atrapado dentro puede transformarse con el tiempo.
En una nota más optimista, Grannas dice que estudiar cómo el hielo degrada los contaminantes ayudará a los investigadores a evaluar nuevas sustancias. “Estamos introduciendo nuevos productos químicos en nuestros sistemas agrícolas, productos farmacéuticos y uso diario: detergentes para ropa, fragancias y productos personales”, dice Grannas. “Queremos entender por adelantado qué sucederá si usamos esto a gran escala y lo emitimos al medio ambiente”. Algunos de esos contaminantes terminarán congelados en los glaciares o en los polos, y el seguimiento de la evolución de las sustancias químicas en el hielo brinda a los investigadores una idea más precisa de su posible impacto ambiental. En los polos de la Tierra, el interior de un cubo de hielo es un lugar tumultuoso.
Pero en experimentos de laboratorio, los científicos han descubierto que muchos contaminantes, iluminados con luz brillante que simula el sol, se descomponen más rápido en el hielo que en el agua líquida. En 2020, un equipo de la Universidad de California, Davis, observó que el guayacol, una molécula que se encuentra en el humo de leña y, en consecuencia, en el tocino y el whisky, se descompone en compuestos más pequeños más rápido en el hielo que en el agua líquida. En 2022, vieron que lo mismo se aplicaba al dimetoxibenceno, otra molécula producida en el humo. En febrero, Halsall y sus colegas descubrieron que los contaminantes en los gases de escape de los automóviles, conocidos como hidrocarburos aromáticos policíclicos, también se degradaban más rápido en el hielo que en el agua. Los desechos plásticos son la forma más común de desechos marinos: alrededor de 10 millones de toneladas de plástico terminan en el océano cada año, muchos de los cuales se descomponen en microplásticos, por lo que el hielo en los polos puede estar agitándose a través de la materia. Esta podría ser una buena noticia, ya que podría ayudar a los científicos a descubrir métodos para descomponer los microplásticos más rápido, señalan Tian y sus colegas en su artículo. Pero al descomponer el microplástico en pedazos cada vez más pequeños, el hielo también puede convertirlo en un contaminante cada vez más generalizado. Cuanto más pequeños son los fragmentos de plástico, más profundamente penetran en los organismos. Se han encontrado partículas de plástico microscópicas en los cerebros de los peces, causando daño cerebral. Durante mucho tiempo, los científicos asumieron lo contrario: que los contaminantes congelados permanecen inertes. “La mayoría de las veces, si congelas algo o haces algo más frío, las cosas se ralentizan”, dice la química Amanda Grannas de la Universidad de Villanova en los EE. UU. Las moléculas se mueven más lentamente en el hielo sólido y la nieve en comparación con el agua líquida, lo que significa que chocan menos, lo que genera menos oportunidades de participar en reacciones químicas. Es por eso que congelar la carne cruda evita que se eche a perder. También es por eso que los cuerpos de varios mamuts lanudos, de unos 30.000 años de antigüedad, han emergido preservados del suelo congelado mientras se descongela. Los microplásticos, fragmentos de plástico de menos de 5 milímetros de largo, también se descomponen más rápido en el hielo que en el agua. Químicos de la Universidad Central del Sur en China descubrieron que durante 48 días, las perlas de microplástico de menos de una milésima de milímetro de diámetro se deterioraron en el hielo en la medida en que lo harían durante 33 años en el río Yangtze. “Los microplásticos tardan cientos de años, si no miles, en descomponerse”, dijo Chen Tian, de la Universidad Central del Sur de China, a WIRED, en chino. “No teníamos tanto tiempo, así que estudiamos solo el primer paso de la degradación. Pero creemos que todo el proceso de degradación debería ser más rápido en el hielo”. Para Halsall, cuya investigación tiene como objetivo rastrear la actividad humana en el hielo antártico, la degradación de los contaminantes dificulta la vida. Está particularmente interesado en las sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo, o PFAS. Estos “químicos para siempre” persisten en el medio ambiente y se encuentran en sartenes antiadherentes, aceites de motor y todo tipo de productos de consumo. En 2017, los colaboradores de Halsall se adentraron en la Antártida para extraer un cilindro de nieve acumulada de 10 metros de largo que se había acumulado desde 1958. Especímenes como este revelan el clima y la actividad humana, al igual que los anillos de los árboles en latitudes más templadas. Cuanto más profunda sea la muestra de nieve, más retrocederá en el tiempo.