Los lagos de la Antártida que laten al ritmo del océano bajo tierra

  • Lagos de agua dulce de isla Decepción están conectados con el océano bajo tierra y reaccionan a las mareas.
  • El sistema se apoya en dos acuíferos interconectados en sedimentos volcánicos muy permeables.
  • La recarga anual del acuífero equivale al 41% de la precipitación por lluvia y deshielo.
  • El estudio del CSIC e IGME-CSIC aporta un modelo hidrogeológico clave para el cambio climático en la Antártida.

Lagos de la Antártida conectados con el océano bajo tierra

En uno de los confines más extremos del planeta, donde el hielo y el viento parecen imponerlo todo, un grupo de científicos ha logrado desvelar un mecanismo oculto bajo la superficie: varios lagos de agua dulce de la isla Decepción, en la Antártida, están conectados con el océano a través del subsuelo y responden a las mareas. Este comportamiento, insólito en un entorno polar volcánico, obliga a replantear cómo entendemos el ciclo del agua en el continente blanco.

El hallazgo nace de un trabajo liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y el Instituto Geológico y Minero de España (CSIC e IGME-CSIC), con participación internacional, que durante las campañas antárticas de 2024 y 2025 se dedicó a monitorizar de forma detallada el comportamiento hidrológico de la isla. La investigación describe por primera vez, con una visión global, cómo circula el agua subterránea que alimenta estos lagos de cráter volcánico aparentemente aislados y abre un nuevo frente para estudiar los efectos del calentamiento global en regiones polares.

Un estudio español que radiografía el agua subterránea en la isla Decepción

El trabajo ha sido coordinado desde España por el IGME-CSIC y el CSIC, reforzando el papel de la comunidad científica española en la investigación antártica. El equipo, encabezado por el investigador Jorge Jódar, ha conseguido lo que los expertos califican como la primera caracterización integral del funcionamiento de un sistema acuífero en la Antártida, algo que hasta ahora se consideraba una auténtica caja negra en la región.

La isla Decepción, muy frecuentada por campañas científicas europeas y españolas, es un entorno singular donde confluyen vulcanismo activo, glaciares, numerosos lagos y un complejo sistema de permafrost. Pese a ser uno de los enclaves más estudiados del continente, su red de aguas subterráneas seguía siendo, en buena medida, desconocida. Entenderla es clave para interpretar la evolución de los lagos y la respuesta del terreno al calentamiento global, así como para comprender mejor la interacción entre agua dulce y marina en ambientes extremos.

Los investigadores han documentado que el subsuelo está formado por depósitos volcánicos piroclásticos muy permeables, que actúan como una especie de esponja natural. Gracias a esta estructura geológica, una fracción muy elevada del agua procedente de la lluvia y, sobre todo, del deshielo estival se infiltra en el terreno. Los datos obtenidos indican que la recarga anual del acuífero equivale aproximadamente al 41 % de la precipitación, una cifra notablemente alta para un entorno polar.

Este comportamiento permite explicar cómo se sostienen en el tiempo los lagos de cráter de la isla, que a simple vista parecían sistemas casi cerrados. Ahora se sabe que funcionan como piezas de un engranaje hidrológico mucho más amplio, en el que el agua se mueve con fluidez entre la superficie, el subsuelo y el mar que rodea a Decepción.

Lagos antárticos y sistema acuífero subterráneo

Lagos en cráteres cerrados que se conectan con el mar bajo tierra

A primera vista, los lagos de agua dulce de isla Decepción parecen cuencas aisladas: se encuentran encajados en el fondo de cráteres volcánicos cerrados, rodeados de paredes que impiden cualquier comunicación superficial directa con el océano. Sin embargo, las mediciones realizadas durante las campañas han revelado que la realidad es bastante distinta.

Los científicos comprobaron que el nivel de los lagos fluctúa en sincronía con las mareas oceánicas, un comportamiento que no tendría sentido si se tratara de sistemas completamente desconectados. Estas oscilaciones, repetidas y consistentes, solo se pueden explicar por la presencia de una conexión subterránea con el mar, que permite el intercambio de agua a través de los sedimentos volcánicos altamente permeables.

Este fenómeno -lagos dulces en cráteres cerrados que “respiran” al ritmo del océano- se considera muy poco habitual en ambientes polares y volcánicos. De hecho, el trabajo propone un nuevo modelo hidrogeológico para la isla Decepción, en el que la frontera entre agua dulce y agua salada deja de ser una línea fija para convertirse en una interfaz dinámica que se desplaza con la marea y con los cambios estacionales en el deshielo.

Uno de los aspectos que más llama la atención del equipo es que, pese a esa comunicación con el océano, el agua de los lagos se mantiene dulce. La explicación que aporta el estudio es que la descarga subterránea de los acuíferos hacia los lagos es suficientemente intensa como para impedir que penetre de forma masiva el agua salada. En la práctica, el flujo de agua dulce desde el interior de la isla actúa como una barrera que frena la intrusión marina.

Con estos resultados sobre la mesa, isla Decepción pasa a considerarse un laboratorio natural extraordinario para estudiar la interacción entre el océano y los sistemas lacustres polares, algo de gran interés para Europa y para los países firmantes del Tratado Antártico que impulsan investigaciones en la zona.

Isla Decepción y conexión subterránea con el océano

Dos acuíferos interconectados: la “plomería” oculta del volcán

En el corazón de este sistema se encuentran dos acuíferos interconectados que funcionan a diferentes profundidades, pero que están acoplados entre sí. El equipo del IGME-CSIC describe por un lado un acuífero superficial y estacional, asociado a la capa activa del permafrost, que se descongela parcialmente en los meses más suaves del año antártico.

En este nivel poco profundo, el agua procedente del deshielo de la nieve y del hielo superficial se infiltra rápidamente a través de los sedimentos volcánicos. La presencia de un permafrost con dinámica estacional hace que esta capa se comporte de manera muy sensible frente a los cambios de temperatura, lo que condiciona la cantidad de agua que puede circular cada año y el momento en que lo hace.

Por debajo, el estudio identifica un acuífero más profundo, permanente y de escala regional. En este caso, el agua circula con gran facilidad a través de los materiales volcánicos, que presentan una alta permeabilidad incluso a mayor profundidad. Es en este nivel donde se establece la conexión directa con el mar: el acuífero profundo actúa como puente entre el interior de la isla y el océano circundante.

La interacción entre ambos acuíferos es determinante. La descarga conjunta de los dos sistemas hacia los lagos controla el nivel del agua en superficie y explica por qué estos cuerpos lacustres conservan agua dulce aun estando situados muy cerca del borde marino. La recarga anual, equivalente al 41 % de la precipitación, confirma además la gran capacidad de infiltración del terreno volcánico y la importancia del deshielo estival en el balance hídrico de la isla.

Para los investigadores, disponer por fin de este esquema de “plomería interna” de isla Decepción supone un paso adelante esencial. Permite simular escenarios futuros en los que cambien la cantidad de nieve, la intensidad de las lluvias o el grado de fusión del permafrost, algo especialmente relevante en un contexto de aumento de temperaturas en la Antártida.

Acuíferos y permafrost en lagos antárticos

Permafrost, vulcanismo y cambio climático: un laboratorio polar para Europa

La combinación de vulcanismo activo, glaciares, lagos y permafrost convierte a isla Decepción en un escenario de enorme interés para la comunidad científica europea. El permafrost -el suelo permanentemente helado- juega un papel esencial: su espesor y su estado (congelado o parcialmente descongelado) determinan hasta qué punto el agua puede infiltrarse o, por el contrario, queda bloqueada en superficie.

El estudio señala que la dinámica estacional del permafrost condiciona fuertemente el comportamiento hidrológico de la isla. A medida que el clima se calienta, se espera que esta capa helada se degrade, alterando la circulación del agua subterránea, la estabilidad de los terrenos y la interacción entre agua dulce y salada. Para Europa, muy volcada en la investigación polar y en el seguimiento del cambio climático, se trata de un indicador valioso de lo que puede ocurrir en otros enclaves antárticos.

El nuevo modelo hidrogeológico propuesto para Decepción ayuda a anticipar cómo podrían cambiar los lagos y el propio terreno volcánico en un escenario de temperaturas más altas. Entre otras cuestiones, permitirá evaluar riesgos asociados a la inestabilidad de laderas, a la modificación de ecosistemas acuáticos y a la posible liberación de gases o sustancias atrapadas en el permafrost.

Además, la isla está considerada un punto estratégico para las bases científicas y las campañas de investigación españolas y europeas. Contar con una descripción detallada de su sistema de aguas subterráneas ofrece una ventaja clara a la hora de planificar futuras observaciones, perforaciones o instrumentación, así como para comparar lo que sucede en Decepción con otros entornos volcánicos polares.

El trabajo también subraya la importancia de coordinar estudios geológicos, hidrológicos y climáticos para obtener una visión más completa de cómo responde el continente blanco al calentamiento global. En este sentido, los resultados sirven como referencia para proyectos europeos que abordan la criosfera desde diferentes disciplinas, desde la glaciología hasta la oceanografía.

Lagos conectados con el océano y cambio climático

El origen del agua: la “firma” isotópica de nieve y lluvia

Más allá de la descripción física de los acuíferos, la investigación incorpora un componente clave: la primera estimación del gradiente isotópico altitudinal en esta región de la Antártida. Dicho de otro modo, los científicos han analizado cómo cambia la composición isotópica del agua (tanto en nieve como en lluvia) en función de la altitud a la que se forman las precipitaciones.

Esta “firma” isotópica permite rastrear el origen del agua que recarga los acuíferos y alimenta los lagos. Gracias a estas mediciones, es posible saber si una determinada fracción de agua subterránea procede sobre todo de nieve caída a cotas altas, de lluvia a menor altitud o de una mezcla de ambas. Esta información resulta especialmente útil para reconstruir los aportes hídricos pasados y presentes en la isla.

Los datos isotópicos ayudan, además, a interpretar mejor los registros climáticos conservados en el hielo. Muchos testigos de hielo utilizados para estudiar la historia climática del planeta se basan precisamente en variaciones isotópicas. Contar con una relación detallada entre isotopía y altitud en Decepción mejora la lectura de esos archivos naturales y permite afinar las reconstrucciones climáticas para las regiones polares.

Según destacan los autores, la metodología empleada para establecer este gradiente isotópico altitudinal es extrapolable a otras partes del continente blanco. Así, el trabajo no se limita a describir un caso particular, sino que propone un método aplicable a otras zonas de la Antártida donde el comportamiento del agua subterránea sigue siendo en gran medida desconocido.

Esta aproximación, que combina hidrología, geoquímica e isotopía, abre la puerta a mejorar los modelos climáticos e hidrológicos en zonas polares, algo especialmente valioso para evaluar impactos del calentamiento global a escala regional y global.

Modelo hidrogeológico e isotópico de lagos antárticos

Un modelo exportable a otras regiones de la Antártida

El estudio, publicado en la revista científica Journal of Hydrology: Regional Studies, no se queda en la descripción de un caso curioso, sino que plantea un modelo de funcionamiento de los sistemas de agua subterránea en entornos polares volcánicos. La combinación de datos de campo, observaciones de marea, análisis isotópicos y caracterización geológica ofrece un marco robusto para investigar otros puntos del continente.

Los autores subrayan que el método diseñado en isla Decepción puede aplicarse en otras regiones antárticas donde apenas se conoce la dinámica del agua subterránea. La idea es replicar la estrategia: identificar la estructura geológica, medir la respuesta de lagos y acuíferos a las mareas, analizar la composición del agua y, a partir de ahí, construir modelos hidrogeológicos ajustados a cada zona.

Comprender estos sistemas ocultos no es un mero ejercicio académico. Se trata de una pieza fundamental para anticipar cómo responderán los ecosistemas polares al calentamiento global, cómo variará la disponibilidad de agua dulce y qué cambios pueden producirse en la mezcla entre aguas continentales y marinas. En última instancia, esta información repercute en la biodiversidad, en la química del océano cercano y en la estabilidad del territorio.

Para España y para otros países europeos activos en el continente blanco, contar con un modelo replicable implica poder priorizar nuevas zonas de estudio, optimizar campañas científicas y orientar futuras infraestructuras de observación. Decepción se convierte así en una referencia para interpretar señales que, en otras islas o zonas costeras antárticas, todavía resultan confusas.

En conjunto, los resultados dibujan un panorama en el que los lagos de la Antártida dejan de verse como depósitos estáticos de agua helada para entenderse como nodos de una red en constante movimiento, enlazada con el océano a través de canales invisibles bajo tierra. Que estos lagos de cráter en isla Decepción reaccionen a las mareas, mantengan agua dulce gracias a la descarga de acuíferos volcánicos y conserven en sus aguas la huella isotópica de nieve y lluvia convierte este enclave en una pieza clave para seguir de cerca la transformación del continente blanco en un planeta que se calienta.

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