Introducción al Cambio Climático 1: Paleoclima

El mayor problema que tenemos hoy en día con el cambio climático es que todos hablan de él, pero en la práctica nadie tiene la menor idea de cómo funciona la atmósfera. Si le preguntas en la calle qué tan venenoso es el CO₂ para las plantas, la mitad te dirá que “mucho”. Si quieres ser un poco más sofisticado y preguntarle cuándo comenzó el Holoceno te mirarán con cara de “donde está la cámara escondida”. Dado este estado de ignorancia generalizada, mucha información falsa o incompleta puede circular respecto al tema en la prensa establecida o incluso por parte de políticos sin ser criticada, sin tomar en cuenta que muchos han tomado una actitud cuasi religiosa respecto al tema.

Para ayudar a la gente a comprender mejor de qué estamos hablando voy explicar en mis próximos blogs los conceptos básicos clima y paleoclima en el lenguaje más sencillo posible para que usted, mi querido lector, sea capaz de leerlo y comprender del tema sin tener necesidad de un doctorado en ciencias. Y además que no te aburras con un tema bastante árido.

Los temas que pretendo tocar son: cómo se mide el clima del pasado mediante proxies, las teorías más aceptadas sobre las eras glaciares, la supuesta correlación entre CO₂ y temperatura atmosférica; y finalmente el actual debate científico sobre cambio climático. Espero mantener los post lo más breves, explicativos y entretenidos posibles. Mi fuente para ello serán distintos libros sobre paleoclima, papers y también blogs de varios científicos expertos en fenómenos atmosféricos. Entre ellos: Neil Roberts, Judith Curry, Michael Mann,  Isaac Winograd, Jeremy Shakun, entre otros.

El Cuaternario, el comienzo del cambio

Aproximadamente hace 2,6 millones de años terminó de formarse el istmo de Panamá uniendo ambos continentes americanos e impidiendo que corrientes de agua cálida y salada entrarán al océano atlántico. Por razones que aún no bien comprendemos esto causó que hielo se empezara a acumular en el mar del norte en el continente europeo, hielo que sobrevivía el verano y seguía creciendo.

El itsmo de Panamá cambio completamente las corrientes marinas entre el Pacífico y el Atlántico. Fuente: https://stri.si.edu/why-panama

Este hielo a su vez a produjo un efecto llamado albedo: el mismo hielo refleja la luz solar impidiendo la aumento de temperatura y enfriando aún más la atmósfera. Esto generó que en pocos miles de años inmensos glaciares se formaran en los continentes europeos, norteamericano y en el sur de Chile. Estos glaciares capturaban tanta agua que el nivel del mar bajaba 125 metros formando puentes naturales que unían diversos continentes hoy separados.

Descripción del efecto Albedo. Fuente: https://www.tes.com/lessons/N_4TXBTntT9ARw/albedo-high-quality

Al mismo tiempo, al enfriarse los océanos, menos agua era liberada a la atmosfera la que se volvió fría y seca; expandiendo las zonas desérticas, las regiones con grandes junglas húmedas se redujeron a pequeñas reservaciones refugiadas en Brasil y África occidental ¹ . Todos los bosques salvo muy pocos desaparecieron de las zonas boreales. Este estado mundial se conoce comúnmente como periodo glacial.  De hecho, donde ahora estoy escribiendo, Alemania,  hace 12 mil años hubo un glaciar de más de un kilómetro de altura y las temperaturas promedio nunca superaron los 10 grados bajo cero Celsius.  Este periodo, desde hace 2,6 millones de años hasta hoy se le denomina geológicamente el Cuaternario.

 Y el inicio de un ciclo…

Ahora bien este periodo glacial no duró para siempre, o mejor dicho, estos periodos no duraron para siempre. Durante todo el cuaternario aparecen “breves” intervalos de temperatura cálida y con gran humedad atmosférica, como la época presente. Ahora, a diferencia de los periodos fríos que se caracterizan por lentas reducciones de temperatura hasta llegar a los mayores fríos, los  periodos cálidos, o interglaciares comienzan muy rápido. Explica Neil Roberts en su libro “The Holocene”  Al comienzo de nuestro actual periodo interglaciar el Holoceno, hace 11.700 años,  en pocos siglos hubo un aumento global de la temperatura de 3 grados Celsius, 7 grados en Europa continental y 15 en Groenlandia.

Gráficamente podemos ver los últimos 5 periodos interglaciares aquí abajo. Luego de un brusco aumento de temperatura, el planeta empieza a enfriarse lentamente, que los no engañe la escala, estamos viendo un gráfico con 420 mil años ²

Temperatura últimos 420 mil años comparado con el presente ( Izq: pasado, Der: Presente). Fuente data NASA. Gráfico elaboración propia

Lo que vemos en la imagen anterior es un ciclo regular, la distancia entre los peaks de las eras interglaciares varía entre 85 y 117 kyrs ³, con 102 kyrs en promedio. Desde punto de vista geológico eso puede considerarse casi un reloj en su regularidad. Adicionalmente es evidente que los periodos interglaciares son cortos y espaciados, el 78% del tiempo desde el comienzo del Cuaternario el mundo ha sido horriblemente frio. Y tal frío volverá.

Winter is coming…

Una vez descubiertos estos ciclos años atrás la gran pregunta que se hacía la comunidad científica era cuándo se terminaría nuestro actual ciclo cálido. Ya era sabido que llevábamos 11,7 kyrs de calor pero la pregunta era si no era sabio empezar a prepararnos para el frío, además ya se veía en el gráfico una tendencia a la baja en la temperatura. Bueno, durante buena parte de los años 70, 80 e incluso los 90 los expertos climáticos pronosticaban que la próxima era glacial llegaría en cualquier momento.

Varios papers y bases de datos publicados hasta mediados de 1980 indicaban una duración de periodos interglaciares entre 11-13 kyrs, solo a comienzos de los 90 empezaron a aparecer papers que indicaban interglaciares con duración por sobre tales valores gracias a los estudios en Vostok. Las mediciones que tenían a la mano hacían intuir eso. Durante años uno de los pocos sistemas disponible para inferir la temperatura global  fue mediante la medición de los niveles del mar.

Tabla: Diversas predicciones de duración de los últimos interglaciares denominados aquí: 5e, 7e, 9c y 11c. Fuente: Isaac Winograd et al 1996. Notar valores de SPECMAP, Martison y Bassinot

Y Winograd llegó rescate

Ahora, en el año 1996 Isaac Winograd et al. publicó quizás uno de los papers más importantes de paleoclima en los últimos 40 años. Gracias a la inferencia de proxies de una estalactita en la cueva llamada Devil´s Hole (DH-11) ⁴  En este paper se concluye que la duración promedio de los últimos 4 periodos interglaciares ha sido de 22 kyrs, indicando además que el nivel del mar es un mal sistema de inferencia dado que los glaciares no se derriten inmediatamente, sino que el grueso de ellos perdura varios miles de años debido a su inercia térmica⁵.

Gracias a esta vital investigación, y otros estudios que llegaron a la misma conclusión basados en las muestras de hielo de EPICA y Vostok de Antártica⁶ sabemos que no hay que preocuparnos, tendremos temperaturas cálidas y clima húmedo para los próximos 8-10 mil años.

Conclusión

Con este breve artículo espero haberles dado a entender cómo se ha comportado el clima en los últimos 2,6 millones de años, que vivimos en un maravilloso pero “breve” periodo cálido y además cómo ha cambiado el conocimiento del tema a medida que avanzan los años. En el próximo capítulo espero explicar qué provoca los periodos interglaciares.

Sigue mi blog en:

https://www.facebook.com/plumahoplita/

Fuentes

1. [Volver] – En los últimos años nuevas investigaciones han puesto en entredicho el retroceso estimado de los bosques y junglas durante las épocas glaciares. Véase:  Niels Raes  et al. ,2014, “Historical distribution of Sundaland’s Dipterocarp rainforests at Quaternary glacial maxima” y Jens-Christian Svenning et al, 2008, “Glacial refugia of temperate trees in Europe: insights from species distribution modelling”
2. [Volver] – Vosktok ice core,  base de datos fuente NASA, http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/indexice.html, gráfico hecho por reconstrucción propia
3. [Volver] – kyrs = “miles de años”, por comodidad usaré esta sigla.
4. [Volver] – En un próximo blog explicaré en más detalle qué es un proxy
5. [Volver] – Winograd et al., 1996,  “Duration and Structure of the Past Four Interglaciations”
6. [Volver] – Hablaremos más de EPICA, Vostok y GISP2 en mis proximos artículos

Artículo original publicado en Julio 2017, reeditado y actualizado en Octubre 2019.