Introducción al Cambio Climático 4: Qué diantres es un proxy

por Emilio Meneses

Durante los últimos 3 capítulos he mencionado continuamente reconstrucciones de temperatura paleoclimática obtenidas mediante proxy, ¡y muchos lo han confundido con el sistema para ver porno en el trabajo!  En este post planeo explicar los proxy de la manera más sencilla posible, para que hasta un político pueda entenderlo.

Explicando proxys con ranitas.

Cómo me comí todas las peras y manzanas tendré que usar ranas para explicar este concepto: muchos en el colegio y cuando niños nos contaron el cuento de qué se podía pronosticar la lluvia con una rana en un frasco con una escalera que sobresale del agua, si había chances de lluvia la rana estaría trepada en la escalera. Si asumimos que la rana vive para siempre y el dueño de la rana anota fidedignamente todos los días en que escalón la rana está apoyada tenemos un registro fiable de las precipitaciones.

Esta historia no tiene respaldo científico alguno, claro está. Pero nos ayuda a comprender el concepto de un indicador indirecto.

Un proxy es un indicador indirecto de un fenómeno que no podemos medir directamente dado que, o no estábamos ahí ya que ocurrió hace miles de años atrás, o no teníamos los instrumentos para medirlo, por ejemplo la temperatura o la precipitación en periodos de donde no se tienen registros. Pero tal medidor es alterado directamente por el fenómeno principal.

Para este post me voy a basar principalmente en el libro “The Holocene” de Neil Roberts [1]

Proxys más conocidos

Existen una buena cantidad de proxys, siendo los más conocidos los siguientes: polen, anillos de árboles y delta de Isotopo de Oxigeno 18. (d18O).

Polen

El polen es un medidor sumamente usual y  arroja una buena imagen de la flora de -una región, y su estudio se llama Palinología. Los granos de polen liberados por diversas plantas suelen acumularse principalmente en zonas lacustres y al sedimentar dejan un registro bastante estable. La edad de un registro puede determinarse mediante algún método de datación radiométrica.

Su mayor desventaja es que, al ser transportado por el viento, pueden depositarse granos provenientes de otra región, lo que ensucia el registro. Otra limitación es el bajo registro de plantas que dependen de insectos para polinizarse. También la erosión natural de una zona pantanosa o lacustre puede alterar o ensuciar una muestra.

polen

Ejemplo de problemas en la reconstrucción de flora prehistoria mediante muestras de polen. Fuente „The Holocene“. Neil Roberts

Anillos de Árboles: Dendrocronología

Los arboles dejan un registro del tiempo con sus anillos.  Siendo estos un excelente indicador de precipitaciones anuales y para datar tiempo. Existen muy buenos registros históricos de diversos continentes y al comportarse  de igual se pueden generar registros bien fiables de precipitaciones. Existen sendos estudios que revisan mega sequías [2]

tree_rings.v2

En casos excepcionales se pueden usar los árboles como indicador de temperatura pero solo asumiendo, claro está, precipitaciones constantes.  La mayor ventaja de los anillos de árboles es que estos tienen solo uno por año y además se pueden datar con carbono 14. Gracias a esto se tienen un registro casi completo del holoceno. Este proxy es importante explicarlo dado que en futuros post lo volveremos a mencionar para explicar varias controversias sobre predicciones climáticas.

Delta de isotopo de oxígeno 18.

No voy a entrar en el detalle de explicar que es exactamente un isótopo, pero se puede encontrar una excelente explicación aquí [3]. Este isotopo de oxigeno 18 (d18O), cuándo se mide en correlación con isótopo de oxígeno 16 es un muy buen indicador de la temperatura.   El d18O puede extraerse de varias partes, tales como estalactitas donde es atrapado mientras esta crece, una estalactita muy famosa DH-11 fue la extraída de la cueva de Devils Hole, mencionada en el primer post. Una segunda fuente de d18O son perforaciones de sedimentos marinos o perforación béntica, de donde se extraen conchas  y corales que atrapan el isotopo mientras aún están vivos, esta fuente es una de las más interesantes ya que tenemos más de cinco millones de años de registro de temperatura gracias a esto [4]. La tercera fuente son burbujas de aire atrapadas en el hielo, sendas perforaciones se hicieron en Antártica, EPICA y Vostok y dos en Groenlandia GRIP y GISP2.

Todos los gráficos de temperatura mostrados en mis publicaciones anteriores se basan en el d18O extraídos de EPICA.

liesieki

Medición de d18O de perforaciones bénticas, Lisieki & Raymo 2005.

Lo fantástico de estás 3 fuentes de 18O totalmente distintas y de origen geográfico disímil es que todas arrojan las mismas tendencias de aumento y disminución de temperatura mundial. Las perforaciones Antárticas, DH-11 y las perforaciones bénticas son sumamente similares. Sólo las perforaciones de Groenlandia tienen mayores diferencias regionales, que veremos en un próximo post.

Determinando la edad exacta de un proxy

Una muy buena pregunta es cómo se sabe que cierto proxy tiene la edad que afirmamos que tiene. El  método que quizás todos conocen es el carbono 14, pero tiene la limitante de la baja vida media de este isotopo, apenas 5.730 años. No siendo muy útil para datar objetos anteriores a nuestro actual periodo interglaciar.

Otros métodos  son el Potasio 40 y  el “Espectometro Acelarador de Masas” o AMS en inglés, el cual es bastante preciso y no destruye las muestras a analizar. También existen el Uranio-Torio y Luminiscencia. En resumen, métodos para datar sobran.

Gracias a estos métodos se pudo determinar la edad de las muestras de DH-11, las perforaciones bénticas y luego calibrar la edad real con las muestras de hielo en Antártica. En Groenlandia no fue necesario ya que las capas de hielo mostraban los ciclos anuales con suficiente fiabilidad para determinar su antigüedad.

Conclusión

Existen buenos métodos para inferir la temperatura (18O), flora (polen) y precipitaciones (anillos de árboles) del clima pasado. Su metodología no es magia negra ni tampoco ingeniería de la NASA. Gracias a ella, unido a la arqueología, arqueobotanica y paleontología tenemos una imagen relativamente buena de cómo fue el medioambiente pasado, que es la clave para predecir el clima futuro.

[1]https://www.amazon.com/Holocene-Environmental-History-Neil-Roberts/dp/1405155213#

[2] http://iedro.org/articles/tree-rings/

[3] https://www.seas.harvard.edu/climate/eli/research/equable/isotope.html

[4] http://www.lorraine-lisiecki.com/LisieckiRaymo2005.pdf

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s