Jacob Hoover
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2025
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El nivel de dióxido de carbono en la atmósfera actual es probablemente más alto de lo que ha sido en los últimos 3 millones de años. Este aumento en el nivel de dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, podría traer temperaturas no vistas durante todo ese período de tiempo, según una nueva investigación..
Los investigadores del estudio utilizaron modelos informáticos para examinar los cambios en el clima durante el período Cuaternario, que comenzó hace unos 2,59 millones de años y continúa hasta la actualidad. Durante ese período, la Tierra ha experimentado una serie de cambios, pero ninguno tan rápido como los que se ven hoy en día, dijo el autor del estudio Matteo Willeit, investigador climático postdoctoral en el Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático. [Prueba fotográfica del cambio climático: imágenes secuenciales de los glaciares en retroceso]
"Para conseguir un clima más cálido que el actual, básicamente hay que volver a un período geológico diferente", dijo Willeit. .
3 millones de años de clima
El período Cuaternario comenzó con un período de glaciación, cuando las capas de hielo cayeron de Groenlandia para cubrir gran parte de América del Norte y el norte de Europa. Al principio, estos glaciares avanzaron y retrocedieron en un ciclo de 41.000 años, impulsados por cambios en la órbita de la Tierra alrededor del sol, dijo Willeit..
Pero hace entre 1,25 millones y 0,7 millones de años, estos ciclos glaciares e interglaciares se alargaron y volvieron a ocurrir cada 100.000 años aproximadamente, un fenómeno llamado transición del Pleistoceno medio debido a la época en la que ocurrió. La pregunta, dijo Willeit, es qué causó la transición, dado que el patrón de variaciones en la órbita de la Tierra no había cambiado..
Willeit y su equipo utilizaron una simulación por computadora avanzada del Cuaternario para intentar responder esa pregunta. Los modelos son tan buenos como los parámetros incluidos, y este incluyó mucho: condiciones atmosféricas, condiciones del océano, vegetación, carbono global, polvo y capas de hielo. Los investigadores incluyeron lo que se sabe sobre los parámetros y luego los modificaron para ver qué condiciones podrían crear la transición del Pleistoceno medio..
Como han cambiado las cosas
El equipo descubrió que para que los ciclos glaciares de 41.000 años cambiaran a ciclos de 100.000 años, tenían que suceder dos cosas: el dióxido de carbono en la atmósfera tenía que disminuir y los glaciares tenían que eliminar una capa de sedimento llamada regolito. [Imágenes: los hermosos glaciares de Groenlandia]
El dióxido de carbono puede haber disminuido por diferentes razones, dijo Willeit, como una disminución en los gases de efecto invernadero que arrojan los volcanes o cambios en la tasa de meteorización de las rocas, lo que llevaría a que más carbono se quede atrapado en los sedimentos llevados al fondo del río. mar. Menos carbono en la atmósfera significaba menos calor atrapado, por lo que el clima se habría enfriado hasta el punto en que se podrían formar grandes capas de hielo con mayor facilidad..
Los procesos geológicos proporcionaron el segundo ingrediente crucial para ciclos glaciales más largos. Cuando los continentes están libres de hielo durante largos períodos de tiempo, adquieren una capa superior de roca no consolidada y triturada llamada regolito. La luna de la Tierra es un buen lugar para ver un ejemplo hoy: la gruesa capa de polvo de la luna es un regolito..
El hielo que se forma encima de este regolito tiende a ser menos estable que el hielo que se forma sobre un lecho de roca firme, dijo Willeit (imagínese la diferencia de estabilidad entre una superficie hecha de cojinetes de bolas y la de una mesa plana). De manera similar, las capas de hielo a base de regolito fluyen más rápido y se mantienen más delgadas que el hielo. Cuando los cambios en la órbita de la Tierra alteran la cantidad de calor que golpea la superficie de la Tierra, las capas de hielo son particularmente propensas a derretirse..
Pero los glaciares también arrasan el regolito, empujando la materia polvorienta hacia sus bordes glaciares. Este fregado glacial vuelve a exponer el lecho rocoso; Después de algunos ciclos glaciales en el Cuaternario temprano, el lecho de roca habría quedado expuesto, dando a las capas de hielo recién formadas un lugar más firme para anclar, dijo Willeit. Estas capas de hielo resistentes, además de un clima más frío, dieron como resultado los ciclos glaciares más largos observados hace aproximadamente un millón de años. Los períodos interglaciares todavía ocurrieron debido a cambios orbitales, pero se hicieron más cortos.
Clima antes y ahora
Esos hallazgos son importantes para comprender las condiciones que determinaron si lugares como Chicago o la ciudad de Nueva York son habitables o están cubiertos por una milla de hielo. Pero también son útiles para enmarcar el cambio climático actual, dijo Willeit. [8 formas en que el calentamiento global ya está cambiando el mundo]
Los registros de carbono atmosférico que existían hace unos 800.000 años deben reconstruirse en lugar de medirse directamente a partir de núcleos de hielo, por lo que las estimaciones sobre la cantidad de carbono en la atmósfera han variado. La investigación de modelos de Willeit y su equipo sugiere que el dióxido de carbono estuvo por debajo de 400 partes por millón durante todo el período Cuaternario. Hoy en día, el promedio mundial es de 405 partes por millón y sigue aumentando.
En el Plioceno tardío, hace alrededor de 2,5 millones de años, las temperaturas globales promedio eran temporalmente alrededor de 2,7 grados Fahrenheit (1,5 grados Celsius) más altas que el promedio antes del uso generalizado de combustibles fósiles, mostró el modelo de Willeit. Esas antiguas temperaturas tienen actualmente el récord de las más altas de todo el período Cuaternario..
Pero eso podría cambiar pronto. El mundo ya está 2,1 grados F (1,2 grados C) más cálido que el promedio preindustrial. El Acuerdo de París de 2016 limitaría el calentamiento a 2,7 F (1,4 C), igualando el clima de hace 2,5 millones de años. Si el mundo no puede manejar ese límite y se dirige hacia 3.6 grados F (2 grados C), el objetivo internacional anterior, será el promedio global más caliente visto en este período geológico..
"Nuestro estudio pone esto en perspectiva", dijo Willeit. "Muestra claramente que incluso si se analizan los climas pasados en escalas de tiempo muy largas, lo que estamos haciendo ahora en términos de cambio climático es algo grande y muy rápido, en comparación con lo que sucedió en el pasado".
Los hallazgos se publicarán hoy (3 de abril) en la revista Science Advances..
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Publicado originalmente el .