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Antiguas civilizaciones y enigmas

Las edades glaciales en la Tierra 2/2


Antes de leer este artículo, leer el artículo: Las edades glaciales en la Tierra 1/2

 

Tierra bola de nieve (en inglés, Snowball Earth) es el nombre de una teoría paleoclimática que sostiene la ocurrencia durante el período Criogénico de una o varias glaciaciones de escala global, durante las cuales la totalidad de los continentes y océanos de la Tierra quedaron cubiertos por una gruesa capa de hielo y alcanzaron temperaturas medias de -50 °C. La Tierra surcaría entonces el espacio como una gran bola blanca de hielo, de ahí su evocador nombre. Sus defensores sostienen una duración de al menos una decena de millones de años,  lo que convertiría a este evento no sólo en la mayor glaciación jamás experimentada por la Tierra sino también en la más duradera. Se cree que su impacto sobre la biosfera fue tal, que la vida estuvo cerca de desaparecer por completo de planeta. Se han propuesto al menos cuatro eventos de glaciación global hace entre 750-580 millones de años, aunque con causas y magnitud diferentes, por lo que el término “Tierra bola de nieve” es a veces usado de forma genérica pare referirse a glaciaciones de alcance casi global, y no sólo al episodio de hace 750 millones de años.

  

 

Anton Uriarte Cantolla es un geógrafo español, nacido y residente en San Sebastián especializado en climatología. Doctor en geografía por la Universidad de Zaragoza, FRMetS (Fellow Royal Meteorological Society) , ha sido catedrático en la Universidad del País Vasco y es especialmente conocido por su posición escéptica respecto a la influencia antropogénica sobre el clima. Antón Uriarte afirma que existe un cambio climático. Sin embargo mantiene posiciones relativamente contrarias a la influencia que tiene el ser humano en ese cambio: afirma que tal influencia es irrelevante, y que el principal causante del aumento de temperaturas no es el dióxido de carbono, e incluso no considera que el CO2 sea un contaminante ya que no es tóxico sino al contrario, un fertilizante necesario para la vida vegetal, por lo que una mayor cantidad favorecerá el crecimiento de las plantas. Critica al IPCC por diversos motivos, como errores en los modelos o valorar incorrectamente los efectos del cambio de usos del suelo en el clima. Considera que los medios de comunicación están actuando de forma alarmista, exagerando los posibles problemas que pueda traer el cambio climático, no diciendo las incertidumbres, no comentando noticias buenas ni aquellas que parezcan contradecir la idea de que la Tierra se está calentando, como la existencia de olas de frío o la no disminución de la banquisa de hielo antártica. También duda de la honestidad de aquellos que mantienen posturas catastrofistas, ya que en algunos casos tienen intereses en ello. Antón Uriarte es crítico con las energías renovables por la gran cantidad de espacio que ocupan y su impredecibilidad y con la energía nuclear por su peligrosidad, mientras que muestra sus simpatías por el carbón por ser barato y abundante. Considera que el aumento de gases de efecto invernadero en la atmósfera va a amortiguar la frecuencia de fenómenos meteorológicos extremos y que no existen pruebas de que existan más huracanes ni los vaya a haber. Es más, considera que un clima cálido será mejor para la vida en la Tierra no sólo porque el calor favorece la vida sino también porque en una Tierra más cálida llueve más. Respecto al protocolo de Kioto, le parece que se trata, sobre todo, de una medida publicitaria ya que gran parte de los países de la Unión Europea ya lo tenían cumplido de antemano gracias al uso de la energía nuclear (Francia), al cierre de la industria pesada (Alemania) y al abandono del carbón (Gran Bretaña). Se trata, según él, de un tratado poco útil. Además considera que, aunque se hable mucho de las energías renovables para cumplirlo, el protocolo tiene como objetivo relanzar la energía nuclear. Afirma que la reforestación puede tener medidas contraproducentes para el calentamiento, ya que los bosques tienen un albedo muy bajo, por lo que absorben bien la luz del Sol. Entre sus obras, podemos resaltar: Historia del Clima de la Tierra, Servicio Central de Publicaciones del Gobierno Vasco, 2003, en que he basado parte de este artículo; Ozono: la catástrofe que no llega, Donostia : Tercera Prensa D.L. 1995; y El régimen de precipitaciones en la costa NW y N de la península Ibérica, Donostia : CAP, 1983

La teoría es todavía objeto de controversia científica. En particular se carece de consenso sobre el mecanismo generador y su extensión real. Algunos científicos, en base a una reinterpretación del registro geológico, niegan que fuera global y la reducen a un evento de alcance similar a las recientes glaciaciones del Holoceno. Aunque en su formulación actual es a veces atribuida a Hoffman, se trata de una teoría de lenta gestación, fruto del trabajo de numerosos científicos a lo largo de cinco décadas, durante las cuales ha ido acumulando nuevas evidencias y refinando sus planteamientos. Desde 1985 el número de artículos científicos publicados ha experimentado un notable incremento, probablemente no ajeno al aumento de la inquietud suscitada por la teoría del cambio climático antropogénico. La constatación de la existencia de depósitos glaciales proterozoicos data de 1871 con la publicación de los estudios de Thomson sobre yacimientos escoceses. Desde entonces se sucedieron los hallazgos de nuevos yacimientos en distintas partes del mundo.

Se considera que fue el geólogo Sir Douglas Mawson (1882-1958) la primera persona en hablar de una glaciación global,  aunque para entonces ya se habían publicado casi treinta artículos sobre nuevos yacimientos. Este explorador antártico descubrió depósitos de tillitas (El término till se emplea para sedimentos glaciares sin consolidar, tales como los cuaternarios) en el sur de Australia a los que, de acuerdo a la creencia de una distribución continental inmutable, atribuyó erróneamente un origen ecuatorial y en consecuencia propuso una glaciación de magnitud global. En 1964, W.H. Harland presentó datos paleomagnéticos que evidenciaban las existencia de tillitas en Svalbard y Groelandia que fueron depositadas en latitudes casi ecuatoriales. Consideró que la existencia de estos depósitos, cuyo espesor y magnitud indicaban una ubicación casi costera, era una clara evidencia de una glaciación global. Sin embargo, en los años sesenta la propia teoría de la tectónica de placas estaba en pleno debate científico y tanto la reconstrucción continental, como la posibilidad de una glaciación global fueron ampliamente contestadas.

La hipótesis de Harland recibió un fuerte apoyo cuando Mikhail Budiko, un reputado científico considerado uno de los padres de la climatología cuantitativa, desarrolló un modelo numérico para investigar el efecto sobre el clima de las variaciones en la radiación solar debidas a las emisiones de polvo volcánico y a cambios orbitales (los ciclos de Milankovitch). Una parte fundamental de su modelo era el mecanismo de realimentación del albedo del hielo. Los resultados indicaron que cuando la cubierta de hielo alcanzaba los -50º, se producía una realimentación del albedo descontrolada capaz de cubrir de hielo todo el planeta. Aunque el modelo se desarrolló para analizar las variaciones del clima durante el Cuaternario, demostraba la posibilidad de glaciaciones globales. Las fumarolas negras en las dorsales medio-oceánicas pudieron ser el “último refugio” para la Vida en el planeta Tierra durante las glaciaciones globales. El descubrimiento de las fumarolas negras en las dorsales oceánicas en 1977, y la existencia de importantes comunidades de organismos extremófilos asociadas a ellos, totalmente independientes del sol para su subsistencia, eliminó otro escollo de la teoría. La vida habría podido sobrevivir a una glaciación global en tales ecosistemas.

 

Una fuente hidrotermal, también traducido a veces como respiradero hidrotermal o fumadera, fumadero o fumarola hidrotermal, es una grieta en la superficie de un planeta del cual fluye agua geotermalmente caliente. Las fuentes hidrotermales se encuentran comúnmente en lugares que son volcánicamente activos donde el magma está relativamente cerca de la superficie del planeta. Las fuentes hidrotermales son abundantes en la Tierra porque es geológicamente activa y tiene cantidades grandes de agua en su superficie. Los tipos comunes de la tierra incluyen las aguas termales, las fumarolas y los géiseres. Relativo a las dimensiones del mar profundo, las áreas alrededor de las fuentes hidrotermales son biológicamente productivas, a menudo hospedando comunidades complejas alimentadas por los químicos disueltos en los fluidos que emite. La archea quimiosintética conforma la base de esta cadena alimenticia, sosteniendo diversos organismos, incluyendo gusanos de tubo gigantes, almejas, y camarones. Las chimeneas que emiten nubes negras se llaman “fumarolas negras”, nombrados para la tonalidad oscura de las partículas que emiten. Las fumarolas negras emiten típicamente partículas con altos niveles de sulfuros metálicos

Como síntesis de todas estas aportaciones en 1992 J.L. Kirschivink, acuñó por primera vez el término de Tierra bola de nieve, ya comentada anteriormente. En un breve capítulo de libro enunciaba formalmente la teoría al proponer un posible mecanismo de glaciación, otro de escape y dotarla de contraste hipotético. Según él, la distribución mayoritariamente ecuatorial de las masas continentales durante el neoproterozoico, aumentó el albedo terrestre precisamente en la zona de mayor irradiancia y menor nubosidad del planeta. Este efecto se pudo ver intensificado si además existieron grandes superficies de mares altamente reflectivos. Este aumento del albedo, postuló, pudo ser suficiente para iniciar una glaciación ecuatorial. El escape del periodo glacial pudo producirse por un efecto invernadero por acumulación de CO2 de origen volcánico y facilitado por la interrupción de su asimilación por los océanos y tierra, ambos desconectados de la atmósfera por el hielo.

Una condición necesaria para este escape era que las temperaturas en los polos no alcanzasen los -80ºC pues entonces todo el CO2 se hubiera precipitado como hielo seco, tal como ocurre en lo polos de Marte; dejando la atmósfera sin gases invernadero. Este mecanismo tendría varias implicaciones susceptibles de ser verificadas: 1) Se precisaría una elevada sincronía de todos los depósitos glaciares de la época; 2) Éstos poseerían una elevada similitud estatigráfica; 3) Deberían aparecer importantes capas de argillitas laminadas consecuencia de la reoxigenación de un mar anóxico (con ausencia de oxígeno puro). En 1998, Paul Hoffmann y su equipo, dieron un nuevo y definitivo impulso a la teoría con el análisis estratigráfico e isotópico de importantes formaciones geológicas en Namibia, correspondientes al antiguo cratón (masa continental llegada a tal estado de rigidez en un lejano pasado geológico que, desde entonces, no ha sufrido fragmentaciones o deformaciones, al no haber sido afectadas por los movimientos orogénicos) del Congo. Aportó nuevos datos sobre la amplitud, duración e impacto en la biosfera. El aspecto más sorprendente de sus investigaciones eran las evidencias de una brusca transición, en términos geológicos, de la fase glacial a una fase de invernadero de elevadas temperaturas. Hoffman lo atribuía a la súbita liberación atmosférica del CO2 de origen volcánico hasta entonces acumulado en capas subaéreas.

 

Esta brusca transición explicaba la formación de grandes depósitos carbonatados sobre las tillitas y la formación de arcillas ferrugíneas bandeadas. Se estima que la concentración de CO2 pasó de valores mínimos a concentraciones del orden de 350 veces la actual. El análisis isotópico de los carbonatos reveló que el carbono de los estratos glaciales era extremadamente bajo, lo que indicaba una falta casi total de actividad biológica marina. Las fluctuaciones de este isótopo indicaban además que, en aquella era, hubo varios ciclos de glaciación y deshielo. Finalmente un equipo dirigido por el climatólogo Yannick Donnadieu ha renovado el debate sobre las causas que provocaron la glaciación. De acuerdo a sus simulaciones la ruptura del supercontinente Rodinia facilitó un aumento de la escorrentía (lámina de agua que circula sobre la superficie en una cuenca de drenaje, es decir la altura en milímetros del agua de lluvia escurrida y extendida) y en consecuencia un mayor consumo de CO2 atmosférico por meteorización de los silicatos. Como resultado la concentración de CO2 atmosfeŕico pudo descender hasta los valores necesarios para iniciar la glaciación.

Se cree que el desencadenante principal pudo ser un descenso en la concentración atmosférica de los gases de efecto invernadero como el CO2 y CH4. Curiosamente este descenso situaría su concentración en niveles similares a los actuales, no obstante debe recordarse que hace 900 millones de años el Sol era aproximadamente un 6% más débil y la tierra precisaba de un mayor efecto invernadero para obtener temperaturas “habitables. La causa de este descenso parece ser diferente para el CO2 y para el CH4. En el caso del CO2, varias causas pudieron contribuir a un drástico descenso. Donnadieu propuso la combinación de tres fenómenos geológicos que acelerarían el proceso de meteorización de los silicatos, reduciendo su concentración atmosférica. Geológicamente, la concentración atmósfera-océano del CO2 está en equilibrio. La cantidad de gas que ambos reservorios acumulan depende del balance entre los procesos de aporte y eliminación, que a escala planetaria configuran un ciclo de unos 100.000 años.

El suministro se debe principalmente a las emisiones volcánicas y a las emanaciones metamórficas. Su presencia en el vapor de agua acidifica las nubes provocando una lluvia ácida que es neutralizada por los silicatos en una reacción de meteorización durante la cual el CO2 es transformado en CaCO3. Una vez disuelto en el agua de los ríos como ion HCO3- es devuelto al océano, La eliminación ocurre en el océano a cargo de los organismos calcificadores (principalmente algas y cianobacterias, pero también protozoos y algunos metazoos) que lo usan como elemento de sostén en forma de carbonato. A la muerte de éstos precipita creando enormes depósitos sedimentaros que subducen con la corteza oceánica en las dorsales oceánicas, reincorporándose así al magma y cerrando el ciclo. Como la meteorización de los silicatos es el proceso más lento, de forma global el ciclo se acelera en épocas cálidas y húmedas y se ralentiza en las frías y secas.

Donnadiu propuso que la anómala distribución tropical de las tierras emergidas durante el Periodo criogénico, en forma de un gran continente denominado Rodinia, aceleraría la tasa de meteorización de los silicatos, pues en los trópicos el clima es idóneo para ello. Esta aceleración se vería reforzada por dos fenómenos adicionales, por un lado hace 830 millones de años Rodinia comenzó a fracturarse provocando que el clima continental del interior evolucionara hacia otro más tropical al disminuir la continentalidad. El otro fenómeno fueron las masivas erupciones volcánicas de hace 730 millones de años del ártico canadiense, entonces localizado en pleno ecuador, y que generaron masivas coladas basálticas. El basalto es especialmente sensible a la meteorización. En conjunto estos tres fenómenos aceleraron la meteorización y provocaron un descenso masivo del CO2 atmosférico reduciendo el efecto invernadero.

La reducción del otro gas, al parecer implicado, es más simple pero está menos constrastada. El CH4 es suministrado a la atmósfera principalmente por los organismos metanogénicos y es eliminado por oxidación con el O2 atmosférico. Los niveles actuales de O2 determinan una duración media de 10 años, pero en la atmósfera primitiva mucho más pobre en oxígeno, su duración, y por tanto su acumulación, serían muy superiores. El efecto invernadero del metano es unas 30 veces superior al del CO2. Se cree que la proliferación de los organismos fotosintéticos ocasionó un brusco aumento del O2 y descenso del metano. No obstante se sabe que el boom de los primeros organismos fotosintéticos ocurrió hace unos 2.400 millones de años, en coincidencia con las glaciaciones huronianas, otros grandes episodios de glaciación mucho más antiguos pero no de carácter tan global.

Los resultados obtenidos por diferentes investigadores aplicando estas condiciones de partida a modelos climáticos difieren en la magnitud del fenómeno, desde una glaciación global una tierra completamente cubierta por una capa de hielo de varios kilómetros de espesor, hasta una tierra en la que los casquetes glaciares de ambos polos se extiendes hasta latitudes casi ecuatoriales pero que dejan libre de congelación los trópicos. En cualquier caso todos los modelos verifican el efecto albedo descontrolado predicho por Budiko, en el que el hielo aumenta la proporción de luz solar reflejada y devuelta al espacio, la tierra conserva menos energía solar, y se enfría aún más. Este proceso se autoalimenta hasta llegar a su lógico final: la extensión máxima de los casquetes, convirtiendo la tierra en un planeta totalmente helado, hace 750 millones de años, con una temperatura de -20 grados en el ecuador y de -80 en los polos.

Las emisiones de CO2 de los volcanes crearían un efecto invernadero suficiente para sacar a la tierra de la glaciación global. Dos cuestiones fundamentales se plantean: 1) ¿Cómo salió el planeta de este círculo vicioso? Todo indica que fueron los mismos volcanes los que lo hicieron. En efecto, en un mundo de hielo, el balance de la actividad volcánica es positivo en CO2 (lo emiten los volcanes), y la atmósfera fue alcanzando una concentración 350 veces más alta que la actual. El efecto invernadero hizo subir la temperatura hasta conseguir que, al menos una parte del mar se descongelase; 2) ¿Cómo sobrevivió la vida? En esta época, la vida estaba constituida por microorganismos acuáticos. Algunas especies pudieron sobrevivir porque al congelarse lentamente el agua se transforma en hielo muy transparente, y la escasa luz que lograba atravesar la enorme capa de hielo sobre el mar bastaba para mantener el primer eslabón de la cadena alimenticia. Sin olvidar el ecosistema de las dorsales oceánicas que no dependen de la luz del sol y que seguramente no fue perturbado por la glaciación.

La Pequeña Edad de Hielo fue un período frío que abarcó desde comienzos del siglo XIV hasta mediados del XIX. Puso fin a una era extraordinariamente calurosa llamada Óptimo climático medieval. Hubo tres máximos: sobre 1650, alrededor de 1770 y hacia 1850. Durante el periodo 1645-1715, en mitad de la Pequeña Edad de Hielo, la actividad solar reflejada en las manchas solares era sumamente baja: este periodo es conocido como el Mínimo de Maunder. El eslabón preciso entre la baja actividad de las manchas solares y las frías temperaturas no se han establecido, pero la coincidencia del Mínimo de Maunder con el periodo más profundo de la Pequeña Edad de Hielo sugiere que hay una conexión. Otros indicadores de la baja actividad solar durante este período son los niveles de carbono-14 y berilio-10. A lo largo de la Pequeña Edad de Hielo el mundo experimentó también una actividad volcánica elevada, lo que aumentó las emisiones de azufre en forma de gas SO2. Cuando este gas alcanza la estratosfera se convierte en partículas de ácido sulfúrico que reflejan los rayos del sol reduciendo la cantidad de radiación que alcanza la superficie de la tierra (efecto albedo).

En 1815 la erupción de Tambora, en Indonesia, cubrió la atmósfera de cenizas; el año siguiente, 1816, fue conocido como el año sin verano, cuando hubo hielo y nieves en junio y julio en Nueva Inglaterra y el Norte de Europa. Otra posible causa de la Pequeña Edad del Hielo pudo ser la detención de la circulación termohalina (también conocida como «cinta transportadora oceánica»). La Corriente del Golfo pudo dejar de ser operativa debido a la introducción de una gran cantidad de agua fría en el Atlántico Norte debido a la existencia de temperaturas relativamente altas del Óptimo climático medieval. A partir de 1850, el clima comenzó a cambiar hacia temperaturas más cálidas. Algunos escépticos sobre el calentamiento global arguyen que los cambios actuales se deben a la recuperación climática de este último evento glacial, y que, por ello, la actividad humana no es causante de este cambio, aunque esta idea dista de ser comúnmente aceptada. La mayor parte de la comunidad científica apoya la idea de que el cambio climático reciente está desencadenado, en mayor o menor medida, por el incremento en las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera debido a las actividades humanas.

Los glaciares cubren en la actualidad unos 14,9 millones de km2, casi un 10% de la superficie terrestre. Esta proporción aumentó hasta 44,4 millones de km2, un 30% de la superficie terrestre, durante los periodos glaciales. El manto de hielo laurentiano, por ejemplo, se estima que cubrió más de 13,3 millones de km2, mientras que en el presente la cobertura glaciar ocupa 147.248 km2 en el norte de Canadá; algo parecido ocurre con el de Escandinavia, con 6,7 millones de km2 y 3.810 km2, respectivamente. Además, las regiones de la Tierra ocupadas por glaciares en el pasado muestran unas determinadas formas de relieve y sedimentos asociados. Los glaciares también tienen efectos indirectos sobre el paisaje; uno de los más comunes es la desviación de las corrientes fluviales en sistemas de drenaje preexistentes, como se constata en el tramo alto del río Severn, en Gran Bretaña, que alguna vez fue cabecera del río Trent.

Escandinavia muestra en su geografía los efectos de las glaciaciones: fiordos y lagos. Aunque el último periodo glacial terminó hace más de 8.000 años, sus efectos aún son visibles. Por ejemplo, el movimiento del hielo modeló el paisaje de Canadá, Groenlandia, norte de Eurasia y la Antártida. Los bloques erráticos, tillitas, drumlins, fiordos, lagos, etc son estructuras típicamente derivadas de los movimientos de grandes masas de hielo. El peso de las capas de hielo deformó la corteza terrestre y el manto; cuando el hielo se fundió, la corteza se elevó por isostasia. Debido a la gran viscosidad de la Tierra, el flujo de las rocas del manto es muy lento, y este proceso se produjo a una velocidad de 1 cm por año. Se admite que este «reflote» de la corteza conlleva movimientos de tierra, cambios en el nivel del mar, en el campo magnético terrestre, inducción de terremotos e incluso cambios en la rotación terrestre. Durante la glaciación, el agua retirada de los océanos, congelada en latitudes altas, redujo el nivel de los océanos, permitiendo la aparición de pasarelas continentales que permitieron la migración de especies (cuyos efectos evolutivos observamos en la biodiversidad actual). Esta transferencia genética se detuvo con la fusión de los glaciares. Geológicamente, esta fusión conllevó la generación de mucha complejidad ecológica espacial y temporal, como la aparición de lagos salinos.

Los oceanógrafos prevén serios problemas con la Corriente del Golfo, que es la que proporciona calor tanto a Norteamérica como a Europa. Con todo el alboroto que rodea a la nueva película de catástrofe ambiental “El Día Después de Mañana” (The Day After Tomorrow), así como un frenesí de los medios intentando averiguar si los acontecimientos retratados en la película podrían suceder realmente de esa forma, hacemos referencia a un informe  realizado por Brad Lemley, que comunicaba las preocupaciones de un número de científicos del Instituto Woods Hole en Massachussetts acerca de que realmente podríamos estar enfrentándonos a una nueva edad de hielo en el este de los EE.UU. y en Europa, basados en el calentamiento global. Sin embargo, esos científicos caracterizaron a esa edad de hielo como un “mini” evento, que podría durar entre 300 a 400 años. Asimismo, lo consideran como similar a uno que la humanidad ya sufrió y que finalizó hacia 1850 (La Pequeña Edad de Hielo). ¿Podría ésto suceder en el corto plazo?. Sí. ¿Será el acontecimiento devastador que se retrata en la película?. Ésto es sumamente improbable, pero no imposible.

William Cury es un científico del clima que ha pasado mucho tiempo examinando con detenimiento la famosa pintura de Emanuel Gottlieb Leutze “George Washington Cruzando el Delaware”, que muestra un grupo de soldados coloniales norteamericanos en un bote, en su camino a atacar las tropas inglesas el día siguiente a la Navidad de 1776. “La mayor parte de las personas piensa que algunos de ellos están remando, pero en realidad están alejando el hielo”, dice Curry. De seguro, el remero del frente está aporreando el río helado con su bota. “Crecí en Filadelfia. El lugar mostrado en la pintura está a 30 minutos por automóvil. Se los puedo asegurar, este tipo de cosas ya no sucede más”. Pero podría volver a suceder pronto. Y las escenas llenas de hielo, similares a esas inmortalizadas por el artista flamenco del siglo XVI, Pieter Brueghel el Viejo, pueden también regresar a Europa. Sus trabajos, que incluyen a la pieza maestra de 1565 “Cazadores en la Nieve”, hacen que los ahora templados paisajes europeos luzcan más como si fueran parte de Laponia. 

Unas condiciones tan frígidas fueron comunes durante un período que se extendió aproximadamente de 1300 hasta 1850, porque buena parte de América del Norte y de Europa sufría las durezas de una pequeña edad de hielo. Y ahora hay una creciente evidencia de que el frío podría regresar. Un número cada vez mayor de científicos (que incluye a muchos pertenecientes a la base de operaciones de Curry, el Instituto Oceanográfico Woods Hole de Cabo Cod, Massachussetts), cree que las condiciones están maduras para otro enfriamiento prolongado, o sea una pequeña edad de hielo. Mientras que nadie está previendo las brutales capas de hielo que alguna vez cubrieron con glaciares al hemisferio norte hace unos 12.000 años. el próximo período frío podría hacer descender las temperaturas 3ºC sobre la mayor parte de los EE.UU., y unos 6ºC en el noreste de América del Norte, en el norte de Europa y en el norte de Asia.  “Podría suceder en 10 años”, dice Terrence Joyce, quien preside el Departamento de Oceanografía Física de Woods Hole. “Una vez que comience, podría durar cientos de años antes de comenzar a revertirse”. Y está alarmado porque los estadounidenses todavía no han tomado seriamente la amenaza. En una carta al Times de Nueva York, escribió: “Recuerden los más fríos inviernos del Noreste, como aquellos de 1936 y de 1978, y luego imaginen inviernos sucesivos que sean aún más fríos, y entonces tendrán una idea de cómo sería ésto”.

Una caída de 3 a 6 grados significa mucho más que simplemente mover hacia arriba el termostato y continuar como de costumbre. Tanto económica como ecológicamente, un enfriamiento tan rápido y persistente podría tener consecuencias devastadoras. Un reporte de 2002 titulado “Cambio Climático Abrupto: Sorpresas Inevitables”, generado por la Academia Nacional de Ciencias, calculó el costo de las pérdidas agrícolas solamente entre 100.000 a 250.000 millones de dólares, a la vez que también predicen que el daño a las ecologías sería vasto e incalculable. Un ejemplo desalentador: bosques que desaparecen, aumento en los costos hogareños, disminución de agua dulce, menor producción de cultivos, y extinciones aceleradas de especies. La razón para unos efectos tan enormes es simple. Un cambio climático rápido causa más descalabro que uno lento. La gente, los animales, las plantas, y las economías que dependen de ellos son como ríos, dice el reporte. “Por ejemplo, los altos niveles del agua pueden abrir brechas y producir inundaciones masivas. Muchos procesos biológicos sufren cambios profundos en umbrales particulares de temperatura y precipitación”.

Los cambios políticos ocurridos desde la última edad de hielo podrían hacer que la supervivencia fuera más difícil para los pobres del mundo. Durante los períodos anteriores de frío, tribus enteras simplemente levantaban sus campamentos y se mudaban al sur, pero esa opción no funciona más en el tenso mundo moderno de fronteras cerradas. “En la medida en que un cambio abrupto de clima pueda causar cambios rápidos y extensos en la fortuna de aquellos que viven de la tierra, la incapacidad para migrar puede eliminar una de las mayores redes de seguridad para la gente con problemas”, dice el reporte. Sin embargo, la ciencia del clima es diabólicamente compleja, y la arremetida de una pequeña edad de hielo no es segura, por lo menos en esta etapa de la investigación. Los científicos de todo el mundo están sopesando el potencial de un rápido enfriamiento del Atlántico Norte, pero quizás nadie en los EE.UU. tiene dirigido más equipo, energía y poder mental hacia el problema. Los oceanógrafos subsisten principalmente con becas gubernamentales y no dependen de ninguna corporación, haciendo que la instalación sea “independiente como ninguna otra”, dice David Gallo, director de proyectos especiales. En consecuencia, debería ser igual de probable que lograra llegar a la verdad que cualquier otra universidad o lugar de investigación.

La tarea es enorme. En los muelles, donde la institución guarda sus tres barcos de investigación, las gaviotas se lanzan en picado sobre una colección de marcos metálicos masivos; son recolectores de muestras que, al hacerlos bajar a los costados del barco, pueden extraer largas columnas de sedimentos en capas del lodo submarino. En un taller cercano, los técnicos manipulan conjuntos de muestrarios de agua múltiples e independientes, los que con sus 1,20 metros de largo y 0,20 metros de diámetro parecen tanques de buceo gigantes. En el mar, los investigadores sumergen sus instrumentos en el Atlántico Norte, con la esperanza de conseguir una imagen más clara de las posibilidades de una pequeña edad de hielo. Un sentido de urgencia impulsa sus esfuerzos. “Tenemos que hacer que sea una prioridad nacional”, dice Joyce. “Es un hueso duro de roer, pero con los datos suficientes, creo que podremos ser más específicos y más confiables en las predicciones que hagamos sobre lo que vendrán”. Los hacedores de políticas armados con una predicción específica podrían realizar los ajustes preparatorios de lo inevitable.

Pero lo primero es lo primero. ¿Realmente se está calentando la Tierra? “Por supuesto que sí”, dice Joyce. En su atestada oficina, llena de la suave luz de una mañana neblinosa del Cabo Cod, explica cómo ese calentamiento podría ser realmente el sorprendente responsable de la próxima mini-edad de hielo. La paradoja es el resultado de la aparición, a lo largo de los últimos 30 años, de enormes ríos de agua dulce, el equivalente a una capa de tres metros de espesor, que se mezclan con el mar salado. Nadie sabe con certeza de dónde vienen los torrentes dulces, pero un sospechoso principal es el fundente hielo ártico, que a su vez es causado por la acumulación de bióxido de carbono en la atmósfera que atrapa la energía solar. Esta tendencia del agua dulce es una importantísima noticia en los círculos de la ciencia oceánica. Bob Dickson, un oceanógrafo británico que hizo sonar la alarma en una conferencia en Honolulu en febrero, ha declarado que la caída de la salinidad y de la temperatura en el Mar del Labrador, un cuerpo de agua que se encuentra entre el noreste de Canadá y Groenlandia y que se une al Atlántico, como “el que probablemente muestre los más profundos cambios observados en los registros del moderno instrumental oceanográfico”.

La tendencia podría causar una pequeña edad de hielo al subvertir la penetración boreal de las aguas de la Corriente del Golfo. Normalmente, esta corriente, cargada con el calor recogido en los trópicos, recorre sinuosamente las costas orientales de los EE.UU. y del Canadá. Mientras fluye en dirección al norte, la corriente entrega calor al aire. Como los vientos principales de América del Norte soplan hacia el este, mucho de este calor es desplazado por el aire hacia Europa. Por esto, muchos científicos creen que las temperaturas invernales sobre el continente son hasta 18ºC más cálidas que las de América del Norte en la misma latitud. La frígida Boston, por ejemplo, se encuentra casi precisamente en la misma latitud que la cálida Roma. Y algunos científicos dicen que el calor también entibia a los estadounidenses y a los canadienses. “Es un verdadero error pensar en esto como un fenómeno europeo únicamente”, dice Joyce. Habiendo entregado su calor al aire, el agua ahora fría se hace más densa y se hunde en el Atlántico del Norte por más de un kilómetro y medio en un proceso al que los oceanógrafos llaman circulación termohalina. Esta columna masiva de frío que cae en una cascada es el motor principal que potencia a una corriente de agua profunda llamada Gran Convector Oceánico que recorre todos los océanos del mundo.

Pero a medida que el Atlántico del Norte se llena de agua dulce, se hace menos denso, haciendo que las aguas llevadas hacia el norte por la Corriente del Golfo sean menos capaces de hundirse. La nueva masa de agua relativamente dulce se queda en la superficie del océano como una gran manta térmica, amenazando la circulación termohalina. Eso, a su vez, podría hacer que la Corriente del Golfo se enlenteciera o que virara hacia el sur. En algún punto, todo el sistema se detendría simplemente, y lo haría rápidamente. “Existe evidencia creciente de que nos estamos acercando a un punto de transición, del cual saltaremos a un nuevo estado. Pequeños cambios, tales como un par de años de fuertes precipitaciones o un deshielo en latitudes altas, podrían generar una respuesta enorme”, dice Joyce. En su soleada oficina al fondo del pasillo, la oceanógrafa Ruth Curry muestra cuán extensos han sido los cambios ya ocurridos. “Mire esto”, dice, apuntando a unos mapas sobre su mesa. “El naranja y el amarillo significan más cálido y más salado. Verde y azul significan más frío y más dulce”.

El conjunto de cuatro mapas muestra al Atlántico Norte durante cada década desde 1960. Con cada mapa subsecuente, el verde y el azul se extienden más; aún para el ojo no entrenado, allí hay algo que está mal. “No sucede solamente en el Mar del Labrador”, dice. “Esta área que se está volviendo más fría y menos salada está invadiendo ahora las aguas profundas de todo el Atlántico sub-tropical”. “Tenemos toda esta enorme cantidad de agua dulce en las latitudes altas, y tomará literalmente cientos de años para deshacerse de ella”, dice Joyce. De modo que mientras el planeta como tal se va calentando a razón de una fracción de un grado centígrado anualmente, la región del Atlántico Norte podría, en una década, enfriarse unos cinco grados centígrados. Lo que preocupa de los investigadores de Woods Hole es que la historia parecería decantarse hacía un rápido corte. Saben que ha sucedido antes.

Al noroeste del campus Quissett de Woods Hole, en un oscuro laboratorio que huele a marea baja, descansan sobre unos estantes de alambre, unos 24.000 tubos de policarbonato llenos de un lodo verduzco, tan cuidadosamente catalogados como si fueran vinos finos. Son muestras recogidas de los lechos marinos, muchas de ellas obtenidas durantes las expediciones del Knorr, uno de los tres más grandes barcos de investigación de Woods Hole. Cada muestra cuenta una historia sobre el tiempo y la temperatura que abarca miles de años. Pero una de ellos en particular, que se guarda cuidadosamente refrigerado a 4ºC, resultó crucial para llegar a la conclusión que las pequeñas edades de hielo pueden comenzar abruptamente. El barco canadiense CSS Hudson recogió la muestra en 1989 en una meseta submarina llamada Elevación Bermuda al norte del Mar de los Sargazos, aproximadamente a unos 350 kilómetros de Bermuda. “Es un lugar peculiar del lecho marino donde el lodo se acumula rápidamente”, dice Lloyd Keigwin, un científico principal del Departamento de Geología y Geofísica de Woods Hole. La mayor parte del sedimento fue arrastrado por los ríos canadienses antes de aposentarse, de modo que lleva consigo las variaciones del clima en el Atlántico Norte.

Los sedimentos marinos están salpicados de diminutos invertebrados llamados foraminíferos, a los cuales Keigwin describe como “amebas con caparazón”, y que pueden proporcionar claves sobre la temperatura del océano en que vivieron. La arcilla y el lodo de la región de Nueva Escocia hacen que las pequeñas criaturas se acumulen en capas claramente distinguibles, lo que significa un tesoro de información. Keigwin sometió a los foraminíferos de diferentes capas de este núcleo al análisis por espectroscopia de masa. Al medir las proporciones de los isótopos de oxígeno (especialmente los del oxígeno 16, 17 y 18) pudo determinar la temperatura en la que los diminutos animales formaron sus caparazones de carbonato, con una precisión de menos de 0,5ºC. Ello complementa la datación por carbono para fijar la edad de cada capa de sedimento.

Keigwin había esperado encontrar evidencia de los cambios climáticos durante los últimos miles de años. Pero en el caso de la muestra del CSS Hudson, que fue obtenida con un taladro mucho más preciso que cualquiera de los que los oceanógrafos habían utilizado anteriormente, descubrió gran cantidad de datos sobre abruptos cambios de temperatura durante los últimos mil años, incluyendo a una pequeña edad de hielo que en promedio era unos 2ºC aproximadamente más fría que la presente. “Y como el Mar de los Sargazos tiene una mezcla bastante buena, el enfriamiento tiene que haber estado largamente extendido”, dice Keigwin. Lo que resulta más inquietante es que “encontré evidencia de que los ciclos climáticos continúan hasta el día de hoy”.

Claramente, la pequeña edad de hielo de 1350 a 1800 no fue disparada por los humanos lanzando a la atmósfera gases de invernadero. Pero es posible que los ciclos climáticos que licuaron el hielo ártico puedan haber causado la detención súbita de la circulación termohalina. “Estamos casi seguros de que ésta fue la causa de la pequeña edad de hielo”, dice Ruth Curry, “aunque necesitaríamos una máquina del tiempo para asegurarnos totalmente”. “Comprendí que esto sería como una bomba, pero arriesgué mi cuello”, dice Keigwin, quien publicó inicialmente sus descubrimientos en 1996. Desde entonces, algunas localizaciones similares de alto sedimento han impulsado sus primeras conclusiones: “Según están las cosas ahora, hay probablemente por lo menos 10 lugares en el Atlántico Norte que pueden ofrecer una muy buena evidencia el enfriamiento de una mini-edad de hielo”.

Un acontecimiento más reciente es quizás una evidencia mejor de que el clima puede enfriarse rápidamente a causa de la detención de la circulación termohalina. A fines de la década de 1960, una enorme burbuja de agua dulce apareció frente a la costa este de Groenlandia, probablemente como resultado de una gran descarga de hielo en el Atlántico Norte en 1967. Conocida como la Gran Anomalía Salina, derivó hacia el sur, y se ubicó en el Atlántico Norte en la década de 1970. Allí, interfirió la circulación termohalina al obstaculizar rápidamente la formación de agua profunda en el Mar del Labrador. Continuó derivando alrededor del Atlántico Norte en una dirección anti-horaria, re-entrando al Mar de Noruega a fines de la década de 1970, y desvaneciéndose poco después. “Creo que apagó el sistema por apenas unos pocos años. El resultado fueron inviernos fríos, particularmente en Europa”, dice Ruth Curry.

Afortunadamente, esa masa de agua menos salada era lo suficientemente pequeña como para dispersarse en poco tiempo. La que se está acumulando allí ahora, sin embargo, “es simplemente demasiado grande”, dice Joyce. La ciencia del clima es extraordinariamente compleja porque depende de la recolección e interpretación de millones de datos puntuales. Si el Servicio Meteorológico Nacional tiene problemas para predecir el tiempo de mañana, ¿cómo puede nadie predecir un cambio climático global con algunos años de anticipación?. Una respuesta sería tener aún más datos. A la fecha, existen unos 450 sensores flotantes a lo largo y ancho del Atlántico monitoreando los cambios de temperatura y salinidad, pero no es suficiente, dice Ruth Curry. “El modelo no tiene todavía una resolución suficiente como para comprender toda la física. La predicción es muy difícil”.

O quizás sea que los investigadores de Woods Hole estén confiando en un modelo con fallas. Ésa es la opinión de Richard Seager, un científico climatológico del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia. En un artículo titulado “¿Es la Corriente del Golfo Responsable por los Suaves Inviernos Europeos?”,  publicado en la Revista Trimestral de la Sociedad Meteorológica Real, arroja dudas sobre la noción de que el calor transportado por la Corriente del Golfo tenga un impacto significativo en cualquiera de los dos continentes. Europa podría ser más cálida, dice, “aún si el Atlántico fuera apenas un gran océano estancado”, ya que los vientos occidentales prevalecientes soplarían todavía el calor guardado en el verano por el Atlántico, hacia Europa en el invierno. El calor transportado por la Corriente del Golfo, dice, responde solamente por un 10% del calor de Inglaterra en relación a los EE.UU.

En la visión de Seager, un prolongado calentamiento invernal es más probable que una pequeña edad de hielo.El gorila de 500 kgs. del este de Norteamérica y de Europa es la Oscilación del Atlántico del Norte”, dice. Esta última es una variación compleja y poco entendida en la fuerza de las células de presión de aire sobre Islandia y las Azores. Cuando la presión sobre Islandia es alta, la de las Azores tiende a ser baja, y viceversa. Durante el invierno, un mínimo más bajo que el mínimo común sobre Islandia y un máximo más alto que el común sobre las Azores fuerza aire frío hacia el Canadá oriental y aire húmedo y cálido hacia el noroeste de Europa y hacia el este de los EE.UU. Esto fue precisamente lo que sucedió desde 1960 hasta fines de la década de 1990, dice Seager, que dio lugar a los inviernos suaves en las regiones altamente pobladas a ambos lados del Atlántico. “Si esta fase continúa, como algunos modelos predicen que ocurrirá como resultado del aumento de los gases de invernadero, esto podría hacer que los cambios en el clima invernal persistan durante los próximos años”, dice. El punto de vista de Seager es minoritario. En otros modelos, y en la ciencia del clima se está dando últimamente una batalla de diferentes modelos computacionales, la Corriente del Golfo es la principal fuente de calor para las tierras que bordean el Atlántico Norte.

Según Ruth Curry, la ciencia que mantienen es más que suficiente como para asegurar un pensamiento hacia el futuro. “No podemos saber el punto en el cual el apagón termohalino podría comenzar realmente”, dice. “Pero deberíamos tener un plan para esa contingencia”. Si llegara una pequeña edad de hielo, su impacto se mediría en sufrimiento humano, y no en terminología científica. El libro “La Pequeña Edad de Hielo”, del profesor de antropología Brian Fagan, de la Universidad de California, en Santa Bárbara, está repleto de historias tristes que muestran la grave situación de los campesinos europeos durante los fríos de 1300 a 1850: hambrunas, hipotermia, disturbios por el pan, y el surgimiento de líderes despóticos que brutalizaban a un campesinado crecientemente descorazonado. A fines del siglo XVII, escribe Fagan, la agricultura había caído tan dramáticamente que “los villanos alpinos vivían del pan hecho con cáscaras de nuez molidas mezcladas con harina de centeno y avena”. Finlandia perdió quizás un tercio de su población a causa del hambre y de la enfermedad.

La vida fue particularmente difícil para aquellos que vivían bajo la constante amenaza del avance de los glaciares en los Alpes franceses. De uno de ellos, el glaciar Des Bois en las laderas del Mont Blanc, se decía que se había adelantado “más de un tiro de mosquete al día, aún en el mes de agosto”. Cuando el Des Bois amenazó con represar al río Arve en 1644, los residentes del pueblo de Chamonix rogaron al obispo de Ginebra que pidiera ayuda a dios. A principios de junio, el obispo, junto a unos 300 habitantes que se habían reunido a su alrededor, bendijo al amenazante glaciar y a otro cerca de la Villa de Largentire. Por un tiempo, pareció que la salvación estaba al alcance de la mano. Los glaciares retrocedieron durante unos 20 años, hasta 1663. Pero habían dejado tan áridas a las tierras que no crecían los nuevos cultivos.

diciembre 24, 2010 - Posted by | Ciencia

7 comentarios »

  1. […] Las edades glaciales en la Tierra 2/2 « Oldcivilizations's Blog […]

    Pingback por La Pizarra | Juegos De Bendies | diciembre 25, 2010 | Responder

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