Estalagmitas de la vertiente cantábrica para estudiar el cambio climático
DICYT La intensidad y velocidad del deshielo durante la penúltima desglaciación fueron muy superiores a lo que se consideraba hasta ahora, según un estudio publicado en la revista Nature Communications. Según el artículo/las conclusiones del estudio, en este escenario de cambio climático, la inestabilidad de los glaciares con base marina —los que desembocan directamente en el océano— fue decisiva en la aceleración del calentamiento global. El artículo se basa en un un proyecto de investigación codirigido por Isabel Cacho, catedrática del Departamento de Dinámica de la Tierra y del Océano de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Barcelona y miembro del Grupo de Investigación Consolidado en Geociencias Marinas de la UB, y Heather M. Stoll, catedrática de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (Suiza).
Conocer con precisión la velocidad del proceso de deshielo de las grandes masas de hielo polar es uno de los grandes desafíos científicos frente al cambio climático. El estudio de las desglaciaciones del pasado —a pesar de no ser análogas de la situación actual— aportan un escenario experimental para poder analizar la velocidad de respuesta de estas masas de hielo.
Para estudiar los procesos de deshielo en el planeta, hasta ahora sólo se disponía de cronologías sólidas durante la última desglaciación, un período climático que se extendió a lo largo de unos 9.000 años. El estudio, parcialmente desarrollado en los Centros Científicos y Tecnológicos de la UB (CCiTUB), presenta ahora el primer registro del deshielo de la penúltima desglaciación con una cronología robusta y contrastada, y revela que este deshielo se concentró a lo largo de unos 5.000 años —de los 135.000 a los 130.000 años antes del presente— e introduce cambios significativos en las cronologías hasta ahora aceptadas.
Estalagmitas de la vertiente cantábrica para estudiar el cambio climático
La penúltima desglaciación es un período de difícil datación a través de registros marinos, basándose siempre en técnicas indirectas que son muy imprecisas para analizar cambios en el sistema climático a escala temporal de décadas, siglos o incluso milenios. El nuevo trabajo se basa en el análisis de estalagmitas en las cuevas de la vertiente cantábrica de la península Ibérica, unos archivos climáticos que revelan cambios de salinidad del Atlántico norte derivados del deshielo de grandes mantos polares y, además, aportan información de la evolución de las temperaturas atmosféricas de la región en el pasado.
«Hasta ahora, esta penúltima desglaciación, solo estaba bien fechada en registros de cuevas de zonas tropicales (Asia y Sudamérica) pero en ningún caso eran capaces de captar la señal de deshielo sobre el Atlántico norte», detalla Isabel Cacho, investigadora ICREA Academia de la UB.
El uso de las estalagmitas como sensores climáticos permite primero establecer cronológicas con alta precisión solidez científica. Pero, además, la química del carbonato que forma las estalagmitas recoge variables climáticas que son decisivas para reconstruir el clima. En el caso de las cuevas de este estudio, la lluvia que se recarga en el Atlántico norte transfiere la señal de deshielo al carbonato, mientras que la actividad biológica del terreno fija la señal de temperatura del aire a la química de las aguas que percolan en la cueva.
Océano, atmósfera y criósfera
La integración de estos tres elementos —cronologías sólidas, indicador de deshielo y de temperaturas—, aportan a los registros publicados un carácter único de valor extraordinario para poder entender los procesos de interacción atmósfera-océano durante las fases de calentamiento global planetario. Estos resultados han permitido reformular hipótesis aceptadas hasta ahora y perfilar un marco cronológico novedoso que se ha podido transferir a los registros marinos ya existentes, aportando una nueva perspectiva sobre la velocidad de los procesos que actuaron durante la penúltima desglaciación.
«Nuestro trabajo establece un punto de anclaje a la cronología de inicio y final del deshielo, confirmando la hipótesis largamente aceptada de que los cambios de insolación controlados por los movimientos orbitales terrestres son los detonantes de este gran cambio climático», detalla Isabel Cacho. «Pero permite establecer —continua la investigadora— por primera vez una robusta cronología en los procesos de retroalimentación oceánicos y atmosféricos desencadenados por este cambio de insolación inicial, cambio que por sí solo fue muy modesto en términos del balance energético de la Tierra».
«Por tanto, la intensidad del calentamiento de la última desglaciación no fue controlada tanto por el cambio de insolación detonante, sino por los procesos de retroalimentación climática entre el océano, la atmósfera y la criósfera o la masa de hielo», añade.
La fragilidad de los glaciares con base marina
Los glaciares con base marina fueron decisivos en el proceso de aceleración del calentamiento de la penúltima desglaciación. «Las corrientes marinas contribuyen al deshielo de la base de estos glaciares, y como estas estructuras se vuelven más fluidas y frágiles, la velocidad de progresión del glaciar se acelera, y el hielo se descarga directamente en el mar a una velocidad que no permite la regeneración del glaciar», explica la profesora Judit Torner, miembro del Grupo de Investigación Consolidado en Geociencias Marinas de la UB y coautora del trabajo.
Ahora bien, la descarga directa de hielo en el océano tiene un impacto directo sobre las corrientes marinas y causó una abrupta frenada de la circulación marina en el Atlántico norte. «En el pasado, esto ha ocurrido en reiteradas ocasiones, pero nuestro trabajo indica que este proceso fue particularmente intenso, rápido y prolongado durante la penúltima desglaciación», añade Torner.
Este cambio de circulación fue determinante en la evolución climática ya que afectó directamente al ciclo del carbono oceánico, con un aumento de los niveles de CO2 atmosférico, y por tanto, del efecto invernadero de la atmósfera. Esto causó una enorme amplificación del proceso de calentamiento durante esta penúltima desglaciación, apuntan las investigadoras.
Glaciares del pasado, lecciones del presente
Actualmente, buena parte de los glaciares de Groenlandia y de la Antártida disponen de una base marina que muestra indicios de deshielo y desestabilización. Otro motivo de preocupación es que los procesos oceánicos y atmosféricos que reaccionaron al deshielo descrito en el artículo no son distintos a los descritos en otras desglaciaciones, «pero la penúltima desglaciación —indica Isabel Cacho— tiene un carácter singular porque dio paso a un período interglacial más cálido que el actual (del orden de unos 0,5-1,5ºC superior a las temperaturas preinsdutriales)». Estas condiciones perduraron durante siglos y causaron un deshielo superior en Groenlandia y la Antártida subiendo el nivel del mar unos 5 o 6 metros por encima del nivel actual. «Esto sugiere que no solo los procesos de retroalimentación en sí sino la velocidad con la que éstos reaccionan, son capaces de moldear la intensidad del cambio climático», añade Isabel Cacho.
«Este hecho es muy preocupante, ya que hoy en día estamos experimentando el cambio climático más rápido de la historia del planeta. Las observaciones que hacemos sobre el clima del pasado confirman las proyecciones climáticas disponibles, lo que nos urge a establecer medidas para contener el calentamiento planetario por debajo de los 1,5ºC y frenar así una serie de cambios que implicarán un coste elevado para nosotros y por los ecosistemas que nos sostienen. Pero esa contención ante el cambio climático requiere acciones inmediatas a todos los niveles», concluyen las investigadoras.
