Una nueva investigación de un grupo internacional que analiza núcleos de sedimentos antiguos en el Atlántico Norte ha demostrado por primera vez una fuerte correlación entre los cambios en los sedimentos y un marcado período de enfriamiento global ocurrido en el hemisferio norte hace unos 3,6 millones de años. Los cambios en los sedimentos implican que en ese momento se produjeron profundos cambios en la circulación de las corrientes de aguas profundas.
Este trabajo crucial, que mostró que los sedimentos cambiaron en varios sitios al este de la dorsal mesoatlántica pero no al oeste de esa importante característica geográfica, abre múltiples puertas a futuras investigaciones destinadas a comprender mejor el vínculo entre las corrientes de aguas profundas, la distribución del calor y la sal en el océano Atlántico y la expansión de la capa de hielo, y el cambio climático.
El nuevo trabajo, recién publicado en Nature Communications , fue dirigido por el Dr. Matthias Sinnesael de la Facultad de Ciencias Naturales del Trinity College Dublin y el Dr. Boris Karatsolis de la Vrije Universiteit Brussel.
En las últimas décadas, la humanidad ha sentido cada vez más los impactos del calentamiento global —afirmó el Dr. Sinnesael—. Desde el aumento del nivel del mar, que pone en peligro las ciudades costeras, hasta las olas de calor y las inundaciones, el mundo vive actualmente bajo la amenaza de los fenómenos meteorológicos extremos. En conjunto, los cambios meteorológicos a corto plazo, diarios o mensuales, que persisten durante largos períodos, acaban formando parte del clima, que constituye el estado promedio a largo plazo de estas condiciones meteorológicas.
«Al mismo tiempo, los cambios en el clima pueden actuar en escalas de tiempo mayores que la humanidad misma, influenciados por interacciones complejas entre diversos procesos como la tectónica de placas, los gases de efecto invernadero, la evolución biótica y los patrones de circulación oceánica «.
Los investigadores del clima de todo el mundo buscan comprender estos procesos a largo plazo y su efecto sobre el clima, así como desvincularlos de los que induce la actividad humana. Para ello, se centran en los principales sistemas climáticos (p. ej., mantos de hielo, cuencas fluviales y oceánicas) y buscan indicios de su evolución en períodos pasados de la historia de la Tierra.
Uno de los sistemas más cruciales para el clima terrestre es la «banda transportadora» oceánica: un conjunto de corrientes que actúan conjuntamente para redistribuir el calor en el océano global. La Corriente del Golfo es el extremo superior de esta banda, conocida por transportar aguas cálidas desde los trópicos a latitudes más altas , lo que da lugar al clima relativamente templado que experimenta Europa occidental hoy en día.
La rama inferior de la «banda transportadora» actúa en las profundidades oceánicas y consta de tres sistemas principales de corrientes que fluyen hacia el sur: las aguas de desbordamiento de Islandia y Escocia (ISOW), las aguas de desbordamiento del estrecho de Dinamarca (DSOW) y las aguas del mar de Labrador (LSW). Juntas, forman el flujo de retorno conocido como aguas profundas del Atlántico Norte (NADW).
El Dr. Karatsolis afirmó: «Crece la preocupación de que la cadena de suministro se esté ralentizando debido al calentamiento de los océanos y al derretimiento del hielo, con graves consecuencias para toda la vida en la Tierra y en los océanos».
Para poder predecir cómo y por qué pueden ocurrir estos cambios, primero necesitamos comprender qué sucedió cuando las cosas cambiaron en el pasado remoto. Nuestro principal objetivo con este trabajo fue reconstruir la actividad pasada de la «cinta transportadora» durante un período de la historia de la Tierra en el que las temperaturas y las concentraciones de CO₂ eran más altas que las actuales, pero similares a las proyectadas para los próximos siglos.
Los Dres. Sinnesael y Karatsolis dirigieron este estudio como parte de un proyecto internacional multidisciplinario implementado por el Programa Internacional de Descubrimiento Oceánico. El proyecto, denominado «Expedición IODP 395/395C», incluyó dos expediciones de investigación marítima en el Atlántico Norte (verano de 2021 y verano de 2023) y se centró en la recuperación e investigación de sedimentos de aguas profundas.
Estos sedimentos son actualmente transportados en el fondo del océano por fuertes corrientes de aguas profundas relacionadas con el extremo inferior de la «cinta transportadora» (ISOW y DSOW) y por lo tanto contienen información sobre la actividad del NADW en escalas de tiempo de cientos a millones de años.
Aunque esta zona ya había sido perforada previamente, las «Expediciones IODP 395C/395» lograron llegar más profundo y así investigar la deposición de sedimentos durante un período más cálido que el actual de la historia de la Tierra que ocurrió hace aproximadamente 5 a 2,8 millones de años.
Resultados clave
Después de analizar la composición y las propiedades físicas de los sedimentos, los científicos notaron un cambio notable en el tipo de sedimentos que estaban recuperando: un lodo carbonatado de aspecto pálido pasó muy bruscamente a una pila gris oscura de partículas finas de limo y arcilla.
Curiosamente, siguieron encontrando el mismo cambio en varios sitios ubicados al este de la dorsal mesoatlántica, todos relacionados con el sistema de corrientes profundas ISOW. En cambio, los sitios al oeste de la dorsal mesoatlántica no muestran grandes cambios, manteniéndose prácticamente iguales a lo largo del intervalo estudiado.
El Dr. Sinnesael añadió: «Tras investigaciones más detalladas, resulta que los cambios observados en los sedimentos al este de la dorsal mesoatlántica ocurrieron casi al mismo tiempo, hace unos 3,6 millones de años. La cronología de este cambio es intrigante, ya que coincide con un período de fuerte enfriamiento y la formación de grandes masas de hielo en el hemisferio norte».
Debemos tener cuidado de no inferir una relación causal antes de comprender el sistema más a fondo, pero la forma más intuitiva de interpretar el cambio en el tipo de sedimento es asumir que refleja un cambio fundamental en la circulación oceánica en el Atlántico Norte, probablemente relacionado con la fuerte formación de corrientes de aguas profundas —muy similares a las que conocemos hoy— en la parte oriental del Atlántico.
Investigaciones futuras mejorarán nuestra comprensión del vínculo entre la circulación oceánica profunda y el desarrollo de las capas de hielo contemporáneas, y nos ayudarán a predecir lo que probablemente ocurrirá en el futuro.
Más información: Matthias Sinnesael et al., Inicio de un fuerte desbordamiento de agua entre Islandia y Escocia hace 3,6 millones de años, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-59265-5
