Paul Wilcox, geólogo de la Universidad de Innsbruck, ha descubierto la primera evidencia terrestre de pulsos de agua de deshielo de la capa de hielo cordillerana durante la última edad de hielo, hace unos 20.000 años. La edad de los sedimentos de la cueva se determinó mediante técnicas de datación óptica, lo cual es crucial para reconstruir la secuencia de eventos climáticos que condujeron al calentamiento del planeta.
por la Universidad de Innsbruck
Los resultados se publican en la revista Nature Geoscience .
Hace unos 20.000 años, la capa de hielo cordillerana, en el oeste de América del Norte, alcanzó su máxima extensión. A esto le siguió un aumento del calentamiento global , que provocó el derretimiento de la capa de hielo.
Si bien se acepta generalmente que el aumento de energía derivado de un cambio en la posición de la Tierra con respecto al Sol desempeñó un papel importante en la configuración del clima en esa época, la energía generada por este cambio simplemente no fue lo suficientemente intensa como para ser la única responsable del derretimiento y retroceso de la capa de hielo. Se necesitaron fuerzas climáticas adicionales para impulsar el retroceso de la capa de hielo. Sin embargo, estas fuerzas climáticas siguen siendo un enigma.
Un equipo dirigido por Paul Wilcox del Grupo de Investigación Cuaternaria del Instituto de Geología recientemente estuvo un paso más cerca de resolver el misterio con el descubrimiento de sedimentos de cuevas de 20.000 años de antigüedad en la Isla Príncipe de Gales en Alaska.
Michael Meyer, jefe del laboratorio de datación por luminiscencia estimulada ópticamente y también miembro del Grupo de Investigación Cuaternaria, y Daniela Festi, investigadora de polen en GeoSphere Austria, estuvieron estrechamente involucrados en el análisis de las muestras de sedimentos de la cueva.
Examinar el cambio climático pasado es una de las maneras más eficaces de comprender los mecanismos e impactos del cambio climático actual de origen humano. La información obtenida de los registros climáticos geológicos e históricos ayuda a refinar las proyecciones de escenarios climáticos futuros, lo cual es crucial para fundamentar estrategias eficaces de mitigación y adaptación.
Descubrimiento sorprendente
Wilcox encontró la evidencia sedimentaria descrita en el estudio durante una investigación de campo en cuevas remotas de la Isla Príncipe de Gales. «Los sedimentos de la cueva me parecieron extraños, ya que no contenían restos orgánicos, lo cual es muy inusual en un entorno de selva tropical templada», afirma Wilcox.
Además, los depósitos mostraron anomalías en la erosión: mientras que los sedimentos de las cuevas normalmente están erosionados químicamente, las rocas descubiertas por Wilcox parecían haber estado expuestas a procesos de erosión mecánica.
«Tomé muestras sistemáticamente para determinar la antigüedad de estos sedimentos», dice Wilcox al describir el proceso de investigación. Datar sedimentos de cuevas es una tarea difícil, especialmente cuando no hay material orgánico disponible para el método de datación por radiocarbono (datación por 14C ), más común.
Cuevas como cápsulas del tiempo
Un método alternativo para la datación numérica de sedimentos consiste en analizar directamente sus señales luminosas intrínsecas, que se acumulan con el tiempo, mediante la datación por luminiscencia ópticamente estimulada (OSL). Este método se basa en la presencia de granos de cuarzo del tamaño de la arena en el sedimento y determina el momento de su última exposición a la luz.
Un factor limitante en el análisis OSL es la disponibilidad de cuarzo. Si bien el yacimiento se encuentra en una región caliza, encontramos suficientes residuos de cuarzo para que este método de datación sea viable, afirma Michael Meyer, quien lleva más de diez años trabajando intensamente en este método de datación en diversos contextos geológicos.
La datación por OSL es una técnica eficaz para delimitar el pasado geológico reciente, pero rara vez se ha aplicado a sedimentos de cuevas por diversas razones metodológicas. Como parte de esta investigación, logramos por primera vez datar muestras de sedimentos de una cueva mediante OSL, explica Meyer.
Los sedimentos analizados tienen entre 20.000 y 17.000 años de antigüedad y se depositaron en la cueva hacia el final de la última glaciación. Han permanecido allí intactos hasta el día de hoy. «En cierto modo, la cueva actuó como una especie de cápsula del tiempo que preservó los sedimentos durante miles de años», afirma Wilcox.
También se encontró polen preservado en los sedimentos. «Esto prueba indirectamente que pudo haber habido refugios biológicos sin hielo durante la máxima extensión de la capa de hielo, donde las plantas pudieron sobrevivir incluso en condiciones climáticas extremas», explica Daniela Festi, quien analizó los datos de polen.
Masas de hielo derretidas
El depósito de cuarzo en medio de una región caliza demuestra que los sedimentos debieron ser transportados a grandes distancias para llegar a la cueva. Aquí es donde se vincula con el cambio climático durante la última glaciación: los sedimentos de la cueva son evidencia de eventos de deshielo de la capa de hielo cordillerana.
Esto es extraordinariamente raro, ya que la gran mayoría de los sedimentos transportados por el agua de deshielo de la capa de hielo terminan en el océano. «Esta es la primera evidencia de eventos de deshielo terrestres en esta capa de hielo», afirma Wilcox.
Efecto cascada en el cambio climático
Las investigaciones actuales sobre los mecanismos y los impulsores del cambio climático antropogénico han identificado la circulación de retorno del Atlántico Norte (CMA) como un posible punto de inflexión para el sistema climático global.
Los datos paleoclimáticos muestran que fuertes pulsos de agua de deshielo en el Atlántico Norte, conocidos como eventos Heinrich, ocurrieron repetidamente durante el último ciclo glacial, alterando significativamente el presupuesto de calor de la región y desencadenando consecuencias climáticas globales.
Evidencias recientes extraídas de sedimentos de cuevas en Alaska revelan que los eventos de deshielo en el Pacífico Noreste (conocidos como eventos Siku) precedieron a los del Atlántico Norte.
«Esto respalda la hipótesis de que los cambios climáticos en el Pacífico nororiental fueron un prerrequisito para los cambios observados en el Atlántico Norte», explica Wilcox.
Comprender la dinámica espacial y temporal de estos eventos de deshielo y su impacto en los océanos Atlántico y Pacífico es crucial. El calentamiento climático futuro podría provocar un mayor aporte de agua dulce a estas cuencas, especialmente al Atlántico Norte, lo que podría llevar los sistemas de circulación oceánica más allá de umbrales críticos.
El siguiente paso es investigar cuevas adicionales en la región con archivos de sedimentos comparables, con el fin de reconstruir la dinámica de las capas de hielo durante la última edad de hielo de forma más exhaustiva.
Este tipo de investigaciones mejorará nuestra comprensión de los procesos de entrada de agua dulce en el pasado y ayudará a anticipar su papel en la configuración de los sistemas oceánicos y climáticos en futuros escenarios de calentamiento.
Más información: Paul S. Wilcox et al., Liberación semicontinua de agua de deshielo de la capa de hielo cordillerana entre 20 000 y 17 000 años atrás, Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01694-4
