Una reconstrucción de los últimos 540 millones de años sitúa los periodos más cálidos alrededor de 10 °C sobre el nivel preindustrial, muy por debajo de algunas estimaciones anteriores.
Redactor: Javier Morales O.
Editor: Karem Díaz S.
Las etapas más cálidas de la historia de la Tierra habrían alcanzado temperaturas menores de lo que indicaban algunas reconstrucciones previas. Una investigación de la Universidad de Leeds concluye que el planeta mantuvo una regulación climática más estrecha durante los últimos 540 millones de años.
El estudio abarca el Fanerozoico, el periodo geológico que comenzó hace aproximadamente 540 millones de años y se extiende hasta la actualidad. Esta etapa comprende la expansión y diversificación de gran parte de la vida animal, además de importantes cambios en los continentes, los océanos, la atmósfera y el clima.
Los resultados fueron publicados en la revista Nature Communications y plantean que los periodos cálidos del pasado probablemente alcanzaron temperaturas globales cercanas a 10 °C por encima de los niveles preindustriales.
La cifra continúa representando un planeta considerablemente más cálido que el actual, pero es inferior a las estimaciones de entre 20 y 30 °C sobre el nivel preindustrial propuestas por algunos estudios anteriores.
Una nueva reconstrucción del clima profundo
La investigación fue encabezada por Dongyu Zheng, de la Universidad de Tecnología de Chengdu, quien desarrolló el trabajo como investigador visitante en la Universidad de Leeds.
El equipo combinó información geoquímica conservada en rocas antiguas con simulaciones climáticas modernas para reconstruir la temperatura media global durante cientos de millones de años.
El pasado climático de la Tierra no puede medirse directamente mediante termómetros. Los científicos recurren a indicadores indirectos conservados en rocas, fósiles, sedimentos, minerales y hielo para estimar cómo eran la temperatura, la atmósfera y los océanos.
Este tipo de registros permite extender el conocimiento mucho más allá de la era instrumental. Los núcleos de hielo antiguo, por ejemplo, han permitido reconstruir directamente la evolución reciente de gases de efecto invernadero y de la temperatura oceánica durante millones de años.
Las estimaciones anteriores indicaban un calor extremo
Parte de las reconstrucciones anteriores utilizó isótopos de oxígeno preservados en sedimentos marinos. Estos registros mostraban una tendencia prolongada hacia valores isotópicos más bajos, interpretada como evidencia de océanos tropicales excepcionalmente cálidos.
A partir de esas señales, algunos trabajos estimaron que la temperatura global pudo situarse hasta 20 °C por encima de los niveles preindustriales durante determinados periodos geológicos.
Otras propuestas elevaron la diferencia hasta unos 30 °C en etapas más antiguas, coincidentes con la aparición y evolución temprana de los primeros animales.
Un planeta con temperaturas tan elevadas habría planteado interrogantes sobre la capacidad de los organismos para sobrevivir y sobre la continuidad de ecosistemas complejos durante el Fanerozoico.
Las rocas conservan señales de la meteorización
El nuevo estudio utilizó el Índice Químico de Alteración, conocido por las siglas CIA en inglés. Este indicador mide la pérdida de elementos susceptibles a la meteorización dentro de las rocas y los sedimentos.
La meteorización química ocurre cuando el agua, la temperatura y otros procesos ambientales alteran los minerales. En ambientes cálidos y húmedos, determinadas reacciones pueden intensificarse y dejar una señal reconocible en la composición de las rocas.
Los datos necesarios para calcular este índice se encuentran ampliamente disponibles. El equipo reunió una base de decenas de miles de mediciones procedentes de diferentes regiones y periodos geológicos.
Los investigadores combinaron cada registro con las temperaturas simuladas por modelos climáticos para la región en la que se originó el material. De esta forma, reconstruyeron la evolución de la temperatura media global durante el Fanerozoico.
El uso de rocas como archivos ambientales también permite reconstruir paisajes regionales. En Bolivia, una investigación sobre el clima antiguo de los Andes combinó fósiles, suelos, cenizas volcánicas y señales magnéticas para revisar la elevación y las condiciones ambientales de una cuenca del Mioceno.
Los periodos cálidos rondaron los 10 °C adicionales
La reconstrucción sitúa las temperaturas máximas de los periodos cálidos alrededor de 10 °C por encima de la referencia preindustrial. Este resultado reduce de manera considerable los extremos planteados por algunas estimaciones anteriores.
El hallazgo sugiere que el sistema terrestre ha mantenido límites climáticos más estrechos durante cientos de millones de años, incluso cuando la concentración de dióxido de carbono, la distribución continental y la actividad volcánica eran diferentes de las actuales.
La nueva cifra no implica que aquellos climas fueran moderados. Una diferencia global de 10 °C habría transformado profundamente los océanos, los ecosistemas, las zonas habitables y la distribución de las especies.
Sin embargo, ayuda a explicar cómo la biosfera pudo continuar evolucionando y diversificándose durante largos periodos cálidos sin quedar expuesta de forma sostenida a temperaturas incompatibles con gran parte de la vida compleja.
La meteorización actuó como regulador natural
Los investigadores atribuyen parte de esta estabilidad a mecanismos de retroalimentación negativa. Estos procesos naturales contrarrestan gradualmente los cambios y ayudan a limitar las variaciones extremas de temperatura.
La meteorización de las rocas es uno de esos mecanismos. Cuando aumenta la temperatura, ciertas reacciones químicas pueden acelerarse y retirar dióxido de carbono de la atmósfera durante escalas de tiempo geológicas.
El carbono termina incorporado a materiales disueltos, sedimentos y rocas, reduciendo lentamente la concentración atmosférica del gas y limitando parte del calentamiento.
Estos procesos contribuyeron a mantener el planeta dentro de un intervalo compatible con la evolución de la biosfera. No obstante, operan durante periodos muy prolongados y no pueden compensar rápidamente los cambios actuales.
La regulación natural funciona demasiado despacio
Benjamin Mills, profesor de Evolución del Sistema Tierra en la Universidad de Leeds y autor principal del trabajo, destacó que la regulación climática natural actúa lentamente.
Los climas cálidos del pasado se establecieron a lo largo de millones de años. Esa velocidad permitió que los procesos geológicos y biológicos respondieran gradualmente y que muchas especies se desplazaran, evolucionaran o se adaptaran.
El calentamiento provocado por las actividades humanas ocurre en décadas y siglos, una velocidad muy superior a la de los grandes cambios geológicos analizados en la investigación.
Por esta razón, la existencia de mecanismos naturales de estabilización no debe interpretarse como una protección inmediata frente al aumento actual de las temperaturas.
La velocidad del cambio es una diferencia decisiva. Incluso sistemas que han sobrevivido a climas antiguos más cálidos pueden enfrentar dificultades cuando la transformación se produce con rapidez y reduce el tiempo disponible para la adaptación.
La sensibilidad climática a largo plazo podría ser menor
El estudio también concluye que la sensibilidad climática de la Tierra a largo plazo podría ser inferior a algunas propuestas recientes.
La sensibilidad climática describe cuánto aumenta la temperatura global cuando crece la concentración de dióxido de carbono. En escalas geológicas, este cálculo incluye respuestas lentas relacionadas con los hielos, la vegetación, la meteorización y la circulación oceánica.
Una sensibilidad menor no elimina el riesgo del calentamiento actual. La investigación indica que un aumento global de alrededor de 10 °C provocado por la quema de las reservas de combustibles fósiles podría conducir al planeta hacia condiciones que quizá nunca hayan ocurrido durante el Fanerozoico.
El efecto invernadero tampoco produce una respuesta idéntica en todas las regiones. Estudios sobre el clima de la Antártida muestran que el vapor de agua, la temperatura inicial y otros mecanismos atmosféricos pueden amplificar o moderar de forma diferente los cambios regionales.
El planeta podría acercarse a un calor sin precedentes
La revisión de las temperaturas antiguas modifica la comparación entre el clima moderno y los episodios cálidos del pasado. Si aquellos máximos fueron menores de lo estimado, el calentamiento futuro podría acercar la Tierra a condiciones excepcionales dentro de los últimos 540 millones de años.
Mills advirtió que un calentamiento antropogénico de 10 °C, posible si se quemaran todas las reservas de combustibles fósiles, llevaría al sistema terrestre hacia un territorio que podría no tener equivalente conocido en ese intervalo geológico.
La investigación no proyecta que ese aumento vaya a producirse de forma inevitable. Expone el límite al que podría aproximarse el planeta bajo un escenario extremo de emisiones y muestra que el pasado no ofrece necesariamente ejemplos de una Tierra mucho más caliente y todavía estable.
La comparación también cuestiona la idea de que la biosfera moderna podría soportar fácilmente cualquier calentamiento porque la vida sobrevivió anteriormente a climas cálidos.
El registro geológico ayuda a estudiar las extinciones
Una reconstrucción más precisa de las temperaturas permite examinar mejor la relación entre el clima, la evolución biológica y las extinciones masivas.
Para comprender por qué desaparecieron determinadas especies, es necesario conocer las temperaturas que enfrentaron y los límites térmicos de los ecosistemas de cada periodo.
Si algunos episodios antiguos fueron menos cálidos de lo que se suponía, también será necesario revisar las estimaciones sobre la tolerancia al calor de organismos marinos y terrestres.
Esta información puede ayudar a identificar qué grupos actuales presentan mayor vulnerabilidad frente al calentamiento y qué condiciones permitieron a otras formas de vida persistir durante cambios prolongados.
Un nuevo límite para interpretar el futuro climático
La combinación de decenas de miles de registros geoquímicos y simulaciones climáticas ofrece una reconstrucción alternativa de las temperaturas globales durante el Fanerozoico.
El resultado muestra un planeta regulado por mecanismos naturales capaces de limitar el calor durante millones de años, pero incapaces de responder con la rapidez necesaria al crecimiento moderno de las emisiones.
Los periodos cálidos del pasado, cercanos a 10 °C sobre los niveles preindustriales, se desarrollaron lentamente y permitieron respuestas geológicas y biológicas prolongadas.
La aceleración contemporánea cambia esa relación. Si la temperatura continúa aumentando, la Tierra podría aproximarse a los valores máximos de toda la era de la vida animal compleja sin disponer del tiempo geológico que anteriormente acompañó esas transformaciones.
Fuente(s) referenciales
Phys.org: Ancient rocks reveal Earth’s past warm periods were cooler than thought
