(Fuente imagen: News Center)

En 2020 se publicaron los resultados más precisos y fiables hasta la fecha de las variaciones del clima en los últimos 66 millones de años a partir del estudio de sedimentos en fondos marinos.

Una colaboración científica internacional de 12 instituciones de todo el mundo ha recolectado muestras del fondo marino durante más de 50 años dentro del programa International Ocean Discovery Program (IODP). Han analizado las variaciones de la cantidad de isótopos de oxígeno y carbono en plancton encontrado en los sedimentos del fondo oceánico. Estos elementos de las conchas de plancton proporcionan información sobre el ciclo del carbono a lo largo del tiempo, la temperatura del fondo marino, la composición del agua marina y los cambios en el volumen de hielo de la Tierra. Esto permite comprender el clima pasado de la Tierra y relacionarlo con los cambios en la órbita de la Tierra, que generan fluctuaciones en la cantidad de luz solar que llega y por tanto cambios en la temperatura media global y el clima.

Uno de los retos de la colaboración era medir con suficiente resolución como para ver las variaciones en el clima debido a estos cambios orbitales. Hace ya tiempo que se conocían los ciclos glaciales e interglaciales de la Tierra, pero conocer con precisión cómo ha variado el clima en el pasado permitirá predecir mejor los peligros que supone el actual calentamiento global. Las emisiones de gases de efecto invernadero debido a actividades humanas están provocando un aumento en las temperaturas globales igualando las temperaturas de hace 34 millones de años. Aunque hay que tener en cuenta que la Tierra y su atmósfera eran completamente diferentes en esa época de como lo son hoy, estos datos permitirán mejorar los modelos matemáticos actuales de la variación del clima de la Tierra. Estos datos también serán útiles para estudiar el efecto del cambio de ecosistemas en la evolución de las especies.

Los resultados de este estudio denominado CENOGRID (CENOzoic Global Reference benthic foraminifer carbon and oxygen Isotope Dataset) por sus siglas en inglés, muestra cuatro fases climáticas diferenciadas en los últimos 66 millones de años. Dentro de estas fases, llamadas Invernadero, Calentador, Refrigerador y Nevera (Hothouse, Warmhouse, Coolhouse, and Icehouse), se ven variaciones rítmicas que corresponden a las variaciones de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. El clima a escala global es un sistema dinámico complejo y no lineal, por lo que cuantos más datos tengamos mejores modelos podremos construir para el futuro.

(Fuente imagen: Sci Tech Daily)

Los primeros datos climáticos a partir de sedimentos marinos se obtuvieron ya en 1975, mostrando una transición de un clima templado entre hace 60 y 40 millones de años a uno frío entre 5 y 10 millones de años. Lo novedoso de estos últimos resultados es su resolución, continuidad y profundidad, cuanto más profundo se excava en el fondo marino más atrás en el tiempo se puede llegar. Los resultados actuales han podido cubrir periodos de tiempo no estudiados anteriormente y con una relación señal-ruido mayor.

Sin embargo, incluso estos últimos datos no pueden documentar todo el rango de tiempo desde hace 66 millones de años en escalas inferiores a entre 10.000 y 1 millón de años. Los modelos matemáticos y de análisis de datos son imprescindibles en estos estudios, pero sigue habiendo espacios sin cubrir especialmente hace más de 34 millones de años. La resolución es de ±100.000 años para los periodos entre 66 y 34 millones de años atrás, ±50.000 años para el periodo entre 34 y 16 millones de años atrás, y de ±10.000 años para el periodo entre 16 y 2,6 millones de años atrás. Es lógico que la resolución sea menor para épocas más antiguas, dada la dificultad de cavar cada vez más profundo y obtener datos relevantes. Estos resultados son los más fiables y precisos hasta la fecha, proporcionando información sobre el cambio climático de los últimos 66 millones de años que servirá como guía para el futuro.

Referencias:

An astronomically dated record of Earth’s climate and its predictability over the last 66 million years - Westerhold et al. (Science 2020)

High-fidelity record of Earth’s climate history puts current changes in context - News Center (2020)