UB/DICYT Hace un millón de años, el clima de la Tierra se alteró de forma abrupta por causas que todavía se desconocen. Las grandes masas de hielo continental se acumularon en las regiones polares, los ciclos glaciares se volvieron más largos y fríos —los más intensos en la historia del Cuaternario—, y como consecuencia, el sistema climático global se alteró a escala planetaria.
Un cambio en la intensidad de la circulación oceánica global pudo ser responsable de esta profunda alteración climática —la transición del Pleistoceno medio (MPT, en inglés)— que desencadenó glaciaciones extremas hace un millón de años. Así lo plantea un estudio de la revista Nature Geoscience en el que participan los expertos Leopoldo Pena y Maria-Jaume Seguí, del Grupo de Investigación Consolidado (GRC) en Geociencias Marinas de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Barcelona.
En el estudio, dirigido por el experto Jesse Farmer, del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia (Estados Unidos), participan equipos de la Universidad de Edimburgo (Escocia), la Universidad de Londres (Reino Unido), la Universidad de Princeton (Estados Unidos), y el Instituto Max Planck (Alemania).
La auténtica naturaleza de los mecanismos que transformaron de manera radical el clima del planeta en el periodo citado ha sido motivo de debate en la comunidad científica internacional desde hace décadas. Según el estudio de la revista Nature Geoscience, una reducción abrupta en la intensidad de la circulación oceánica profunda o termohalina hace 950.000 años —un fenómeno ya documentado por los oceanógrafos Leopoldo Pena y Steven Goldstein (Science, 2014)— potenció la captura y el almacenamiento en el océano profundo del dióxido de carbono atmosférico (CO2) a escala planetaria.
Como efecto de esta ralentización en la circulación oceánica global, «una parte de ese CO2 quedó atrapada en el océano profundo y ello pudo contribuir a un cambio climático drástico en el sistema planetario», detallan los investigadores Leopoldo Pena y Maria Jaume Seguí, miembros del Departamento de Dinámica de la Tierra y del Océano de la UB.
Los autores del nuevo trabajo han estimado que durante las fases más extremas de esta transición climática, el Atlántico profundo llegó a almacenar unos 50.000 millones de toneladas de carbono adicionales, en comparación con los ciclos glaciares menos intensos que existieron con anterioridad al millón de años.
Con estas grandes cantidades de carbono confinadas en las profundidades del océano, el nivel de dióxido de carbono disminuyó en la atmósfera, las temperaturas globales se volvieron más frías y las capas de hielo se extendieron por el planeta durante este particular periodo del Cuaternario.
«El océano profundo ha actuado y actúa como un reservorio o almacén de CO2. Cuando este gas se acumula durante centenares o miles de años en el fondo del océano, se produce un descenso del CO2 en la atmósfera que tiene consecuencias climáticas globales. Ahora bien, es importante destacar que el mecanismo opuesto también es posible», alerta Leopoldo Pena.
Foraminíferos: los fósiles que reconstruyen la historia climática de los océanos
En las profundidades oceánicas, los sedimentos marinos preservan el registro climático de este período excepcional que significó un punto de inflexión en el clima de la Tierra. En el marco de la investigación, los expertos han analizado la composición isotópica de los restos fosilizados de los foraminíferos planctónicos y bentónicos, organismos unicelulares capaces de generar una concha mineral de carbonato cálcico. El estudio de estos protozoos, que abundan en el registro fósil de los sedimentos oceánicos, es decisivo para conocer las características del clima y de los ecosistemas marinos del pasado.
Cambio climático: del pasado al futuro del planeta
Comprender la naturaleza de los cambios climáticos del pasado es clave para mejorar las previsiones sobre la evolución del clima en un futuro. En la actualidad, algunos de los grandes desafíos en paleoclimatología y paleoceanografía radican en conocer con exactitud los mecanismos de captura y de emisión de CO2 en los ecosistemas oceánicos, identificar y determinar la dimensión de estos reservorios y descubrir su capacidad de respuesta frente a los cambios en la circulación oceánica.
El nuevo estudio de la revista Nature Geoscience describe algunos de los mecanismos climáticos que contribuyeron a la transición del Pleistoceno medio, y aporta nuevas perspectivas para elaborar predicciones climáticas futuras con mayor exactitud y fiabilidad. Según los expertos, todavía será preciso desvelar muchas incógnitas sobre los cambios en la circulación oceánica profunda que marcaron este periodo.
«El sistema climático de la Tierra, tal como lo conocemos, no está estancado. Nuestro estudio pone de manifiesto que existen mecanismos que controlan el clima de nuestro planeta que no entendemos por completo», explica Leopoldo Pena. «Hace un millón de años —prosigue—, múltiples componentes del sistema climático de la Tierra actuaron en conjunción para impulsar el clima global hacia un estado de glaciaciones extremas y duraderas. Hoy día, el aumento de las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono por la acción humana también podría conducir el sistema climático hacia un estado totalmente diferente».
En la actualidad, existen evidencias de que la circulación oceánica en el Atlántico se ha ralentizado un 15 % desde mediados del siglo XX. Independientemente de las causas que provocan este fenómeno, «es importante no trazar paralelismos simplistas: se podría caer en la tentación de decir que si se ralentiza la circulación, disminuirá el CO2 atmosférico, pero eso sería un error gravísimo», advierte Leopoldo Pena. «En este caso —continúa—, las aguas superficiales ricas en CO2 no serían transportadas al océano profundo, mientras que en regiones como la Antártida, las aguas profundas ricas en CO2 seguirían llegando a la superficie, y en consecuencia el CO2 atmosférico seguiría aumentando».
