Historia climática: cómo fueron los últimos 11 mil inviernos y veranos en la Tierra

¿Cómo fue el clima de la Tierra en los últimos 11 mil años? Con esta pregunta en mente, científicos de la Universidad de Colorado en Boulder, junto a un equipo internacional de colaboradores, realizaron un estudio en el cual analizaron los inviernos y veranos del planeta mediante la evaluación de los núcleos de hielos antárticos. El objetivo: conocer la historia climática “reciente” de forma detallada.

Tyler Jones, autor principal del estudio que se publicó en Nature, profesor asistente de investigación y miembro del Instituto de Investigación Ártica y Alpina (INSTAAR), explicó que “el objetivo del equipo de investigación era ampliar los límites de lo que es posible con las interpretaciones climáticas pasadas y, para nosotros, eso significaba tratar de comprender el clima en las escalas de tiempo más cortas, en este caso estacionalmente, de verano a invierno, año tras año, durante muchos miles de años”. De este modo, lograron obtener “el primer registro de temperatura estacional de este tipo, de cualquier parte del mundo”, según indicaron mediante un comunicado.

Pero eso no es todo, ya que el trabajo también logra comprobar una antigua teoría sobre “el clima de la Tierra que no se ha probado previamente: cómo las temperaturas estacionales en las regiones polares responden a los ciclos de Milankovitch”.

Según indicaron en el escrito, se trata de la hipótesis que expuso el científico serbio Milutin Milankovitch hace un siglo, en la cual establecía que “los efectos colectivos de los cambios en la posición de la Tierra en relación con el sol, debido a las variaciones lentas de su órbita y eje, son un fuerte impulsor del clima de la Tierra a largo plazo, incluido el comienzo y el final de las edades de hielo (antes de cualquier influencia humana significativa en el clima)”. Es decir, “que datan de 11,000 años, al comienzo de lo que se conoce como el Holoceno”.

Kurt Cuffey, coautor del estudio y profesor de la Universidad de California Berkeley, se refirió a su trabajo y afirmó: “Estoy particularmente emocionado de que nuestro resultado confirme una predicción fundamental de la teoría utilizada para explicar los ciclos climáticos de la edad de hielo de la Tierra: que la intensidad de la luz solar controla las temperaturas de verano en las regiones polares y, por lo tanto, también el derretimiento del hielo”.

Los expertos indicaron, además, que estos datos detallados sobre “patrones climáticos a largo plazo del pasado también proporcionan una base importante para otros científicos, que estudian los impactos de las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el hombre en nuestro clima presente y futuro”. De este modo, podrán conocer cuáles son los ciclos planetarios ocurren naturalmente y por qué, información que les brindará más herramientas para identificar de mejor manera la influencia humana en el cambio climático, además de su impacto en las temperaturas globales.

“Esta investigación es algo con lo que los humanos realmente pueden relacionarse porque experimentamos en parte el mundo a través de las estaciones cambiantes, documentando cómo la temperatura de verano e invierno varió a lo largo del tiempo se traduce en cómo entendemos el clima”, señaló Jones.

Lo cierto es que esta no es la primera vez que los científicos del mundo estudian el clima pasado de la Tierra mediante los núcleos de hielo que son obtenidos en los polos. Se trata de largas y delgadas columnas de hielo con forma cilíndrica que, gracias a su largo, permiten evaluar antiguas capas de hielo. Estas son extraídas, principalmente en la Antártida y Groenlandia, y permiten conocer datos valiosos que se encontraban atrapados, los cuales van “desde concentraciones atmosféricas pasadas de gases de efecto invernadero hasta temperaturas pasadas del aire y los océanos”.

“El núcleo de hielo de la capa de hielo de la Antártida Occidental (WAIS, por sus siglas en inglés), es el núcleo de hielo más largo jamás perforado por investigadores estadounidenses, mide 11,171 pies (o más de 2 millas) de largo y 4,8 pulgadas de diámetro, y contiene datos de hace 68,000 años”, indicaron los expertos en el comunicado emitido por la casa de altos estudios.

El siguiente paso, según explicaron los expertos, es cortar cuidadosamente los núcleos de hielo en secciones más pequeñas, las cuales pueden transportarse y almacenarse, o incluso estudiarse de manera segura en laboratorios de núcleos de hielo en todo el país, un ejemplo de estas instalaciones es el Laboratorio de isótopos estables en CU Boulder.

Con estas instalaciones aseguradas, los expertos “analizaron un registro continuo de proporciones de isótopos de agua del núcleo de hielo WAIS. Las proporciones entre la concentración de estos isótopos (elementos con el mismo número de protones pero diferente número de neutrones) revelan datos sobre temperaturas pasadas y circulación atmosférica, incluidas las transiciones entre edades de hielo y períodos cálidos en el pasado de la Tierra”, indicaron en el escrito emitido por la universidad.

Medir los cambios estacionales en la historia de la Tierra mediante estos núcleos es “difícil debido al fino detalle requerido para sus escalas de tiempo más cortas”, por lo cual debe apelarse a “un proceso dentro de las capas de hielo conocido como difusión o suavizado natural puede desdibujar este detalle necesario”. Es que los isótopos de agua “tienden a no permanecer en un lugar en la capa de hielo superior, sino que se mueven en vías interconectadas (similares a las bolsas de aire en la espuma de poliestireno) a medida que cambian de estado entre vapor y hielo, durante décadas o siglos, antes de solidificarse lo suficiente”.

Este fenómeno puede “difuminar” los datos que los investigadores buscan conocer, aunque gracias al uso de núcleos de hielo de alta calidad de la capa de hielo de la Antártida Occidental, los expertos lograron obtener “mediciones de resolución extremadamente alta y avances en el análisis de núcleos de hielo de los últimos 15 años”. De este modo, “el equipo pudo corregir la difusión presente en los datos y completar el estudio”

“Incluso más allá de eso, tuvimos que desarrollar métodos completamente nuevos para manejar estos datos, porque nadie los había visto antes. Tuvimos que ir más allá de lo que alguien había hecho en el pasado”, indicó Jones. Es que durante 30 años los científicos del Laboratorio de Isótopos Estables de INSTAAR estudiaron una variedad de isótopos estables.

“Tengo este recuerdo claro de entrar a la oficina de mi asesor, Jim White, alrededor de 2013, y mostrarle que podríamos obtener valores de verano e invierno en este registro durante los últimos 11 000 años, lo cual es extremadamente raro. En nuestra comprensión, nadie había hecho esto antes”, afirmó Jones, quien se incorporó al laboratorio en 2007 como estudiante de maestría y ahora se convirtió en un experto. “Nos miramos y dijimos: ‘Vaya, esto va a ser un gran problema’”, agregó

Tras casi una década de investigación para lograr advertir el modo correcto de interpretar los datos, “el siguiente paso del equipo es intentar interpretar núcleos de hielo de alta resolución en otros lugares, como el Polo Sur y el noreste de Groenlandia, donde ya se han perforado núcleos, para comprender mejor la variabilidad climática de nuestro planeta”, adelantaron desde la universidad. Y Jones completó: “Los humanos tienen una curiosidad fundamental sobre cómo funciona el mundo y qué sucedió en el pasado, porque eso también puede informar nuestra comprensión de lo que podría suceder en el futuro”.

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