Antes la Tierra era mucho más caliente, por eso ahora eso es una mala noticia para la gente

Un ambicioso esfuerzo por comprender el clima de la Tierra durante los últimos 485 millones de años ha revelado una historia de cambios radicales y temperaturas mucho más altas de lo que los científicos creían anteriormente, lo que ofrece un recordatorio de cuánto cambio ya ha sufrido el planeta y una advertencia sobre la tasa de calentamiento sin precedentes causada por los humanos.

La cronología, publicada el jueves 19 de septiembre en la revista Science, es la reconstrucción más rigurosa de las temperaturas pasadas de la Tierra jamás realizada, afirman los autores. Creada mediante la combinación de más de 150.000 piezas de evidencia fósil con modelos climáticos de última generación, muestra el vínculo íntimo entre el dióxido de carbono y las temperaturas globales y revela que el mundo estuvo en un estado mucho más cálido durante la mayor parte de la historia de la vida animal compleja.

En sus momentos más cálidos, sugiere el estudio, la temperatura promedio de la Tierra alcanzó los 96,8 grados Fahrenheit (36 grados Celsius), mucho más alta que los históricos 58,96 F (14,98 C) que alcanzó el planeta el año pasado.

Las revelaciones sobre el pasado abrasador de la Tierra son un motivo más de preocupación por el cambio climático moderno, dijo Emily Judd, investigadora de la Universidad de Arizona y el Smithsonian especializada en climas antiguos y autora principal del estudio. La cronología ilustra cómo los cambios rápidos y dramáticos de temperatura estuvieron asociados con muchos de los peores momentos del mundo, incluida una extinción masiva que acabó con aproximadamente el 90 por ciento de todas las especies y el impacto de un asteroide que mató a los dinosaurios.

“Sabemos que estos eventos catastróficos… cambian el panorama de cómo es la vida”, dijo Judd. “Cuando el ambiente se calienta tan rápido, los animales y las plantas no pueden seguir el ritmo”. En ningún momento de los casi 500 millones de años que analizaron Judd y sus colegas la Tierra cambió tan rápido como lo está haciendo ahora, añadió: “De la misma manera que un asteroide masivo impacta la Tierra, lo que estamos haciendo ahora no tiene precedentes”.

La línea de tiempo abarca casi todo el Fanerozoico, el eón geológico que comenzó con la aparición de organismos multicelulares, no microscópicos y continúa en la actualidad.

El estudio muestra un clima global más dinámico y extremo de lo que los investigadores habían imaginado, dijo Jess Tierney, climatóloga de la Universidad de Arizona y coautora del estudio. En comparación con los gráficos basados únicamente en modelos climáticos, que tienden a representar oscilaciones más pequeñas y lentas en las temperaturas, la nueva línea de tiempo está llena de picos repentinos y cambios abruptos.

Pero, en consonancia con décadas de investigaciones anteriores sobre el clima, el gráfico se ajusta estrechamente a las estimaciones del dióxido de carbono en la atmósfera, y las temperaturas aumentan en proporción a las concentraciones de ese gas que atrapa el calor. “El dióxido de carbono es realmente ese reloj maestro”, dijo Tierney. “Es un mensaje importante… en términos de entender por qué las emisiones de combustibles fósiles son un problema hoy en día”.

Al comienzo de la cronología, hace unos 485 millones de años, la Tierra se encontraba en un clima conocido como de invernadero, sin capas de hielo polares y con temperaturas medias superiores a los 30 °C. Los océanos estaban repletos de moluscos y artrópodos, y las primeras plantas apenas empezaban a establecerse en la tierra.

Las temperaturas comenzaron a descender lentamente durante los siguientes 30 millones de años, a medida que el dióxido de carbono atmosférico se extraía del aire, antes de desplomarse en lo que los científicos llaman un estado de cámara fría hace unos 444 millones de años. Las capas de hielo se extendieron por los polos y las temperaturas globales cayeron más de 18 grados Fahrenheit (10 grados Celsius). Se cree que este enfriamiento rápido desencadenó la primera de las “cinco grandes” extinciones masivas de la Tierra: alrededor del 85 por ciento de las especies marinas desaparecieron a medida que bajaban los niveles del mar y cambiaba la química de los océanos.

Un cambio aún más dramático ocurrió al final del período Pérmico, hace unos 251 millones de años. Erupciones volcánicas masivas liberaron miles de millones de toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera, lo que provocó que la temperatura del planeta se disparara unos 10 °C en aproximadamente 50.000 años. La lluvia ácida cayó sobre los continentes y los ecosistemas marinos colapsaron a medida que los océanos se calentaban hasta alcanzar temperaturas hirvientes y se quedaban sin oxígeno.

“Sabemos que es la peor extinción del Fanerozoico”, dijo Tierney. “Por analogía, deberíamos preocuparnos por el calentamiento humano porque es muy rápido. Estamos cambiando la temperatura de la Tierra a un ritmo que supera todo lo que conocemos”.

El estudio también deja claro que las condiciones a las que estamos acostumbrados los humanos son bastante diferentes de las que han dominado la historia de nuestro planeta. Durante la mayor parte del Fanerozoico, según sugiere la investigación, las temperaturas medias han superado los 22 °C, con poco o ningún hielo en los polos. Los climas de tipo “frío” -incluido el actual- prevalecieron sólo el 13 por ciento del tiempo.

Judd afirmó que esta es una de las revelaciones más aleccionadoras de la investigación. La vida en la Tierra ha soportado climas mucho más cálidos que el que la gente está creando ahora a través de las emisiones que calientan el planeta. Pero los humanos evolucionaron durante la época más fría del Fanerozoico, cuando las temperaturas medias globales eran tan bajas como 11 °C.

Los científicos afirman que si no se toman medidas rápidas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, las temperaturas globales podrían alcanzar casi 17 °C a finales de siglo, un nivel no visto en la cronología desde la época del Mioceno, hace más de 5 millones de años.

“Construimos nuestra civilización en torno a esos paisajes geológicos de una cámara de hielo”, dijo Judd. “Así que, aunque el clima ha sido más cálido, los humanos no han vivido en un clima más cálido, y hay muchas consecuencias a las que se enfrentan los humanos durante este tiempo”.

El proyecto comenzó hace casi una década, cuando los científicos del Smithsonian estaban desarrollando una nueva sala de fósiles para el Museo Nacional de Historia Natural. A diferencia de la mayoría de las demás exposiciones de paleontología, que tienden a destacar la rareza de los dinosaurios y otras criaturas antiguas, la nueva sala buscaba establecer paralelismos entre el pasado de la Tierra y los cambios climáticos que están ocurriendo en la actualidad.

Pero cuando los conservadores decidieron instalar un gráfico de la temperatura de la Tierra durante el Fanerozoico, se dieron cuenta de que no existía una cronología única. Aunque los científicos pudieron reunir estimaciones extraídas de conjuntos de datos dispares y reconstrucciones de intervalos de tiempo más cortos, el enfoque dejó mucho margen para las incertidumbres y los errores.

“Eso no fue muy satisfactorio desde el punto de vista científico”, dijo Scott Wing, curador de plantas fósiles del museo y uno de los autores del nuevo estudio. Él y sus colegas querían crear una estimación de los climas pasados de una manera “estadísticamente rigurosa”.

La primera tarea fue crear una base de datos de indicadores climáticos: fragmentos de evidencia fósil que dan pistas sobre cómo era el mundo en el pasado. Por ejemplo, la variedad de oxígeno que se encuentra en los dientes de criaturas extintas parecidas a las anguilas conocidas como conodontos refleja la temperatura del agua de los océanos donde vivían. La composición química de las grasas de las algas antiguas indica cómo construyeron sus paredes celulares para hacer frente al calor.

Sin embargo, la base de datos se limitaba a la evidencia de los océanos, que cubren sólo el 70 por ciento de la superficie del planeta. Y cada indicador indirecto podía revelar la temperatura sólo en un punto particular en un único momento del tiempo. Incluso con 150.000 puntos de datos, dijo Judd, era como intentar armar un rompecabezas con sólo el 1 por ciento de las piezas.

Los investigadores podrían obtener una visión más amplia y mejor utilizando un modelo climático, pero esas simulaciones podrían variar mucho en función de las suposiciones que hicieran sobre el comportamiento de la Tierra, y los científicos no tendrían forma de saber cuál resultado era el correcto. Por lo tanto, el equipo recurrió a una técnica llamada asimilación de datos, que combina evidencia del mundo real con modelos climáticos para producir resultados más rigurosos y precisos.

“Es una forma de integrar matemáticamente ese puñado de piezas del rompecabezas con esas posibles imágenes y descubrir a qué imagen pertenecen esas piezas”, dijo Judd. Aunque la asimilación de datos se emplea ampliamente para los pronósticos meteorológicos modernos y se ha utilizado para crear reconstrucciones de temperatura en períodos más cortos, la línea de tiempo publicada el jueves es la más larga y detallada que los científicos hayan producido jamás.

También es más preciso que otras estimaciones, dijo Benjamin Mills, investigador paleoclimático de la Universidad de Leeds en Inglaterra que no participó en el estudio, porque utiliza el enfoque de asimilación de datos. “Esto contribuirá a evaluar los procesos impulsores detrás de los cambios de temperatura a largo plazo y los mecanismos naturales de estabilización o desestabilización del clima de la Tierra”, escribió Mills en un análisis que se publicó junto con la cronología.

Wing afirmó que la nueva cronología de las temperaturas plantea tantas preguntas como respuestas. Encontrar temperaturas medias globales de más de 35 grados Celsius implica que algunas partes del planeta eran incluso más cálidas: durante las partes más cálidas del Cretácico, por ejemplo, las temperaturas medias en el interior de los continentes podrían haber alcanzado los 50 C. Incluso las especies modernas más resistentes se marchitarían en un entorno tan sofocante.

“Es un indicio de todas las cosas que no sabemos sobre cómo funcionan los climas de efecto invernadero”, dijo Wing. Tal vez los organismos que evolucionaron durante las épocas de invernadero estaban mucho mejor adaptados al calor extremo que las plantas y los animales que viven hoy, añadió. O tal vez las temperaturas globales eran mucho más uniformes durante esos períodos, y pocas áreas eran mucho más frías o más cálidas que el promedio.

Michael Mann, un científico del clima de la Universidad de Pensilvania conocido por sus análisis de las temperaturas globales pasadas, dijo que también le sorprendió la sugerencia de que el planeta se haya calentado tanto.

El hallazgo respalda la preocupación de muchos científicos de que los ciclos de retroalimentación en el sistema terrestre podrían conducir a temperaturas mucho más altas que las predichas por la mayoría de los modelos climáticos, escribió en un correo electrónico. Pero también es posible que la asimilación de datos suponga un calentamiento excesivo y pase por alto factores que podrían prevenir un efecto invernadero descontrolado.

“Si bien aplaudo a los autores por este estudio ambicioso y reflexivo, soy escéptico sobre las conclusiones cuantitativas específicas”, dijo Mann. Wing reconoció que queda mucho trabajo por hacer. Él y sus colegas pretenden seguir perfeccionando la cronología añadiendo datos de indicadores terrestres, como hojas fósiles. También esperan que ayude a los investigadores que intentan modelar el cambio climático futuro al permitirles examinar períodos más cálidos del pasado de la Tierra.

Y para los miles de millones de personas que hoy están viviendo los años más calurosos jamás registrados -y que se enfrentan a un futuro aún más caluroso-, Judd afirmó que la cronología debería servir como una llamada de atención. Incluso en los peores escenarios, el calentamiento provocado por los seres humanos no llevará a la Tierra más allá de los límites de habitabilidad, pero sí creará condiciones nunca vistas en los 300.000 años de existencia de nuestra especie, condiciones que podrían causar estragos en los ecosistemas y las comunidades.

“Mientras sobrevivan uno o dos organismos, siempre habrá vida. No me preocupa eso”, dijo Judd. “Lo que me preocupa es cómo es la vida humana. Qué significa sobrevivir”.