Hubo un período durante la última edad de hielo en que las temperaturas en el hemisferio norte subieron a una montaña rusa, cayendo en picado y luego volviéndose a subir cada 1.500 años más o menos. Esos cambios climáticos abruptos causaron estragos en los ecosistemas, pero su causa ha sido algo deun misterio. Nueva evidencia publicada esta semana en la revista líder ciencia muestra por primera vez que la circulación de vuelco del océano se desaceleró durante cada una de esas caídas de temperatura, a veces casi deteniéndose.
"La gente ha supuesto durante mucho tiempo este vínculo entre el vuelco de la circulación y estos abruptos eventos climáticos. Esta evidencia implica al océano", dijo L. Gene Henry, autor principal del estudio y estudiante graduado en el Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia.
El impacto de los cambios en el océano que vuelcan la circulación en el clima se ha convertido en un tema candente hoy a medida que aumentan las temperaturas globales y el derretimiento del hielo marino y los glaciares agregan agua dulce al Atlántico Norte. Un estudio de 2015 sugirió que el enfriamiento en el Atlántico Norte puede deberse auna reducción en la circulación volcada, mientras que un estudio de 2016 sugirió que no había suficiente agua dulce para tener un efecto.
El nuevo estudio explora lo que sucedió con la circulación oceánica cuando la Tierra sufrió una serie de cambios climáticos abruptos en el pasado durante un tiempo en el que el hielo cubría parte de América del Norte y las temperaturas eran mucho más frías que hoy. Observa la circulación de vuelco meridional del Atlántico, que distribuye el calor a medida que mueve las aguas superficiales más cálidas de los trópicos hacia Groenlandia y las altas latitudes del norte y transporta aguas más frías y profundas desde el Atlántico Norte hacia el sur.
Utilizando trazadores químicos en sedimentos que se acumulan en el fondo del mar con el tiempo, Henry y sus coautores pudieron documentar la velocidad relativa de la circulación de vuelco meridional del Atlántico durante cada cambio climático abrupto durante la última edad de hielo.
Los trazadores químicos muestran que la velocidad del vuelco de la circulación oceánica cambió primero, y que la temperatura de la superficie del mar cambió un poco más tarde. Eso sugiere que el enfriamiento puede comenzar con cambios en la circulación oceánica, que influyen en la superficie y la atmósfera del mar del norte, dijo co-autor Jerry McManus, profesor del Observatorio de la Tierra de Lamont-Doherty. La evidencia de los núcleos de hielo y los sedimentos de las profundidades marinas ha demostrado que el clima del norte también se enfrió antes que el clima del sur durante estos cambios abruptos, creando una "oscilación bipolar", con el nortefresco mientras el sur era cálido, y el sur enfriándose a medida que el norte se calentaba.
Los científicos enfatizan que se necesita más trabajo para determinar si los cambios en la circulación oceánica iniciaron los cambios climáticos abruptos o si fueron un efecto intermedio inicialmente provocado por otra cosa ". Nuestro estudio respalda la opinión de que los cambios en la circulación oceánica fueron al menos en parte responsablespor causar cambios climáticos abruptos. Sin embargo, lo que a su vez causó esos cambios en la circulación sigue siendo un misterio ", dijo Henry.
Tampoco está claro por qué estos cambios climáticos abruptos, también vistos en glaciaciones anteriores, no han sucedido en los últimos 10,000 años. La inestabilidad parece ocurrir solo en ciertos rangos de temperatura, y cuando hay una gran cantidad de hielo terrestre quepodría contribuir con agua dulce.
"Todos nos gustaría entender mejor cómo funciona el clima de la Tierra", dijo McManus. "Esto demuestra el papel crucial que puede jugar la circulación global. La dinámica del océano profundo influye directamente en el clima de la Tierra".
La serie de cambios climáticos abruptos estudiados aquí ocurrió entre 60,000 y 25,000 años atrás, terminando cuando la última edad de hielo alcanzó su punto máximo. Cada uno siguió un patrón general en el hemisferio norte: el enfriamiento sucedió entre cientos y 1,000 años, luego las temperaturas frías persistieronDurante unos cientos de años en lo que se conoce como un estadio, dijo McManus. Una vez que comenzó el calentamiento, sucedió muy rápidamente, con un aumento de 3 a 6 grados Celsius en la temperatura promedio de la superficie del mar y cambios más grandes sobre Groenlandia en un lapso de décadas.
El estudio muestra que durante cada frío estadio del norte, la circulación de vuelco se había ralentizado, por lo que no traía tanto calor hacia el norte desde los trópicos y el hemisferio sur. Los trazadores químicos también sugieren que la circulación se detuvo casi durante ciertas estaciones.conocidos como eventos de Heinrich, cuando grandes cantidades de icebergs se separaron y se alejaron de la capa de hielo Laurentide, que cubría gran parte de América del Norte en ese momento. Los icebergs transportan agua dulce que puede afectar la circulación oceánica, y los modelos de computadora han sugerido que agregar esomucha agua dulce hacia el Atlántico podría cerrar la circulación. Exactamente qué influencia tuvieron los icebergs durante estos períodos será el objetivo de futuras investigaciones.
Para determinar cómo cambió la circulación oceánica, los científicos midieron tres tipos de trazadores químicos. Al comparar la proporción de protactinio-231 a torio-230, dos isótopos hijos de la descomposición del uranio que permanecen en el agua de mar durante períodos de tiempo relativamente cortos pero consistentemente diferentes.antes de desplazarse hacia el fondo marino, podían determinar cuándo la circulación era más fuerte. Otro isótopo, el carbono 13, capturado en pequeñas conchas, es más común en las aguas del Atlántico norte que en las aguas del sur. Cuando la circulación era fuerte, el protactinio era bajo y el carbono 13 eraalto, porque las corrientes actuales y más aguas del norte se llevaron más protactinio.
Axel Timmermann, profesor de oceanografía de la Universidad de Hawai que estudia los cambios climáticos bruscos y no participó en este estudio, lo llamó un "análisis innovador".
"Se cree que los grandes cambios en la circulación de vuelco meridional del Atlántico norte han jugado un papel importante en la generación de variabilidad global a escala milenaria, conocidos como eventos Dansgaard-Oechger, durante el último período glacial. El artículo de Henry, McManus y colegas finalmenteproporciona evidencia de apoyo para esta hipótesis científica fundamental ", dijo Timmermann.
Los otros coautores del artículo son Bill Curry de la Institución Oceanográfica Woods Hole y el Instituto Bermuda de Ciencias del Océano; Natalie Roberts y Alex Piotrowski de la Universidad de Cambridge; y Lloyd Keigwin de Woods Hole. La investigación fue financiada por National ScienceFundación, la Fundación de Ciencia y Educación de Comer, y el Centro Climático del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty.
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Materiales proporcionado por Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty, Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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