¿Qué tan frío se enfrió la Tierra durante la última glaciación? La verdad puede estar muy por debajo de los lagos y podría ayudar a predecir cómo se calentará nuevamente el planeta. Los sedimentos en los lechos de los lagos contienen registros químicos de épocas pasadas, entre ellos el estado concurrente de la atmósferaLos científicos dirigidos por un profesor de la Universidad de Rice y sus colegas han ideado un nuevo modelo computacional para interpretar lo que revelan.
Sylvia Dee, profesora asistente de ciencias de la Tierra, del medio ambiente y planetarias, y sus colegas han creado un Modelo computacional del Sistema de Proxy de Lago para traducir datos de las profundidades de las aguas superficiales del lago de una manera que se relaciona más directamente con las variables medibles del modelo climático.
Su trabajo es parte de una plataforma de software pública creada por Dee llamada PRYSM, y se describe en la revista American Geophysical Union Paleoceanografía y paleoclimatología . Los científicos que estudian el clima pasado analizan señales geoquímicas de archivos como corales y núcleos de hielo, o codificados en los anillos de árboles viejos, pero no todos interpretan los datos de la misma manera. La búsqueda de Dee ha sido diseñar modelos simples que ayuden a interpretarobservaciones del clima pasado de manera más uniforme con los modelos climáticos, y en el proceso hacen que estos archivos invaluables sean más relevantes para los estudios sobre el cambio climático futuro.
"Tenemos simulaciones de modelos climáticos que se remontan a miles de años atrás", dijo Dee, quien se unió a Rice este año. "Nos ayudan a comprender los impulsores de los cambios pasados de temperatura y precipitación, pero tenemos que usar datos climáticos del pasado al sueloverdad los modelos.
"Por ejemplo, si un modelo climático muestra un fuerte acuerdo con las reconstrucciones de temperatura que tenemos de los lagos, podríamos concluir que la física de este modelo es robusta y que puede hacer un mejor trabajo simulando lo que sucederá bajo el futuro calentamiento antropogénico".
Los lechos de los lagos almacenan evidencia de la historia climática en sedimentos en capas que se pueden analizar y fechar extrayendo núcleos. El estudio de Dee utilizó datos del modelo climático para explorar y comprender los archivos de los lagos que los científicos usan para reconstruir las condiciones atmosféricas durante un tiempo determinado.
"Algunas de las historias más ricas de temperatura y precipitación que tenemos en la Tierra provienen de lagos", dijo Dee. "La gente ha estado midiendo indicadores en sedimentos durante años, pero no es sencillo comparar esos datos con los modelos climáticos".
"Ahí es donde entro yo", dijo. "Soy parte de un grupo de científicos centrados en traducir entre lo que los modelos climáticos nos dicen sobre los cambios pasados en el sistema climático y lo que nos dicen los datos".
Dee y su equipo simularon la temperatura de los lagos y los archivos climáticos en dos lagos de África, Malawi y Tanganica, que se remontan al último máximo glacial hace unos 21,000 años, cuando se estimaba que las temperaturas globales estaban entre 3 y 5 grados Celsius más frías que hoy.
"Ese es un objetivo claro para los climatólogos", dijo. "Tenemos pistas del pasado que nos dicen cuán frío era el continente africano. Es la última vez en la historia del clima de la Tierra que hubo un cambio dramático en el clima medio debido aforzamiento de dióxido de carbono, y lo usamos como banco de pruebas para el rendimiento del modelo climático "
En el caso de prueba, la simulación de PRYSM reveló que los indicadores de temperatura del lago subestimaron los cambios en la temperatura del aire. "La gente generalmente asume que las reconstrucciones de la temperatura del lago a partir de sedimentos reflejan los cambios en la temperatura del aire", dijo Dee. "Asumimos que cambian en conjunto. Nuestras simulaciones de modelos muestranque el lago en realidad está amortiguando la señal de temperatura.
"Por ejemplo, si las temperaturas modeladas del aire muestran un calentamiento de 4 grados centígrados desde el último máximo glacial en África y la humedad del lago indica 3 grados, podríamos concluir erróneamente que las temperaturas del aire fueron un grado más cálido de lo que realmente fueron.Básicamente, podemos cuantificar cuánto error cabe esperar en nuestra interpretación del cambio de temperatura en el pasado.
Esos errores son cometidos solo por el lago ", dijo.
"Eso es importante saber", dijo Dee. "Estas reconstrucciones de lagos son algunos de los únicos datos disponibles para ayudarnos a comprender cómo evolucionarán las temperaturas en el continente africano en un mundo en calentamiento. Nuestra esperanza es que PRYSM ayude a definir este climacambia con mayor confianza "
El PRYSM de código abierto es la versión 2.0, diseñado explícitamente para modelar archivos climáticos en lagos. Dee construyó la primera versión para modelar núcleos de hielo, corales, depósitos de cuevas y celulosa de anillos de árboles.
Ella y sus colegas planean agregar más servidores proxy paleoclimáticos conocidos con el tiempo. Debido a que PRYSM es de código abierto, cualquiera puede acceder al código a través de GitHub y mejorarlo.
"Estoy tratando de hacer que todos en las comunidades de modelaje y paleoclima se comuniquen entre ellos", dijo Dee. "PRYSM es un esfuerzo para que ambas comunidades comprendan que no podemos comparar manzanas con naranjas. Necesitamos comparar datos de paleoclimadasy modelar simulaciones de una manera más formal, y al hacerlo, esperamos mejorar dramáticamente nuestras interpretaciones de los cambios climáticos pasados.
"Lo mejor de poder obtener instantáneas de temperaturas en el pasado es que, con suerte, podemos construir una comprensión más amplia de cómo va a reaccionar el planeta al continuo cambio climático antropogénico", dijo. "Tenemos mediciones directas delo que sucedió en los últimos 150 años. Pero si miramos más atrás en el tiempo, tenemos cambios más grandes en el dióxido de carbono, cambios más grandes en el vulcanismo y capas de hielo más grandes en la Tierra. Esos son martillos pesados. Nos ayudan a comprender cómo reacciona el clima afuerza mayor "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rice . Original escrito por Mike Williams. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :