Hace un millón de años, un patrón de glaciaciones alternas y períodos cálidos cambiaron drásticamente, cuando las edades de hielo se volvieron repentinamente más largas e intensas. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que esto estaba relacionado con la desaceleración de un sistema actual clave del Océano Atlántico que hoy una vezde nuevo se está desacelerando.
Un nuevo estudio de sedimentos del fondo del Atlántico vincula directamente esta desaceleración con una acumulación masiva de carbono arrastrado desde el aire hacia el abismo. Con el sistema funcionando a toda velocidad, este carbono se habría infiltrado en el aire con bastante rapidez, perodurante este período se estancó en las profundidades. Esto sugiere que la reducción de carbono enfrió el planeta, lo opuesto al efecto invernadero que estamos viendo ahora, ya que los humanos bombean carbono a la atmósfera. Pero si la corriente sigue disminuyendo ahora, deberíamosno esperemos que nos ayude almacenando nuestras emisiones, posiblemente al contrario. El estudio, dirigido por investigadores del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia, aparece esta semana en la revista Geociencia de la naturaleza .
Los científicos apuntaron a un sistema de corrientes llamado circulación de volcado meridional del Atlántico, o AMOC. Fluyendo hacia el norte cerca de la superficie, transporta agua tibia y salada desde el ecuador hacia las latitudes cercanas a Groenlandia y el norte de Europa. Aquí, golpea aguas más fríasdesde el Ártico, se vuelve más denso y se hunde en el abismo, llevando consigo grandes cantidades de carbono absorbido por la atmósfera. Las aguas profundas luego vuelven hacia el sur, donde gran parte de ellas se vuelven a fusionar en el Océano Austral, para liberar carbono de regreso alaire. El viaje se lleva a cabo durante décadas a siglos.
Un estudio de 2014 realizado por el geoquímico de Lamont-Doherty Steven Goldstein y su entonces estudiante Leopoldo Pena, ambos coautores del nuevo estudio, mostró que esta corriente se desaceleró abruptamente hace unos 950,000 años. El nuevo estudio muestra que esta desaceleración se correlacionó directamentecon una gran acumulación de carbono en el Atlántico profundo, y la correspondiente disminución de carbono en el aire. Este evento fue el desencadenante aparente de una serie de glaciaciones que ocurrían cada 100,000 años, en comparación con las anteriores que ocurrían cada 40,000 años, y queacumuló menos hielo que los que vinieron después. Los científicos llaman a este punto de inflexión la Transición del Pleistoceno Medio, y el nuevo patrón ha persistido hasta la última edad de hielo, que terminó hace unos 15,000 años. Exactamente por qué el patrón ha continuado nadie lo sabe, pero el estudio demuestra claramente que el carbono que falta en el aire terminó en el océano y tuvo un poderoso efecto sobre el clima.
"Es una relación uno a uno. Fue como accionar un interruptor", dijo el autor principal Jesse Farmer, quien hizo el trabajo mientras era estudiante de doctorado en Lamont-Doherty. "Nos muestra que hay una relación íntima entrela cantidad de carbono almacenado en el océano y lo que está haciendo el clima "
Los investigadores alcanzaron sus hallazgos al analizar los núcleos de sedimentos de aguas profundas tomadas en el sur y el norte del Atlántico, donde las aguas profundas antiguas pasaron y dejaron pistas químicas sobre su contenido en los depósitos de criaturas microscópicas. Su análisis confirmó el estudio de 2014 que muestraque el AMOC se debilitó hasta un punto nunca antes visto, hace unos 950,000 años y durante un tiempo inusualmente largo. Debido a esto, las aguas profundas recogieron alrededor de 50 mil millones de toneladas más de carbono que en las glaciaciones anteriores, lo que equivale a aproximadamente un terciode las emisiones humanas que todos los océanos del mundo han absorbido hasta ahora por contexto, los océanos de hoy absorben aproximadamente una cuarta parte de lo que emitimos; la tierra y la vegetación ocupan un tercio. El resto permanece en el aire.
En el período cálido que condujo a este evento, la atmósfera había contenido alrededor de 280 partes por millón de carbono; con la desaceleración, el dióxido de carbono en el aire bajó a 180 ppm, medido por los núcleos de hielo. El carbono atmosférico se había hundido durante las glaciaciones anteriores comobueno, pero de 280 ppm solo a aproximadamente 210 ppm. Debido a las emisiones humanas durante los últimos dos siglos, esta cifra de repetición normal de 280 ppm de la era cálida se ha vuelto obsoleta; el carbono atmosférico ahora es de aproximadamente 410 ppm.
En algún momento, la corriente se despertó de nuevo y las cosas se calentaron por un tiempo antes de volver a caer en otra edad de hielo extremadamente similar, después de 100,000 años ". Hay muchas ideas sobre qué causó estos cambios, pero es difícildiga cuál fue el desencadenante ", dijo Bärbel Hönisch, asesor de Farmer y coautor del estudio." Hay varios tornillos diferentes que podría imaginar girando y muchos tornillos sueltos ".
Una idea, propugnada por el grupo de Goldstein entre otros: en el norte, las acumulaciones repetidas de glaciares finalmente raspan todo en tierra hasta el lecho de roca. Los glaciares subsiguientes pueden adherirse rápidamente al lecho de roca y acumularse aún más, antes de descargarseicebergs en el océano. Esto introduce más agua dulce para mezclar con el AMOC, haciéndolo menos denso y eventualmente incapaz de hundirse. En el otro extremo, el hielo también crecería en la Antártida y descargaría más icebergs, lo que haría que las aguas del océano fueran más frías y menossalado, lo que fomenta el crecimiento de más hielo marino. Esto, en teoría, cubriría la superficie y evitaría que las aguas profundas suban y liberen su carbono. Pero si esta es realmente la forma en que funciona, no está claro qué comienza o terminalos procesos; es un tipo de pregunta de huevo y gallina.
Se cree que la fuerza del AMOC fluctúa naturalmente, pero parece haberse debilitado en un 15 por ciento inusual desde mediados del siglo 20. Nadie está seguro de qué hay detrás de eso, o qué efectos podría producir si la desaceleración continúaOtro estudio de Lamont-Doherty el mes pasado mostró que una desaceleración hace unos 13,000 años, al final de la última edad de hielo, fue seguida 400 años más tarde por una intensa ola de frío que duró siglos.
"Tenemos que tener cuidado al establecer paralelos con eso", dijo Farmer, ahora investigador postdoctoral en la Universidad de Princeton. "Hoy vemos un debilitamiento similar, y uno podría decir: '¡Genial! La circulación oceánica nos va a salvar de"¡clima más cálido!" Pero eso no es correcto, debido a la forma en que diferentes partes del sistema climático se comunican entre sí ". Farmer dijo que si el AMOC continúa debilitándose ahora, es probable que se hunda menos agua cargada de carbono en el norte,Al mismo tiempo, en el Océano Austral, cualquier carbono que ya llegue a las aguas profundas probablemente seguirá burbujeando sin ningún problema. El resultado: el carbono continuará acumulándose en el aire, no en el océano.
Los investigadores señalan que el AMOC es solo una parte de un sistema mucho más grande de circulación global que conecta todos los océanos: el llamado Great Ocean Conveyor, un término acuñado por el fallecido científico de Lamont-Doherty, Wallace Broecker, quien establecióla base para gran parte de la investigación actual. Se sabe mucho menos sobre la dinámica del carbono de la India y el Pacífico, que en conjunto eclipsan el Atlántico, por lo que hay muchas piezas que faltan en el rompecabezas. La investigación en curso en Lamont-Doherty tiene como objetivo construir carbonocronologías de esas otras aguas en los próximos años.
El estudio también fue coautor de Laura Haynes, Heather Ford, Maureen Raymo, Maria Jaume-Seguí, Steven Goldstein, Maayan Yehudai y Joohee Kim, todos de Lamont-Doherty; Dirk Kroon, Simon Jung y Dave Bell de la Universidad de Edimburgo; y Leopoldo Pena de la Universidad de Barcelona.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de la Tierra en la Universidad de Columbia . Original escrito por Kevin Krajick. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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