En el Océano Atlántico, una 'cinta transportadora' gigante transporta aguas cálidas desde los trópicos hacia el Atlántico Norte, donde se enfrían y se hunden y luego regresan hacia el sur en el océano profundo. Este patrón de circulación es un jugador importante en el clima global,Regulación de los patrones climáticos en el Ártico, Europa y en todo el mundo. La evidencia sugiere cada vez más que este sistema se está desacelerando, y algunos científicos temen que pueda tener efectos importantes, como provocar que las temperaturas bajen en Europa y calentar las aguas de la costa este.de los Estados Unidos, potencialmente perjudicando a las pesquerías y exacerbando los huracanes para una exageración excesiva de los efectos potenciales, vea la película de 2004 El día después de mañana.
Un nuevo estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza proporciona información sobre la rapidez con que estos cambios podrían tener efecto si el sistema continúa debilitándose. Dirigido por científicos del Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty de Columbia en colaboración con el Centro de Investigación Noruego, el estudio es el primero en determinar con precisión el tiempo transcurrido entre los cambios pasadosa la cinta transportadora oceánica y los principales cambios climáticos.
El equipo estudió una sección clave del patrón de corriente oceánica, conocida como Circulación de vuelco meridional del Atlántico AMOC. Se concentraron en una sección donde el agua se hunde desde la superficie hasta el fondo del Atlántico Norte. Confirmaron que el AMOCcomenzó a debilitarse unos 400 años antes de una gran ola de frío hace 13,000 años, y comenzó a fortalecerse nuevamente unos 400 años antes de un calentamiento brusco hace 11,000 años.
"Nuestras reconstrucciones indican que existen claros precursores climáticos proporcionados por el estado oceánico, como señales de advertencia, por así decirlo", dice el autor principal Francesco Muschitiello, quien completó el trabajo como postdoctorado en Lamont-Doherty y ahora trabaja en elUniversidad de Cambridge.
Hasta ahora, ha sido difícil resolver si los cambios pasados en la cinta transportadora oceánica ocurrieron antes o después de los abruptos cambios climáticos que marcaron la última deglaciación en el hemisferio norte. Para superar los desafíos habituales, el equipo reunió datos de unnúcleo de sedimento perforado desde el fondo del mar de Noruega, un núcleo de sedimento de lago del sur de Escandinavia y núcleos de hielo de Groenlandia.
Los científicos suelen confiar en la datación por carbono radioactivo carbono 14 para determinar las edades de los sedimentos; medir cuánto carbono 14 permanece en un fósil revela cuánto tiempo hace que murió el organismo y, por lo tanto, qué edad tiene el sedimento circundante. Esta relación es complicadasin embargo, en los sedimentos oceánicos, debido a que el carbono 14 se crea en la atmósfera, y el carbono tarda en atravesar el océano. Para cuando llega a los organismos en el fondo de la columna de agua, el carbono 14 ya podríatener cientos o miles de años, por lo que el equipo necesitaba una forma diferente de fechar las capas de sedimentos en el núcleo marino.
Es por eso que midieron el contenido de carbono 14 en el núcleo de sedimento de un lago cercano. Las capas antiguas del lago contienen plantas en descomposición que extrajeron el carbono 14 directamente de la atmósfera, para que los científicos pudieran averiguar la edad de cada capa de sedimento del lago. Luegoutilizaron algunas técnicas para unir las capas centrales del sedimento del lago con las capas centrales marinas. Las capas de cenizas de dos erupciones volcánicas en Islandia ayudaron a alinear las cosas. Este proceso le dio al equipo la edad precisa de cada capa en el núcleo marino..
Luego, compararon la edad real de los sedimentos marinos con la edad que estaban leyendo en las mediciones de carbono 14 en las profundidades del océano; las diferencias entre estos dos les dieron una estimación del tiempo que tardó el carbono 14 atmosférico en llegar al fondo marinoEn otras palabras, reveló cuán rápido se hundía el agua en esta área, en un proceso llamado formación de aguas profundas que es esencial para mantener la circulación de AMOC. Ahora tenían un registro de los patrones de circulación oceánica en esta región a lo largo del tiempo.
La pieza final del rompecabezas fue analizar los núcleos de hielo de Groenlandia, para estudiar los cambios en la temperatura y el clima durante el mismo período. Las mediciones de berilio-10 en los núcleos de hielo ayudaron a los autores a vincular con precisión los núcleos de hielo con el carbono 14registros, colocando ambos conjuntos de datos en la misma línea de tiempo. Ahora finalmente podrían comparar el orden de los eventos entre los cambios en la circulación oceánica y los cambios climáticos.
La comparación de los datos de los tres núcleos reveló que el AMOC se debilitó en el tiempo previo al último gran frío del planeta, llamado Younger Dryas, hace unos 13,000 años. La circulación del océano comenzó a disminuir aproximadamente 400 años antes del frío, pero una vez que el clima comenzó a cambiar, las temperaturas sobre Groenlandia se desplomaron rápidamente unos 6 grados.
Un patrón similar surgió cerca del final de la ola de frío; la corriente comenzó a fortalecerse aproximadamente 400 años antes de que la atmósfera comenzara a calentarse dramáticamente, pasando de la era de hielo. Una vez que comenzó la deglaciación, Groenlandia se calentó rápidamente, su promediola temperatura subió unos 8 grados durante unas pocas décadas, lo que provocó la fusión de los glaciares y la caída considerable del hielo marino en el Atlántico Norte.
"Esos retrasos [de 400 años] probablemente sean más largos de lo que muchos habrían esperado", dice Anders Svensson, quien estudia el paleoclimático en la Universidad de Copenhague y no participó en el estudio actual ". Muchosestudios previos han sugerido retrasos de varias longitudes, pero pocos han tenido las herramientas necesarias para determinar la fase con suficiente precisión ".
El coautor William D'Andrea, paleoclimatólogo de Lamont-Doherty, se sorprendió por lo que encontraron; dice que los tiempos de retraso son dos o tres veces mayores de lo que hubiera esperado.
Por ahora no está completamente claro por qué hubo un retraso tan largo entre los cambios de AMOC y los cambios climáticos sobre el Atlántico Norte.
También es difícil determinar qué podrían significar estos patrones del pasado para el futuro de la Tierra. La evidencia reciente sugiere que el AMOC comenzó a debilitarse nuevamente hace 150 años. Sin embargo, las condiciones actuales son bastante diferentes de la última vez, dice Muschitiello;el termostato era mucho más bajo en aquel entonces, el hielo marino invernal se extendía más al sur que el puerto de Nueva York, y la estructura del océano habría sido muy diferente. Además, el debilitamiento pasado del AMOC fue mucho más dramático que la tendencia actual hasta ahora.
Sin embargo, D'Andrea dice que "si el AMOC se debilitara en la medida en que lo hizo en ese entonces, podría tomar cientos de años para que se manifiesten los principales cambios climáticos".
Muschitiello agrega: "Está claro que hay algunos precursores en el océano, por lo que deberíamos estar observando el océano. El simple hecho de que AMOC se haya ralentizado, eso debería ser una preocupación basada en lo que hemos encontrado".
El estudio también debería ayudar a mejorar la física detrás de los modelos climáticos, que generalmente asumen que el clima responde abruptamente al mismo tiempo que cambia la intensidad de AMOC. Los refinamientos del modelo, a su vez, podrían hacer que las predicciones climáticas sean más precisas. Como dice Svensson:"Mientras no comprendamos el clima del pasado, es muy difícil restringir los modelos climáticos necesarios para crear escenarios futuros realistas".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de la Tierra en la Universidad de Columbia . Original escrito por Sarah Fecht. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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