El Ártico no ha sido tan cálido durante 3 millones de años y eso significa grandes cambios para el planeta

El Ártico no ha sido tan cálido durante 3 millones de años y eso significa grandes cambios para el planeta
Témpano de hielo a la deriva en Svalbard, Noruega.
Sven-Erik Arndt / Arterra / Universal Images Group a través de Getty Images

Cada año, la capa de hielo marino en el Océano Ártico se reduce a un punto bajo a mediados de septiembre. Este año mide sólo 1.44 millones de millas cuadradas (3.74 millones de kilómetros cuadrados). segundo valor más bajo en los 42 años desde que los satélites comenzaron a tomar medidas. El hielo de hoy cubre solo 50% del área que cubría hace 40 años a finales del verano.

La extensión mínima de hielo de este año es la más baja en el récord de satélites de 42 años, excepto en 2012La extensión mínima de hielo de este año es la más baja en el registro satelital de 42 años, excepto en 2012, lo que refuerza una tendencia a la baja a largo plazo en la capa de hielo del Ártico. Cada una de las últimas cuatro décadas promedia sucesivamente menos hielo marino en verano. NSIDC

Como ha demostrado el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera son más alto que en cualquier otro momento de la historia humana. La última vez que las concentraciones de CO2 atmosférico alcanzaron el nivel actual: alrededor de 412 partes por millón - fue hace 3 millones de años, durante la época del Plioceno.

Como geocientíficos que estudian la evolución del clima de la Tierra y cómo crea condiciones para la vida, vemos la evolución de las condiciones en el Ártico como un indicador de cómo el cambio climático podría transformar el planeta. Si las emisiones globales de gases de efecto invernadero continúan aumentando, podrían devolver a la Tierra a las condiciones del Plioceno, con niveles del mar más altos, patrones climáticos modificados y condiciones alteradas tanto en el mundo natural y sociedades humanas.

El Ártico plioceno

Somos parte de un equipo de científicos que analizaron núcleos de sedimentos de Lago El'gygytgyn en el noreste de Rusia en 2013 para comprender el clima del Ártico bajo niveles más altos de dióxido de carbono atmosférico. El polen fósil conservado en estos núcleos muestra que el Plioceno Ártico era muy diferente de su estado actual.

Hoy en día, el Ártico es una llanura sin árboles con escasa vegetación de la tundra, como pastos, juncos y algunas plantas con flores. En contraste, los núcleos de sedimentos rusos contenían polen de árboles como alerce, abeto, abeto y cicuta. Esto muestra que bosques boreales, que hoy termina cientos de millas más al sur y al oeste en Rusia y en el Círculo Polar Ártico en Alaska, una vez llegó hasta el Océano Ártico a través de gran parte de la Rusia ártica y América del Norte.

Debido a que el Ártico era mucho más cálido en el Plioceno, la capa de hielo de Groenlandia no existía. Los pequeños glaciares a lo largo de la costa oriental montañosa de Groenlandia se encontraban entre los pocos lugares con hielo durante todo el año en el Ártico. La Tierra del Plioceno tenía hielo solo en un extremo, en la Antártida, y ese hielo estaba menos extenso y más susceptible a derretirse.

Debido a que los océanos eran más cálidos y no había grandes capas de hielo en el hemisferio norte, los niveles del mar eran de 30 a 50 pies (9 a 15 metros) más altos en todo el mundo de lo que son hoy. Las costas estaban muy tierra adentro de sus ubicaciones actuales. Las áreas que ahora son el Valle Central de California, la Península de Florida y la Costa del Golfo estaban todas bajo el agua. También lo era la tierra donde se encuentran las principales ciudades costeras como Nueva York, Miami, Los Ángeles, Houston y Seattle.

Inviernos más cálidos en lo que ahora es el oeste de EE. UU. Redujeron la capa de nieve suministra gran parte del agua de la región. El Medio Oeste y las Grandes Llanuras de hoy eran mucho más cálidos y secos que hubiera sido imposible cultivar maíz o trigo allí.

¿Por qué había tanto CO2 en el Plioceno?

¿Cómo alcanzaron las concentraciones de CO2 durante el Plioceno niveles similares a los actuales? Los humanos no aparecerían en la Tierra durante al menos otro millón de años, y nuestro uso de combustibles fósiles es aún más reciente. La respuesta es que algunos procesos naturales que han ocurrido en la Tierra a lo largo de su historia liberan CO2 a la atmósfera, mientras que otros lo consumen. El sistema principal que mantiene esta dinámica en equilibrio y controla el clima de la Tierra es un termostato global natural, regulado por rocas que reaccionar químicamente con CO2 y sácalo de la atmósfera.

La fuerza del efecto invernadero se basa en los niveles de CO2 atmosférico.El efecto invernadero provoca un aumento de la temperatura superficial y, en algunos lugares, precipitaciones. Juntos, estos aceleran la erosión de las rocas de silicato. A su vez, una meteorización más rápida elimina más CO2 de la atmósfera (flecha amarilla). La fuerza del efecto invernadero se basa en los niveles de CO2 atmosférico. Gretashum / Wikipedia

En los suelos, ciertas rocas se descomponen continuamente en nuevos materiales en reacciones que consumen CO2. Estas reacciones tienden a acelerarse cuando las temperaturas y las precipitaciones son más altas, exactamente las condiciones climáticas que ocurren cuando aumentan las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero.

Pero este termostato tiene un control incorporado. Cuando el CO2 y las temperaturas aumentan y la erosión de las rocas se acelera, extrae más CO2 de la atmósfera. Si el CO2 comienza a caer, las temperaturas se enfrían y la erosión de las rocas se ralentiza a nivel mundial, lo que extrae menos CO2.

Las reacciones de erosión de las rocas también pueden funcionar más rápido donde el suelo contiene muchas superficies minerales recién expuestas. Los ejemplos incluyen áreas con alta erosión o períodos en los que los procesos tectónicos de la Tierra empujaron la tierra hacia arriba, creando importantes cadenas montañosas con pendientes pronunciadas.

El termostato de meteorización de rocas funciona a un ritmo geológicamente lento. Por ejemplo, al final de la Era de los Dinosaurios hace unos 65 millones de años, los científicos estiman que los niveles de CO2 atmosférico estaban entre 2,000 y 4,000 partes por millón. Se necesitaron más de 50 millones de años para reducirlos de forma natural a alrededor de 400 partes por millón en el Plioceno.

Debido a que los cambios naturales en los niveles de CO2 ocurrieron muy lentamente, los cambios cíclicos en el sistema climático de la Tierra también fueron muy lentos. Los ecosistemas tuvieron millones de años para adaptarse, ajustarse y responder lentamente a los cambios climáticos.


Las olas de calor del verano están alterando el norte de Siberia, descongelando el permafrost y creando las condiciones para incendios forestales a gran escala.

¿Un futuro parecido al Plioceno?

Hoy en día, las actividades humanas están superando los procesos naturales que extraen el CO2 de la atmósfera. En los albores de la era industrial en 1750, el CO2 atmosférico se situó en aproximadamente 280 partes por millón. A los humanos solo les ha llevado 200 años revertir por completo la trayectoria iniciada hace 50 millones de años y devolver al planeta niveles de CO2 no experimentados durante millones de años.

La mayor parte de ese cambio ha ocurrido desde la Segunda Guerra Mundial. Los aumentos anuales de 2-3 partes por millón ahora son comunes. Y en respuesta, la Tierra se está calentando a un ritmo rápido. Desde aproximadamente 1880, el planeta se ha calentado 1 grado Celsius (2 grados Fahrenheit) - muchas veces más rápido que cualquier episodio de calentamiento en los últimos 65 millones de años de la historia de la Tierra.

En el Ártico, las pérdidas de nieve reflectante y capa de hielo han amplificado este calentamiento a +5 C (9 F). Como resultado, la cobertura de hielo marino del Ártico en verano tiene una tendencia cada vez más baja. Los científicos proyectan que el Ártico será completamente sin hielo en verano dentro de las próximas dos décadas.

Esta no es la única evidencia de un calentamiento drástico del Ártico. Los científicos han registrado tasas extremas de deshielo de verano a través de la capa de hielo de Groenlandia. A principios de agosto, la última plataforma de hielo restante de Canadá, en el territorio de Nunavut, colapsado en el mar. Partes de Siberia ártica y Svalbard, un grupo de islas noruegas en el Océano Ártico, alcanzó temperaturas récord este verano.

Las ciudades costeras, las regiones del granero agrícola y el suministro de agua para muchas comunidades serán radicalmente diferentes si este planeta regresa a un mundo de CO2 del Plioceno. Este futuro no es inevitable, pero evitarlo requerirá grandes pasos ahora para disminuir el uso de combustibles fósiles y bajar el termostato de la Tierra.La conversación

Acerca de los autores

Julie Brigham-Grette, profesora de geociencias, Universidad de Massachusetts Amherst y Steve Petsch, profesor asociado de geociencias, Universidad de Massachusetts Amherst

Este artículo se republica de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el articulo original.

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