El Plioceno, una época geológica entre hace dos y cinco millones de años con niveles de CO2 similares a los actuales, es un buen análogo para las predicciones climáticas futuras, según un nuevo estudio.
El Observatorio Mauna Loa en Hawai registró recientemente la mayor concentración de niveles de dióxido de carbono en la historia humana. La última vez que los niveles de CO2 superaron las partes de 400 por millón fue durante el Plioceno, cuando los océanos subieron 50 pies más arriba y las pequeñas capas de hielo apenas se adhirieron a los polos.
"El Plioceno no era un mundo del que los humanos y nuestros antepasados fueran parte", dice la autora principal Jessica Tierney, profesora asociada de geociencias de la Universidad de Arizona. "Comenzamos a evolucionar al final".
Un grabado en madera de Eduard Riou representa una vista del paisaje del Plioceno. La imagen se grabó a finales de 1800, cuando los niveles de CO2 oscilaban alrededor de 295 ppm. (Crédito: Biblioteca de bienvenida)
Ahora que hemos alcanzado 415 partes por millón de CO2, Tierney cree que los investigadores pueden usar el Plioceno para comprender los cambios climáticos del futuro cercano. Estudios anteriores intentaron esto, pero una discrepancia persistente entre los modelos climáticos y los datos fósiles de esa parte de la historia de la Tierra confundió cualquier idea potencial.
El nuevo estudio en Geophysical Research Letters, que utilizó un tipo de datos fósiles diferente y más confiable que los estudios anteriores, resuelve la discrepancia entre los datos fósiles y las simulaciones de modelos climáticos.
Cambios funky
Antes de la Revolución Industrial, los niveles de CO2 oscilaban alrededor de 280 ppm. En perspectiva, los niveles de CO2 tardaron más de dos millones de años en disminuir naturalmente de 400 ppm a niveles preindustriales. En poco más de 150 años, la humanidad ha provocado que esos niveles se recuperen.
Mediciones indirectas anteriores de las temperaturas de la superficie del mar del Plioceno llevaron a los científicos a concluir que una Tierra más cálida causó que el Océano Pacífico tropical se atascara en un patrón de clima ecuatorial llamado El Niño.
Normalmente, a medida que los vientos alisios barren las cálidas aguas superficiales del Océano Pacífico de este a oeste, el agua tibia se acumula en el Pacífico oriental, enfriando el lado occidental del océano de aproximadamente 7 a 9 grados Fahrenheit. Pero durante un fenómeno de El Niño, la diferencia de temperatura entre el este y el oeste cae a poco menos de 2, lo que influye en los patrones climáticos de todo el mundo, incluido el sur de Arizona. El Niño generalmente ocurre cada tres o siete años, dice Tierney.
El problema es que los modelos climáticos del Plioceno, que incluían niveles CO2 de 400 ppm, no podían simular un El Niño permanente sin hacer cambios funky y poco realistas en las condiciones del modelo.
"Este documento fue diseñado para volver a visitar ese concepto de El Niño permanente y ver si realmente se sostiene contra un nuevo análisis de los datos", dice ella. "Encontramos que no se sostiene".
Termómetros de grasa para la temperatura del plioceno.
Hace aproximadamente 20 años, los científicos descubrieron que podían deducir temperaturas pasadas basándose en el análisis químico de un tipo específico de caparazón fosilizado de un tipo de plancton llamado foraminífero.
"No tenemos termómetros que puedan ir al Plioceno, por lo que debemos usar datos proxy", dice Tierney.
Desde entonces, los científicos han aprendido que la química del océano puede sesgar las mediciones de foraminíferos, por lo que Tierney y su equipo utilizaron una medida proxy diferente: la grasa producida por otro plancton llamado coccolitóforos. Cuando el ambiente es cálido, los coccolitóforos producen un tipo de grasa ligeramente diferente que cuando hace frío, y los paleoclimatólogos pueden leer los cambios en la grasa, preservada en los sedimentos oceánicos, para deducir las temperaturas de la superficie del mar.
“Esta es una forma muy común y confiable de observar las temperaturas pasadas, por lo que mucha gente ha realizado estas mediciones en el Plioceno. Tenemos datos de todo el mundo ", dice Tierney. "Ahora usamos este termómetro de grasa que sabemos que no tiene complicaciones, y estamos seguros de que podemos obtener un resultado más limpio".
'Todo se verifica'
Los investigadores encontraron que la diferencia de temperatura entre los lados este y oeste del Pacífico disminuyó, pero no lo suficiente como para calificar como un El Niño permanente de pleno derecho.
“No teníamos un El Niño permanente, por lo que fue una interpretación un poco extrema de lo que sucedió. Pero hay una reducción en la diferencia este-oeste, eso sigue siendo cierto ".
El Pacífico oriental se calentó más que el oeste, lo que hizo que los vientos alisios se aflojaran y cambiaron los patrones de precipitación. Los lugares secos como Perú y Arizona podrían haber sido más húmedos. Estos resultados del Plioceno concuerdan con lo que los modelos climáticos futuros han predicho, como resultado de que los niveles de CO2 alcancen 400 ppm.
Esto es prometedor porque ahora los datos proxy coinciden con los modelos climáticos del Plioceno. "Todo se verifica", dice Tierney.
Sin embargo, el Plioceno fue durante un tiempo en la historia de la Tierra cuando el clima se estaba enfriando lentamente. Hoy, el clima se calienta muy rápidamente. ¿Realmente podemos esperar un clima similar?
"La razón por la cual los niveles del mar y las capas de hielo no coinciden con el clima del Plioceno es porque toma tiempo para que las capas de hielo se derritan", dice Tierney.
"Sin embargo, los cambios en la atmósfera que suceden en respuesta a CO2, como los cambios en los patrones de los vientos alisios y las lluvias, definitivamente pueden ocurrir en el lapso de una vida humana".
Fuente: Mikayla Mace para Universidad de Arizona
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