Climáticamente, el Plioceno puede dividirse, a grandes rasgos, en tres fases:
1 – un período cálido en el Plioceno temprano,
2 – un período relativamente corto (de 3,3 a 3 millones de años antes de ahora) conocido como el “Optimo Climático del Plioceno Medio”, y
3 – una deterioración climática durante el Plioceno tardío, que se tradujo por una gran variabilidad climática asociada con los ciclos glaciares e interglaciares del Pleistoceno.
El Plioceno es importante para el estudio del cambio climático actual
El Plioceno medio (3,3 a 3,0 millones de años antes de ahora) es la época más reciente en la historia de la Tierra en que las temperaturas medias globales fueron sustancialmente más cálidas durante un periodo continuado (de 2 a 3 ºC por encima de las temperaturas preindustriales) por lo que nos ofrecen un ejemplo accesible de un mundo que, en muchos aspectos, es similar al que los modelos estiman que puede ser la Tierra al final del siglo XXI. El Plioceno es también una época suficientemente reciente para que los continentes y los océanos hubieran casi alcanzado su configuración geográfica actual. Tomados a la vez, el promedio de los períodos más calidos durante el Plioceno medio presentan una vista del estado de equilibrio de un mundo globalmente más caliente, en el que las concentraciones de CO2 en la atmósfera (estimadas entre 360 y 400 ppm) eran mayores que las de los valores preindustriales, y en el que las evidencias geológicas y los isótopos están de acuerdo en que el nivel del mar era como mínimo entre 15 y 25 metros superior a los niveles modernos, con la correspondiente reducción de las capas de hielo y una menor aridez continental (ver IPCC 4 – capítulo 6 – pág 441-442).
Por esta razón, desde hace más de veinte años se han realizado muchos estudios sobre esta época.
Movimientos tectónicos durante el Plioceno
Empezaremos por ver los cambios que se produjeron en los continentes y en los océanos en el Plioceno. Los más importantes, por lo que respecta al clima, fueron:
- América del Sur se unió con América del Norte a través del istmo de Panamá hace unos 3,4 millones de años. Esta unión tuvo consecuencias importantes sobre el clima, ya que cortó las corrientes cálidas ecuatoriales, lo que permitió que se produjeran las corrientes atlánticas, con aguas frías provenientes tanto del Ártico como del Antártico, que enfriaron el océano Atlántico, que quedó, a partir de entonces, relativamente aislado. Este cambio en las corrientes oceánicas puede ser la causa del calentamiento de las temperaturas que se produjo entre 3,3 y 3,0 años antes de ahora.
- A finales del Mioceno (período anterior al Plioceno), África chocó con Europa, formando el mar Mediterráneo. El estrecho de Gibraltar se cerró, quedando el Mediterráneo, que tiene más evaporación que aporte de agua, parcialmente seco. Hace unos 6 millones de años este cierre se produjo por primera vez, hasta que el puente formado en Gibraltar se rompió, inundándose de nuevo el Mediterráneo con aguas provenientes del Atlántico. El ciclo se repitió varias veces durante unos 700.000 años hasta que el último puente se formó hace unos 5,6 millones de años, y se reabrió definitivamente hace 5,3 millones de años, al inicio del Zancleano.
- La placa india continuó su movimiento hacia el norte bajo la placa asiática, elevando la cordillera del Himalaya, creando una zona seca en el Tíbet debido a la “sombra” que las montañas cada vez más altas hacían a la lluvia.
El proyecto PRISM
El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) ha creado hace años el Proyecto de Investigación, Interpretación y Cartografía Sinóptica del Plioceno (PRISM), cuyo objeto es la reconstrucción de las condiciones globales durante el intervalo de hace 3,3 a hace 3,0 millones de años, conocido como Piacenziano medio.
Las diferencias climáticas con la actualidad
Las reconstrucciones de las temperaturas de la superficie marina (SST) obtenidas con este proyecto, basadas fundamentalmente en datos sobre el plancton foraminífero, indican que la diferencia entre estas temperaturas y las actuales aumentaban con la latitud en el Atlántico Norte. Es decir, las temperaturas de la superficie marina eran parecidas a las actuales cerca del ecuador, pero que eran superiores a las actuales en las latitudes más altas, llegando hasta los 18 ºC en los polos. En la figura podemos ver estas diferencias.
- La vegetación arbórea llegaba hasta las orillas del Ártico, ocupando las zonas donde actualmente hay tundra.
- Hubo una reducción importante de la capa de hielo en Groenlandia y en la Antártida.
- En verano, el océano Ártico se encontraba libre de hielo, mientras que la extensión helada en invierno era similar a la actual en verano.
- El desierto de Namibia tenía unas condiciones más húmedas que las actuales.
- El nivel del mar era de 20 a 30 metros más alto que el actual.
- Se cree que el fenómeno de El Niño era crónico durante el Piacenziano medio.
- La superficie del hielo marino antártico era inferior a la actual.
El problema de la circulación termohalina atlántica
En la frontera entre el Atlántico Norte y el Océano Ártico es donde se produce el hundimiento del agua fría y cargada de sal, que es el fenómeno que alimenta la circulación termohalina. Por puro sentido común (y los modelos lo confirman), un aumento de la temperatura de las aguas de estas zonas hace que disminuya el hundimiento de agua fría y salina, por lo que podemos pensar que durante el Piacanziano medio la circulación termohalina había disminuido. Sin embargo, diversos estudios, independientes y basados en diferentes evidencias, parecen demostrar un aumento en la circulación termohalina atlántica en esa época. O el sistema climático en el Atlántico Norte y el Océano Ártico era entonces muy diferente del actual, o los modelos climáticos son inapropiados para Europa y en el este de los Estados Unidos.
La concentración de CO2
La concentración de CO2 en la atmósfera era de unos 450 ppm durante el Piacenziano medio. Con los modelos actuales, esta concentración de CO2 no puede explicar el aumento tan importante de la temperatura del Atlántico Norte y del Océano Ártico, mientras que este calentamiento no afectó a las zonas tropicales.
Por ahora no hay una explicación clara a este comportamiento del clima durante el Piacenziano medio. Se podría suponer que, con respecto a los modelos actuales, las zonas polares tienen una sensibilidad mayor al aumento del CO2 de lo que predicen los modelos, mientras que las zonas ecuatoriales tienen, en cambio, una sensibilidad menor.
Conclusión
O bien la diferencia entre las condiciones climáticas del Piacenziano medio difieren de las calculadas por los modelos, tanto en la circulación termohalina como en la sensibilidad al CO2, debido a que se trata de unas condiciones estabilizadas, mientras que los modelos tratan de condiciones de transición, o bien los modelos actuales del clima deben ser corregidos.
Veremos cual es la conclusión de próximo informe del IPCC.
Mientras tanto, el proyecto PRISM continua trabajando para mejorar el conocimiento de las condiciones climáticas existentes hace de 3,3 a 3,0 millones de años.
Pliocene climate. Processes and Problems
Why study Paleoclimate?
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