Las glaciaciones han sido los mayores cambios naturales del clima en los últimos tiempos geológicos. Su inicio y su final son causados por pequeños cambios en la órbita de la Tierra alrededor del Sol debido a la influencia de los otros planetas. Pero desconocemos la relación exacta entre los cambios en la órbita de la Tierra y los cambios en el clima. Desconocemos porque, hace un millón de años, los ciclos de las glaciaciones pasaron de 40.000 a 100.000 años.
Una investigación del Instituto Niels Bohr, The bifurcation structure and noise assisted transitions in the Pleistocene glacial cycles, publicada en 2009, indica que puede haber cambios en los niveles de CO2 en la atmósfera que de repente alcancen un punto de inflexión que desencadene estos espectaculares cambios climáticos.
El clima de la Tierra está controlado esencialmente por tres ciclos diferentes, llamados ciclos de Milankovitch. Estos tres ciclos están causados por la atracción de los otros planetas en el sistema solar en la Tierra, y se puede decir que controlan el clima de la Tierra al provocar cambios en la radiación del sol.
1: La órbita de la Tierra alrededor del sol no es completamente circular, sino ligeramente elíptica. La órbita es "elástica" y contrae y se expande en un ciclo de 100.000 años. Cuanto más cerca estamos del Sol recibimos más radiación solar y más calor.
2: El eje de la Tierra tiene una inclinación en relación con el Sol y es por eso que tenemos verano e invierno. Sin embargo, la inclinación no es constante, ya que oscila entre 22 grados y 24 grados. Cuanto mayor sea la inclinación, mayor será la diferencia entre verano e invierno. Este ciclo dura 40.000 años.
3: La Tierra gira sobre su eje como un trompo, por esto tenemos el día y la noche. Pero debido a la inclinación de la Tierra y la órbita elíptica, la dirección del eje cambia de dirección con un ciclo de 20.000 años. Esto da lugar a la variación de si la Tierra está más cerca del Sol durante el verano o durante el invierno.
La radiación solar varía en los dos hemisferios durante el verano debido a estos ciclos en la inclinación de la Tierra y la órbita elíptica y esto tiene profundas implicaciones para la posibilidad de que se puedan acumular capas de hielo en el hemisferio norte, donde se encuentran las mayores extensiones de tierra.
Las edades de hielo han ido y venido en los últimos 3 millones de años. Sabemos con bastante exactitud la frecuencia con la que se han sucedido durante este período de tiempo. En el período anterior a hace 1 millón de años aproximadamente, las edades de hielo ocurrían cada 40.000 años aproximadamente. Entonces sucedió de repente que este período cambió, de manera que transcurría alrededor de 100.000 años entre cada edad de hielo. Se trata de un misterio, porque no cambió nada en el comportamiento de la órbita de la Tierra hace 1 millón de años. Por lo tanto, podemos conjeturar que este cambio proviene del propio clima.
La primera idea para explicar el ciclo de 100.000 años de las últimas 10 edades de hielo es que la variación en la excentricidad de la órbita de la Tierra también tiene un ciclo de 100.000 años Pero la variación de la radiación solar recibida por la Tierra debido a la variación de la excentricidad es bastante más débil que la variación que ocurre con el ciclo de 40.000 años, por lo que el ciclo actual de 100.000 años entre las edades de hielo es un misterio en sí mismo.
Con los nuevos resultados del artículo que hemos mencionado se ha encontrado al menos parte de la explicación para el misterio del repentino cambio de las edades de hielo. Han hecho cálculos del clima del pasado mediante un modelo y los han comparado con los datos concretos de los testigos extraídos de los fondos marinos, que nos permiten conocer las fluctuaciones climáticas del pasado. Su conclusión es que las edades de hielo y los períodos interglaciares no son una fluctuación gradual entre climas fríos y cálidos.
Lo que pasó hace 1 millón de años fue que el sistema climático pasó de golpe de una situación en la que fluctuó entre dos estados (frío y cálido), con un ciclo de 40.000 años que se correspondía con el cambio dominante en la radiación solar, a tener 3 estados, es decir, un clima cálido interglacial como nuestro clima actual, un clima más frío y un clima muy frío como el de una glaciación. Sigue siendo la variación interanual 40,000 de la radiación solar lo que controla las fluctuaciones actuales, pero tiene como resultado el cambio de períodos climáticos cada 80.000 a 120.000 años.
El clima no se vuelve gradualmente más frío o más cálido, sino que pasa bruscamente de un estado a otro. Lo que hace que el clima cambie bruscamente es que cuando la radiación solar cambia y alcanza un cierto umbral, un “punto de inflexión ", el estado existente del clima (por ejemplo, una edad de hielo) ya no es viable y, por tanto, el clima cambia bruscamente a otro estado, por ejemplo, un período interglaciar cálido. En la dinámica del caos este fenómeno se denomina una bifurcación o una "catástrofe".
Además del cambio en la radiación solar puede haber cambios al azar en las variaciones del clima de la Tierra, que contribuyen a la activación de la bifurcación o la "catástrofe". Estas variaciones se denominan "ruido", y una teoría es que el nivel de CO2 de la atmósfera puede ser un importante factor de ruido. Esto significa que existe la posibilidad de que el "ruido" sea un factor decisivo para los cambios climáticos muy grandes que, por tanto, pueden ser impredecibles.
Todavía no hay una explicación para el cambio en el sistema climático de hace 1 millón de años, pero una teoría es que el nivel de CO2 de la atmósfera cayó a un nivel más bajo que nunca. Si fuera así, el aumento de las emisiones de CO2 provocadas por el hombre podría dar lugar a un retorno a los ciclos de 40.000 años de las edades de hielo.
Estos resultados son una pieza importante del rompecabezas para la comprensión de las edades de hielo y su dinámica climática.
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