Causas de la miniglaciación jurásica

Mientras que los orígenes de períodos cálidos durante el Jurásico (hace 201-145 millones de años) están bien investigados, hasta ahora no se comprendían los mecanismos que estaban detrás de los cambios en los períodos más fríos. A menudo se utilizan explicaciones basadas en los niveles de CO₂ para explicar este tipo de cambio, pero este tipo de explicación no podía ser utilizada en el caso de uno de los grandes cambios durante el Jurásico, en el que hubo un enfriamiento del agua de mar de 10 ºC. Nos referimos al Jurásico Medio, hace unos 174 millones años, en el llamado 'Laurasia Seaway', un área que conecta el Océano Tetis entre África actual, Europa y Asia hasta el mar boreal en la zona ártica, a través del ex corredor de Viking entre la corriente de Noruega y Groenlandia. Este enfriamiento se conoce como la miniglaciación jurásica.

Un estudio recientemente publicado, Jurassic Climate Mode governed by Ocean Gateway, da una nueva explicación de la causa de esta miniglaciación jurásica.

El levantamiento del Mar del Norte, una área de aproximadamente 1.000 kilómetros de diámetro centrada en el Mar del Norte actual, obstruyó una corriente de agua de mar que fluía hacia el norte a través del Corredor Vikingo, lo que redujo fuertemente el transporte de calor a la región del Ártico.

Por otra parte, las aguas frías del Ártico fueron capaces de ejercer influencia en áreas tan al sur como el norte de España actual.

El principal cambio de clima que los nuevos patrones de corrientes que se produjeron tuvo fuertes repercusiones en la fauna local, como lo indican los cambios documentados en la distribución de fósiles de invertebrados.

Esta hipótesis encaja bien con otros cambios en la temperatura documentados desde la región del Ártico.

a) El mapa muestra la conexión entre la parte ecuatorial del océano Tetis y el mar boreal a través del canal de Laurasia; este último incluye el Corredor de Viking que tenía varios cientos de kilómetros de anchura. Las flechas rojas marcan las paleocorrientes generalizadas

(b) Detalle de la paleogeografía del canal de Laurasia (Laurasia Seaway) con la región afectada por el domo del Mar del Norte según lo determinado por el límite exterior generalizada del subcrop Toarciense. Las flechas marrones representan el suministro / transporte siliciclástico de sedimentos en relación con el levantamiento domal. Los puntos de muestreo están numerados e identificados por estrellas (Cuenca Hébridas (I, Escocia), Cuenca Cleveland (II; Inglaterra), Cuenca Swabo Franconia (III; Alemania) y cuencas lusitanas (IV; Portugal) y vasco-cantábrica (V; España)). SNS, cuenca del Mar del Sur del Norte, W, Cuenca Wessex.

¿Un fenómeno El Niño más importante que el de 1998?

Cada dos a siete años, una zona inusualmente cálida del agua, a veces 2 a 3 ºC superior a la normal, se desarrolla en todo el Océano Pacífico oriental tropical para crear un evento natural el cambio climático a corto plazo. Esta condición cálida, conocida como El Niño, afecta el medio ambiente acuático local, pero también estimula los patrones climáticos extremos en todo el mundo, desde las inundaciones en California a las sequías en Australia. 

Este invierno, el evento El Niño 2015-16 será mejor observado desde el espacio que cualquiera de los anteriores.

Este año de El Niño ya es fuerte y parece probable que iguale o supere el evento de 1997-1998, el más fuerte desde que se tienen mediciones. Todos los satélites de la NASA que orbitan las misiones de observación terrestre actuales fueron lanzados después de 1997. En las últimas dos décadas, la NASA ha hecho enormes progresos en la recolección y análisis de datos que ayudan a los investigadores a entender más sobre la mecánica y los impactos globales de El Niño.

Muchos satélites de la NASA observan factores ambientales que se asocian con la evolución de El Niño y sus impactos, incluyendo la temperatura superficial del mar, la altura de la superficie del mar, las corrientes superficiales, los vientos atmosféricos y color del océano. El satélite Jason-2 mide la altura de la superficie del mar, lo cual es especialmente útil para cuantificar el calor almacenado y liberado por los océanos durante años de El Niño.

Vemos en la figura que este año la altura de la superficie del mar en la zona es bastante mayor que la medida en 1997, lo que puede indicar que el calor almacenado en esta zona del océano es mayor que la del último gran episodio de El Niño.

La guerra de Siria y el cambio climático

En un artículo publicado en el mes de marzo, titulado Climate change in the Fertile Crescent and implications of the recent Syrian drought, se estudia la sequía que asoló la región de Siria durante los años 2007 a 2010, y se llega a las siguientes conclusiones:

- esta sequía fue la peor desde que se tienen registros instrumentales, y causó una disminución importante y generalizada en las cosechas, lo que dio lugar a emigraciones masivas de familias campesinas hacia las ciudades.
- Siria es un país con políticas agrícolas y medioambientales poco sostenibles, por lo que esta sequía tuvo un efecto catalítico que condujo a desórdenes políticos.
- es muy probable que esta sequía se deba al cambio climático provocado por la actividad humana.

La tendencia de las precipitaciones, temperatura y presión al nivel del mar de los últimos cien años, junto con los modelos climáticos, sugieren con fuerza que, como consecuencia de la actividad humana, principalmente debido a la emisión de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero, la probabilidad de sequías persistentes en esta región ha aumentado mucho. La probabilidad de que ocurran sequías de tres años de duración, como la de los años 2007 a 2010, es de dos a tres veces mayor que la variabilidad natural. De donde se llega a la conclusión que la influencia humana en el sistema climático es una de las causas principales del actual conflicto sirio.

El gobierno sirio hubiera podido hacer frente a la consecuencias sociales de la emigración masiva de campesinos hacia las ciudades si no hubiera sido que su producción de petróleo estaba disminuyendo, a la vez que aumentaba el consumo interno, lo que disminuyó también los recursos del estado. Mientras estos recursos eran importantes, se utilizaron para subvencionar los productos básicos y las compras de material agrícola, lo que condujo a un aumento importante de la población siria.

En el artículo se muestra que la disminución reciente en las precipitaciones de Siria es una combinación de la variabilidad natural del clima y de una tendencia a largo plazo, y que la severidad de la sequía observada es altamente improbable sin esta tendencia a largo plazo.

Los cambios en las precipitaciones de Siria están ligados al aumento de la presión al nivel del mar en el Mediterráneo oriental, que también muestra una tendencia a largo plazo. También ha habido una tendencia a largo plazo de aumento de las temperaturas, que también ha contribuido a la disminución de la humedad del suelo.

(A) Precipitación media área de Siria durante los seis meses de invierno (media de noviembre-abril), utilizando datos CRU3.1 cuadriculada.

(B) CRU temperatura anual cerca de la superficie (el sombreado rojo indica la persistencia reciente por encima de lo que sería normal a largo plazo).

(C) Índice de Severidad Palmer de Sequía (Palmer Drought Severity Index – PDSI) anual, auto-calibrado.

(D) Población total de Siria.

No hay ninguna causa natural que explique estas tendencias a largo plazo, mientras que el aumento de la temperatura y la disminución de las precipitaciones son coherentes con los modelos que estudian la respuesta al aumento de los gases de efecto invernadero. Es más, los modelos señalan un aumento mayor en el futuro de las temperaturas y una mayor disminución de las precipitaciones en el Mediterráneo oriental, lo que no puede más que agravar los problemas actuales.

En resumen, la guerra de Siria y su corolario de emigraciones masivas se deben, muy probablemente, al cambio climático provocado por las actividades humanas, agravado por la disminución de los recursos del estado derivados del petróleo, y es posible que no sea más que un preludio del futuro que nos espera.

La extensión del hielo marino antártico

Según los datos de la Universidad de Colorado Boulder, el hielo marino antártico alcanzó su máxima extensión anual el pasado 5 de setiembre, con un valor de 18,54 millones de km².

Al contrario que en el Ártico, el hielo marino antártico aumenta:

ú       En la década 1980-1989, el promedio de la extensión máxima anual fue de 18,6 millones de km².

ú       En la década 1990-1999, este promedio fue de 18,8 millones de km².

ú       En la década 2000-2009, fue de 18,9 millones de km².

ú       En el período 2010-2015, el promedio de la extensión máxima anual fue de 19,3 millones de km².

Extensión del hielo ártico

Salvo sorpresas en las mediciones de los próximos días, según los datos de la Universidad de Illinois Urbana Champaign, la extensión de hielo ártico llegó a su mínimo anual el pasado día 8 de setiembre, con un valor de 3,09 millones de km².

Según los datos de la Universidad de Colorado Boulder, esta extensión mínima del hielo ártico también se produjo el 8 de setiembre, con valor de 4,34 millones de km².

La diferencia entre los datos de ambas universidades es debida a la definición de la concentración de hielo en el agua para considerar si es hielo o no, pero en ambos casos las tendencias son las mismas.

La extensión mínima del hielo ártico ha experimentado una disminución importante desde que se realizan las medidas por satélite. Tomando los datos de la Universidad de Illinois UC:

- En la década 1980-1989, el promedio de la extensión mínima fue de 5,2 millones de km².

- En la década 1990-1999, este promedio fue de 4,8 millones de km².

- En la década 2000-2009, el promedio fue de 4,0 millones de km².

- De 2010 a 2015, el promedio de la extensión mínima ha sido de 3,1 millones de km².

Según los datos de la Universidad de Arizona:

-      1980-1989 = 7,0 millones de km²

-      1990-1999 = 6,4 millones de km²

^-        2000-2009 = 5,5 millones de km²

-      2010-2015 = 4,5 millones de km²

Las emisiones de CO2 de 2014

BP ha publicado su Statistical Review of World Energy Report 2015 en el que, entre otros muchos datos, calcula las emisiones de CO₂ debidos a la combustión de combustibles fósiles.

Estas emisiones están calculadas con las siguientes bases:

Petróleo: 73.300 kg de CO₂/TJ

Gas: 56.100 kg de CO₂/TJ

Carbón: 94.600 kg de CO₂/TJ

Con estas bases de cálculo, las emisiones del año 2014 han sido de 35.499 millones de toneladas, un 0,5 % superior a las emisiones de 2013 y un 56 % superior a las emisiones del año 1990.

El primer emisor es la China, con un 27 % de las emisiones totales, seguida de los Estados Unidos, con un 17 %.

El Dryas Reciente a nivel global

Durante el Dryas Reciente, hace 12.000 años, se produjo un cambio climático abrupto. En un reciente artículo, Ancient cold period couldprovide clues about future climate change, se muestra que este cambio ocurrió rápidamente en las latitudes del norte, pero de manera mucho más gradual en las regiones ecuatoriales, un descubrimiento que podría ser importante para comprender y responder a futuros cambios climáticos.

El Dryas Reciente fue un período de enfriamiento que se inició cuando la Corriente del Atlántico Norte dejó de circular. Esta parada en la circulación oceánica fue la causa de que el hemisferio norte de la Tierra sufriera un enfriamiento notable, con temperaturas en Groenlandia que cayeron en aproximadamente 10 ºC en menos de una década.

Este evento también fue la causa de que las precipitaciones disminuyeran en lugares tan lejanos como Filipinas. Sin embargo, mientras que las temperaturas en Groenlandia respondieron rápidamente a la parada corriente oceánica y a su posterior reinicio 1.000 años más tarde, llevó cientos de años para que las lluvias en Filipinas se vieran afectadas y se recuperasen posteriormente.

Es como si la temperatura en Groenlandia fuera como una pequeña nave que se puede parar y dar vuelta rápidamente a causa de la influencia del hielo marino en la región, mientras que la precipitación en los trópicos es como un gran barco que tarda mucho tiempo para corregir el rumbo.

Los cambios en la temperatura y las precipitaciones están vinculados a una causa común: la desaceleración de las corrientes oceánicas en el Atlántico Norte, que afectan el clima y la temperatura a medida que avanza el agua caliente desde el Golfo de México hacia el Ártico. A medida que el mundo se fue calentando después de la última edad de hielo, los glaciares se derritieron y el agua de los mares del norte se diluyó con agua dulce. El cambio resultante en la densidad del agua del océano interrumpió la corriente, modificando el clima y causando un periodo de enfriamiento global.

Este nuevo estudio concluye que estos cambios no se producen o se recuperan al mismo ritmo en todo el planeta, como se había asumido previamente.

Comprender la relación entre la temperatura y la precipitación a raíz del cambio climático es particularmente importante, ya que puede darnos idea bastante precisa de lo que podría suceder si las capas de hielo del planeta continúan perdiendo masa y añadiendo agua dulce al Atlántico Norte.

Cueva en la que los autores del artículo obtuvieron la estalagmita objeto del estudio

Los investigadores descubrieron cómo las lluvias en Filipinas se vio afectada por el evento del Dryas Reciente mediante el análisis de minerales depositados en una estalagmita que crece desde el suelo de una cueva en el Parque Nacional del Río Subterráneo de Puerto Princesa en Palawan. Encontraron que se tardó más de 550 años para que las condiciones de sequía llegaran a alcanzar su máximo punto en la región, y cerca de 450 años para volver a los niveles después de que la Corriente del Atlántico Norte comenzara a circular de nuevo. El registro sugiere que las precipitaciones fueron un 25 % más bajos que los niveles actuales durante una ola de frío.

Luego compararon estos resultados con los datos de núcleos de hielo previamente publicados. Según estos registros, se tardó una década o menos para que las temperaturas en Groenlandia cayeran unos 10 ºC una vez la corriente se colapsó, y cerca de 40 años para recuperarse después de que se reiniciara.

Modelos computacionales de la temperatura y la precipitación Younger Dryas también proporcionaron información sobre el papel del hielo marino en el cambio brusco de temperatura de Groenlandia.

El hielo marino alrededor de Groenlandia actúa como un "interruptor", causando que esa región responda más rápidamente que el resto del planeta. Esto es así porque el aire queda aislando del calor almacenado en el océano profundo.

La comprensión de los patrones y mecanismos de la respuesta climática a eventos de cambio climático abrupto como el Dryas Reciente tiene importantes implicaciones para futuros cambios climáticos. Está demostrado que los cambios recientes en el Atlántico Norte han causado cambios climáticos en todo el mundo. Por lo tanto, el Dryas Reciente podría ser un posible escenario para futuros cambios que pudieran ocurrir bajo el cambio climático antropogénico actual.

Bajo el calentamiento global, el debilitamiento de la Corriente del Atlántico Norte puede afectar los patrones de cambios climáticos regionales, y el conocimiento de lo que sucedió durante el Dryas Reciente proporciona un marco para los cambios que podríamos esperar que se produzcan.

El análisis de los datos instrumentales para el siglo XX sugiere que un enfriamiento brusco del Atlántico Norte en la década de 1960 estuvo acompañado de cambios en todo el mundo en los climas regionales de verano, y un estudio reciente indica que la Corriente del Atlántico Norte ya se está desacelerando.

Una implicación importante de este estudio es que si hay una marcada reducción en la Corriente del Atlántico Norte en el futuro, los efectos serán detectables en las temperaturas del norte del Océano Atlántico en cuestión de décadas, mientras que tardará siglos para detectar la señal en el hidroclima tropical. Este retraso también se extiende al período de recuperación, donde los cambios en hidroclima tropical continuarán mucho después de la Corriente del Atlántico Norte y las temperaturas del Atlántico se recuperen, retrasando así el retorno a las condiciones normales para una gran parte del planeta.

La síntesis de los datos paleoclimáticos y la comparación con simulaciones de modelos climáticos aumenta nuestra confianza en los efectos previstos del cambio climático global sobre la Corriente del Atlántico Norte en el futuro.

Por último, la lenta recuperación al final del Dryas reciente observada en Palawan y otros lugares fuera del océano Atlántico Norte, permite una nueva utilización de los registros de los núcleos de hielo de Groenlandia como indicadores de la rapidez a la que se manifiestan los fenómenos climáticos a nivel mundial debidos a cambios en la Corriente del Atlántico Norte. 

Los precios del petróleo

Gráfico de los precios del petróleo Brent en dólares por barril.

¿Una prueba en contra de un paréntesis de calentamiento global?

Un análisis de la NOAA utilizando datos de temperatura superficial global actualizados niega la existencia de una desaceleración del calentamiento global del siglo XXI. El nuevo análisis sugiere que no ha habido ninguna disminución apreciable en la tasa de calentamiento entre la segunda mitad del siglo XX, un período marcado por el calentamiento debido a los gases de efecto invernadero, y los primeros quince años del siglo XXI, un período en el que el calentamiento global ha sido puesto en duda.

Para ello se han homogeneizado las temperaturas globales de todas las épocas, teniendo en cuenta cuantas estaciones de medida había y donde estaban emplazadas, y se ha corregido el sesgo que, antes de la segunda guerra mundial, había en la forma de medir las temperaturas marinas. También se ha corregido el sesgo debido a la falta de estaciones de medida en las zonas polares, empleando datos obtenidos por satélite. Este sesgo es importante, ya que es en las regiones árticas donde más han subido las temperaturas.

Series de anomalías de temperatura superficial con el nuevo análisis, el análisis antiguo, y con y sin correcciones de sesgo dependientes del tiempo global (tierra y mar).

(A) El nuevo análisis (negro sólido) en comparación con el análisis antiguo (rojo).

(B) El nuevo análisis (negro sólido) comparado con el análisis sin ninguna corrección de sesgos dependientes del tiempo (cian).

Possible artifacts of data biases in therecent global surface warming hiatus

La acidificación del Océano Ártico

Una nueva investigación de la NOAA, la Universidad de Alaska y el Instituto Oceanográfico Woods Hole, publicada en el Journal Oceanography, con el título de Acidification in the Surface Waters of the Pacific-Arctic Boundary Regions, muestra que las aguas superficiales de los mares de Chukchi y Beaufort podrían alcanzar en 2030 unos niveles de acidez que amenacen la capacidad de los animales para construir y mantener sus conchas, mientras que el Mar de Bering podría alcanzar este nivel de acidez hacia el año 2044.

Esta investigación muestra que dentro de 15 años,  estas aguas ya no podrán estar saturadas con suficiente carbonato de calcio para un buen número de animales desde pequeños caracoles de mar a los cangrejos Alaska King puedan construir y mantener sus conchas en ciertas épocas del año. Este cambio debido a la acidificación de los océanos no sólo afectaría a los animales con concha, sino que podría extenderse a buena parte del ecosistema marino.

Una forma de carbonato de calcio en el océano, llamado aragonita, es utilizado por animales de construir y mantener sus conchas. Cuando las concentraciones de iones de carbonato de calcio descienden por debajo de niveles tolerables, las conchas de aragonita pueden empezar a disolverse, particularmente en las etapas tempranas de la vida. A medida que la química del agua desciende por debajo de los valores actuales, que varían según la temporada, los organismos que construyen su concha y los peces que dependen de estas especies para la alimentación pueden ser afectados.

Saturación de aragonita (Ωarag) de las aguas superficiales según las muestras recogidas en 2011

Las plataformas continentales de los mares de Bering, Chukchi y Beaufort son especialmente vulnerables a los efectos de la acidificación de los océanos debido a que la absorción de las emisiones de dióxido de carbono de origen humano no es el único proceso que contribuye a la acidez. La fusión de los glaciares, la surgencia de de las aguas profundas ricas en dióxido de carbono, la entrada de agua dulce de los ríos y el hecho de que el agua fría absorbe más dióxido de carbono que las aguas más cálidas influye en la acidificación del océano en esta región.

La región del Pacífico-Ártico, debido a su vulnerabilidad a la acidificación de los océanos, nos da un primer indicio de cómo el océano global responderá al aumento de las emisiones de dióxido de carbono de origen humano que se absorben por el océano.

Esta región es una de las pesquerías más importantes comercialmente de los Estados Unidos, razón por la cual es una zona muy estudiada para poder dar la información medioambiental necesaria a los políticos para que puedan tomar las decisiones adecuadas.

Hay que recordar que el aumento de la acidificación de los océanos es una amenaza tan o más importante que el aumento de las temperaturas debido al efecto invernadero.

Tendencias del aumento de temperatura

Tomando los valores de las mensuales globales de GISS y de NOAA, e inscribiéndolos en la línea de tendencia de los años 1975 a 1999 ± 2 desviaciones tipo, podemos ver que los valores desde el año 2000 hasta ahora siguen la misma tendencia de calentamiento, 0,16 a 0,17 ºC por década.

El aumento de la temperatura global y la concentración de CO2

En el gráfico podemos ver la evolución de la temperatura global anual y de la concentración de CO₂.

Las dos líneas de tendencia son de tipo polinómico de segundo grado. Ambas tienen un buen coeficiente de correlación.

El coeficiente de correlación lineal entre la concentración de CO₂ y la temperatura global también es muy significativo.

La concentración de CO2 ha llegado a las 400 ppm

Según los datos publicados por la NOAA, la concentración desestacionalizada de CO₂ en la atmósfera ha llegado a las 400 ppm en marzo.

En los gráficos podemos ver la concentración real y la desestacionalizada.

Las temperaturas globales del primer trimestre

Según los datos de NASA GISS (Goddard Institute for Space Studies), la anomalía global de temperatura de los tres primeros meses del año 2015 ha sido de +0,79ºC respecto a la media del período 1951 – 1980. Se trata de la mayor anomalía registrada en un primer trimestre desde que se tienen datos históricos.

La pérdida de hielo antártico se acelera

Se acaba de publicar el artículo Accelerated West Antarctic ice mass loss continues to outpace East Antarctic gains. Los investigadores "pesaron" la capa de hielo de la Antártida utilizando datos de los satélites gravitacionales y encontraron que desde 2003 hasta 2014, la capa de hielo perdió 92.000 millones de toneladas de hielo al año.

La gran mayoría de esta la pérdida se produjo en la Antártida Occidental, que es la más pequeña de las dos principales regiones del continente y que termina en la Península Antártica que es la zona que apunta hacia América del Sur.

Desde el año 2008, la pérdida de hielo de los glaciares inestables del oeste de la Antártida se duplicó, pasando de una pérdida media anual de 121.000 millones de toneladas de hielo al doble de esta cantidad en 2014.

La capa de hielo de la Antártida oriental, región mucho más grande y más estable del continente, aumentó durante ese mismo período de tiempo, pero sólo acumuló la mitad de la cantidad de hielo perdido en el oeste.

En comparación con otros tipos de datos, el estudio de Princeton muestra que el hielo se está derritiendo de la Antártida Occidental a un ritmo mucho mayor que el que se conocía con anterioridad.

El ritmo global de pérdida de hielo de toda la Antártida aumentó en 6.000 millones de toneladas por año cada año, durante el período de 11 años que va de 2003 a 2014. El ritmo de pérdida de hielo de la Antártida Occidental, sin embargo, aumentó en 18.000 millones de toneladas por año cada año.

Aunque un estudio sobre solamente 10 años no es suficiente para llegar a la conclusión de que esta pérdida de hielo se deba a un calentamiento global antropogénico, la aceleración del ritmo de deshielo hará complicado que se encuentren mecanismos que la puedan explicar y que no incluyan un cambio climático debido a la acción humana.

Extensión del hielo marino antártico

Después de batir el récord de extensión máxima del hielo marino antártico el pasado mes de setiembre, la extensión mínima se ha producido el 18 de febrero pasado, en que el hielo marino antártico tuvo una extensión de 3,53 millones de km², según datos de la Universidad de Colorado.

Este valor de la extensión mínima del hielo marino antártico es la cuarta más elevada de la serie histórica, y es unos 0,8 millones de km² mayor que el promedio de la década de los 80, en que fue de 2,72 millones de km².

Contrariamente al hielo ártico, el antártico aumenta su extensión.

Datos

Extensión del hielo ártico

El pasado día 23 de febrero la extensión del hielo ártico llegó a su máximo invernal, con una extensión de 13,13 millones de km², el valor más bajo desde que se tienen medidas por satélite.

En el año 2011, que hasta ahora tenía el récord, la extensión máxima fue de 13,14 millones de km².

Si tomamos los datos de la Universidad de Colorado, Boulder, el máximo se produjo el 22 de febrero, con una extensión de 14,60 millones de km², también el registro menor de la serie histórica. El anterior récord lo tenía el año 2011, con 14,63 millones de km².

Los datos de las dos universidades dan valores absolutos distintos debido a la manera de caracterizar que es y que no es hielo en las imágenes transmitidas por satélite. Sin embargo, los valores relativos de un año a otro son coherentes entre ambas.

Datos de la Universidad de Illinois, Urbana Champaign

Datos de la Universidadde Colorado, Boulder

El hielo del sur de Groenlandia se fundió hace 400.000 años

Un nuevo estudio sugiere que hace más de 400.000 años, durante el período interglacial,   la capa de hielo de Groenlandia llegó más allá de su umbral de estabilidad, llegando a una  desglaciación casi completa del sur de Groenlandia, con lo que los niveles globales del mar subieron de 4 a 6 metros.

El clima hace 400.000 años, no era muy diferente a lo que vemos hoy en día, o al menos lo que se pronostica para el fin del siglo, lo nos puede dar una idea de lo que puede suceder en el futuro a medida que las temperaturas sigan subiendo.

Sabemos que este interglacial fue un período de calentamiento excepcionalmente largo  en el que se produjo un aumento global del nivel del mar de unos 6 -13 metros tomando como base el nivel actual. Sin embargo, los científicos no estaban seguros de cuánto aumento del nivel del mar podría atribuirse a Groenlandia, a la fusión de las capas de hielo de la Antártida o a otras causas.

Para encontrar la respuesta, los autores del estudio examinaron los núcleos de sedimentos recogidos en las costas de Groenlandia de lo que se llama la Eirik Drift. Durante varios años de investigación, se tomaron muestras de la química del flujo de sedimentos glaciares en la isla y se descubrió que las diferentes partes de Groenlandia tienen características químicas únicas. Durante la presencia de placas de hielo, los sedimentos se erosionan y  llegan a depositarse en el Eirik Drift.

Mapa con los diversos tipos de terreno de acreción (líneas de trazos negros) y de las zonas de muestreo

Cada terreno tiene una huella digital distinta y diferentes historias tectónicas y así los cambios entre los terrenos permiten conocer la edad de los sedimentos así como de dónde vienen. Los sedimentos se depositan sólo cuando hay una cantidad significativa de hielo para erosionar el terreno. La ausencia de depósitos terrestres en el sedimento sugiere la ausencia de hielo.

Proceso de sedimentación

Este primer "trazador capa de hielo" se sirve de los isótopos de estroncio, plomo y neodimio para seguir la química terrestre.

El estudio concluye que la pérdida de la capa de hielo probablemente fue más allá de los bordes del sur de Groenlandia, aunque no se llegó a fundir el hielo de su parte central, que no ha estado libre de hielo durante al menos un millón de años.

Hoy parece que la amenaza más inmediata para una subida del nivel del mar se encuentra en la fusión parcial de la capa de hielo de Groenlandia. Este estudio muestra que hay que tomarse en serio esta amenaza.

South Greenland ice-sheet collapse during Marine Isotope Stage 11

La temperatura global del año 2014

La NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) ha publicado las anomalías de temperatura medias globales del año 2014, que han sido de 0,69ºC para el global tierra + océano, de 1,00 ºC para la tierra y de 0,57 para el océano. Estas anomalías se calculan respecto de la media del siglo XX.

Según estos datos, la temperatura media global del año 2014 ha sido la más alta de las registradas desde el año 1880, superando las de los años 2005 y 2010, que fueron de 0,65ºC y la del año 1998, que fue de 0,63ºC.

La temperatura de la tierra ha sido la cuarta más elevada, después de las de los años 2007 (1,08ºC), 2010 (1,06ºC) y 2005 (1,04ºC).

La temperatura del océano del 2014 también ha sido la más alta desde 1880, seguida de la de los años 1998 y 2003 (0,52ºC).

Estos datos se contradicen con los de RSS, tomados por satélite, que ya publicamos anteriormente, que daban el año 2014 como el sexto más cálido.

Las pequeñas erupciones volcánicas influyen en la pausa del calentamiento global

La pausa en el calentamiento global que ha ocurrido durante los últimos 15 años ha sido causada en parte por pequeñas erupciones volcánicas, según un estudio recientemente publicado, Total volcanic stratospheric aerosol optical depths and implications for globalclimate change

Se sabe desde hace tiempo que los volcanes enfrían la atmósfera debido al dióxido de azufre expulsado durante las erupciones. Las gotas de ácido sulfúrico que se forman cuando el gas se combina con el oxígeno en la atmósfera superior pueden persistir durante muchos meses, lo que refleja la luz del sol, con la consiguiente reducción de las temperaturas en la superficie y en la atmósfera inferior.

El estudio citado sugiere que las erupciones de principios del siglo XXI podrían explicar hasta un tercio de la reciente pausa en el calentamiento global. En la figura podemos ver como la concentración de aerosoles ha aumentado a la vez que se producía la pausa en el calentamiento global.

 El eje y es la profundidad óptica, que mide esencialmente la cantidad de aerosoles en la atmósfera (los valores más altos significan concentraciones de aerosoles de sulfatos superiores). Tanto los valores cercanos a los trópicos (izquierda) como un promedio de la mayor parte del globo (derecha) muestran aumentos graduales en los niveles de aerosoles desde el comienzo del siglo XXI. Esto se debe a muchas erupciones volcánicas pequeñas, mientras que los grandes saltos en la profundidad óptica se deben a erupciones grandes (representadas por las líneas verticales)

Este estudio identifica las señales climáticas causadas por la actividad volcánica reciente. Esta nueva investigación complementa un documento anterior publicado en noviembre, titulado Observed multi-variable signals of late 20th and early 21st century volcanic activity, basado en una combinación de mediciones terrestres, aéreas y de satélite, que indica que una serie de pequeñas erupciones volcánicas del siglo XXI desvían la radiación solar mucho más que lo estimado previamente.

El eje y es el coeficiente de correlación r, entre la cantidad de aerosoles en la atmósfera y diferentes variables. Este coeficiente puede tomar un valor entre -1 y 1. Un valor de 1 significa que dos variables aumentan y disminuyen en conjunto exactamente, una correlación perfecta. Un valor de -1 significa que se relacionan inversamente en perfecta sincronía: cuando una variable aumenta la otra variable disminuye.

La primera figura corresponde a las zonas tropicales, mientras que la segunda abarca la mayor parte del globo.

Se observan correlaciones negativas  importantes en los períodos 1987-1996 y 2002-2013 entre la concentración de aerosoles y todas las variables de interés (temperatura de la superficie del mar, vapor de agua, temperatura troposfera) mientras que para la precipitación la correlación negativa es menor. Estos períodos de tiempo coinciden con los años después de grandes erupciones volcánicas que están etiquetadas en la figura (Pinatubo, Tavurvur y Nabro). Estas correlaciones son estadísticamente significativas, y son un claro indicador de que las erupciones son en gran parte responsables de las disminuciones en la temperatura superficial del mar principalmente. 

El año más caluroso registrado es 1998. Después de eso, la pendiente de las temperaturas superficiales globales observadas durante el siglo XX prácticamente desapareció. Esta "pausa" ha recibido una considerable atención, a pesar de que el registro completo de temperatura de la superficie muestra muchos casos de desaceleración y aceleración en los ritmos de calentamiento.

Se habían sugerido previamente que factores como la debilidad de la actividad solar y el aumento de la absorción de calor por los océanos podrían ser responsables de la reciente pausa en los aumentos de temperatura. Desde el año 2011 se cree que un aumento en la actividad volcánica también podría estar implicado en la pausa del calentamiento.

Antes se creía que sólo erupciones muy grandes (en la escala de la enorme erupción en las Filipinas del Monte Pinatubo en el año 1991, que expulsó unos 20 millones de toneladas de azufre) eran capaces de afectar el clima global. Esta creencia se basaba en gran parte en simulaciones de modelos climáticos. Pero en estas simulaciones faltaba un componente importante de la actividad volcánica.

Este componente "faltante" del rompecabezas se ha encontrado en la intersección de dos capas de la atmósfera, la estratosfera y la troposfera. La troposfera es la capa más baja de la atmósfera, donde se desarrolla todo el tiempo atmosférico.

Esta intersección entre la estratosfera y la troposfera se encuentran entre 10 y 15 kilómetros sobre la superficie de la Tierra.

Las mediciones por satélite de las gotitas de ácido sulfúrico y los aerosoles producidos por erupciones volcánicas están restringidas generalmente a una altura por encima de 15 kilómetros. Por debajo de 15 km, los cirros pueden interferir con las mediciones por satélite de los aerosoles. Esto significa que hacia los polos, donde la baja estratosfera puede alcanzar hasta 10 km, las mediciones satélite se pierden una parte significativa de la carga total de aerosoles volcánicos.

Para solucionar este problema, el estudio citado combina observaciones realizadas desde la superficie, desde el aire y mediante los instrumentos basados en el espacio, lo que permite una observación mejor de los aerosoles que se hallan en la parte inferior de la estratosfera. Utilizaron estas estimaciones mejoradas del total de los aerosoles volcánicos en un modelo climático simple, y estimaron que los volcanes pueden haber causado el enfriamiento de 0,05 a 0,12ºC desde 2000.

El segundo estudio citado muestra que las señales de las erupciones de finales del siglo XX y principios del XXI pueden ser identificadas positivamente en la temperatura y la humedad atmosféricas, así como en la radiación solar reflejada en la parte superior de la atmósfera. Un paso vital en la detección de estas señales volcánicas ha sido la eliminación de la "ruido climático" causado por El Niño y La Niña.

El hecho de que las “firmas” volcánicas son evidentes en múltiples variables climáticas medidas independientemente realmente apoya la idea de que están influyendo en el clima a pesar de su tamaño moderado, lo que lleva a la conclusión de que si queremos modelizar con precisión el reciente cambio climático, no podemos descuidar la capacidad que tienen estas erupciones menores para reflejar la luz del sol lejos de la Tierra.

Los bosques tropicales absorben más CO2 del que se creía

Una nueva investigación de la Jet Propulsion Laboratory, titulado Effect of increasing CO₂ on the terrestrial carbon cycle llega a la conclusión que los bosques más cercanos al ecuador están absorbiendo mucho más CO₂ que los bosques boreales del hemisferio norte. Estos resultados ponen de relieve una razón más para mejorar la protección contra la deforestación y sugieren que los bosques tropicales podrían retrasar significativamente los cambios climáticos debido al calentamiento global si trabajamos para conservarlos.

El ciclo del carbono no solo juega un papel importante en la determinación del futuro cambio climático, sino que también aporta una gran cantidad de incertidumbre debido a nuestra falta de comprensión de cómo operan sus sistemas de retroalimentación. El ciclo terrestre consta de carbono emitido a la atmósfera por la respiración de los animales y plantas, las emisiones industriales, etc., y por la absorción terrestre del CO₂ atmosférico, en gran parte debido a la fotosíntesis en las plantas, que requiere CO₂. Esta fotosíntesis conduce en teoría a una retroalimentación negativa sobre el cambio climático, ya que el aumento de CO₂ en la atmósfera conduce a cambios en los estomas y las enzimas de las plantas que permiten que éstas puedan absorber más CO₂.

Se sabe que las tasas de fotosíntesis aumentan con más CO₂ en la atmósfera, y esta tasa aumenta a un grado mayor en los climas más cálidos. Así los trópicos deben ser muy importantes para este sistema de retroalimentación negativa.

Sin embargo, el aumento del CO₂ atmosférico también conduce a temperaturas más altas y las regiones más secas posiblemente sean más susceptibles a los incendios forestales, lo que lleva a la pérdida de bosques y la disminución de absorción terrestre, una retroalimentación positiva que puede conducir a aumentar el CO₂ de la atmósfera.

Por lo tanto, la comprensión del equilibrio de estos dos bucles de retroalimentación, uno negativo y uno positivo, es fundamental para crear modelos precisos para el futuro cambio climático. Algunos trabajos teóricos anteriores han sugerido que los bosques tropicales deben ser un gran sumidero de CO₂, pero los estudios experimentales realizados hasta ahora no han apoyado esta conclusión.

Para entender el papel de los bosques tropicales de absorción terrestre, los autores han combinado los datos sobre los niveles de CO2 en la atmósfera  y los datos experimentales disponibles de la biosfera.

El mayor problema para cuantificar el papel de los bosques tropicales en la captación de CO₂ es el enorme grado de incertidumbre en muchas predicciones teóricas. Los autores del estudio citado atribuyen esta incertidumbre a enormes flujos en el uso del suelo, dando lugar a grandes aumentos y disminuciones de la cantidad de bosque que se han producido durante los mismos años en que se ha medido la absorción terrestre. Por lo tanto, es muy difícil extraer exactamente de los datos si los bosques tropicales están absorbiendo más CO₂ al aumentar su concentración en la atmósfera, o si el uso del suelo es el efecto dominante.

Debido a que muchos de estos estudios teóricos últimos incluían resultados con altos grados de incertidumbre, los autores escogieron solo los modelos que parecían reproducir mejor las medidas experimentales. Este método proporciona un método más riguroso para elegir los modelos que convergen con los hallazgos experimentales y así poder reducir la incertidumbre observadas en estudios teóricos anteriores.

El resultado principal se muestra en la figura. El efecto del CO₂, en negro, cuantifica la cantidad de aumentos de captación con el aumento de CO₂, y la producción primaria bruta (GPP, gross primary production)), en rojo, mide la cantidad de biomasa. Un GPP grande básicamente indica más bosque. Ambos se representan gráficamente como una función de la latitud (eje x) para determinar dónde es mayor la captación de CO₂ en el planeta.

El gráfico muestra dos puntos principales.

ú       En primer lugar, el efecto del CO₂ en la absorción terrestre está dominado por los bosques tropicales situados cerca del ecuador en latitudes cercanas a cero. También hay un pico menor en el hemisferio norte, en torno a 50º de latitud, que corresponde a los bosques boreales que se extienden por grandes extensiones de tierra en Canadá y Siberia.

ú       En segundo lugar, hay una fuerte correlación entre la forma del efecto de CO₂ en GPP negro y en rojo, lo que indica que el efecto CO₂ es más fuerte en las regiones con más bosque. Esta correlación es importante, ya que sugiere que los bosques aumentan la absorción de CO₂ debido al aumento de las tasas de fotosíntesis cuando hay más CO₂ en la atmósfera (aunque correlación no quiere decir causalidad)

Esta es la primera evidencia clara de los modelos teóricos respaldados por medidas experimentales que los bosques tropicales juegan un papel muy importante en la absorción terrestre, mucho mayor de la que se creía anteriormente. Se creía que os bosques boreales eran el principal factor de absorción, y aunque en este nuevo estudio los datos muestran que desempeñan un papel, es muy probable que los bosques tropicales sean más importantes. Esto era de esperar de los conocimientos básicos que indican que las tasas fotosintéticas aumentan en climas más cálidos, dando lugar a más absorción de CO₂, pero nunca antes se ha demostrado de modo tan claro como en este estudio.

Los autores predicen que alrededor del 30% de todas las emisiones antropogénicas de CO₂ es absorbido por los bosques. Estos nuevos resultados muestran la importancia de los bosques tropicales son para continuar con la captación de todo este CO₂. La continua deforestación dará lugar a menos absorción de CO₂, por lo que las políticas de conservación en los trópicos que dejan la mayor parte de la selva intacta, si tienen éxito, podrían proporcionarnos un valioso sumidero de CO₂ y posiblemente retrasar los cambios del calentamiento global, lo que nos daría más tiempo para adaptarse, preparar y desarrollar las fuentes energía sin emisión de carbono.