Las variaciones de la concentración de CO2 durante las glaciaciones

Los testigos de hielo antártico de Vostok nos permiten seguir de manera continua, tanto las variaciones de temperatura como las concentraciones de CO2, desde hace unos 425.000 años. Es muy notable la correspondencia entre ambas curvas: cuando aumenta la temperatura, aumenta la concentración de CO2, y viceversa.

Durante las transiciones de un período glacial a un período interglacial, la concentración de CO2 aumenta desde 180 ppm hasta unas 280 a 300 ppm. La disminución de la concentración de CO2 en las transiciones de un período interglacial a un período glacial es más lenta que el aumento hacia los valores interglaciales.

Tanto en las temperaturas como en la concentración de CO2 muestran una periodicidad de 100.000 años que, recordémoslo, es la periodicidad de la excentricidad de la órbita terrestre.

Si examinamos de cerca el interglacial de hace 400.000 años, podemos ver que la concentración de CO2 permanece alrededor de 275 ppm desde hace 414.000 años (inicio de las medidas) hasta hace 397.000 años. Después decrece regularmente (alrededor de 1,9 ppm/1.000 años) hasta su valos mínimo de 186 ppm, alcanzado hace 352.000 años, con una breve reversión de tendencia desde hace 392.000 años hasta hace 385.000 años.

Examinando el interglacial eemiense, la concentración de CO2 aumente de 205 ppm hace 135.000 años a 288 hace 128.000 años, a un ritmo de 11,5 ppm/1.000 años. Permanece a unos 270 ppm hasta hace 112.000 años, y disminuye hasta 231 hace 106.000 años, a una cadencia de 6,5 ppm/1.000 años.

Mirando lo que ha pasado durante el interglacial actual (holoceno), la concentración de CO2 empezó a aumentar hace 18.000 años, desde 182 ppm, hasta alcanzar los 285 ppm hace más de 2.000 años.

La concentración de CO2 en la atmósfera ha estado ligada al clima durante la época de las glaciaciones. Esta relación se realiza por vías complejas, ya que cada cambio climático, como una variación de la temperatura de la superficie o de la precipitación afectará al ciclo del carbón. Por ejemplo, la productividad marina y la vegetación terrestre pueden verse afectadas, la cantidad de carbón almacenado en el océano y en el suelo pueden variar, la erosión de las rocas terrestres y el enterramiento de partículas biogénicas en los fondos marinos puede alterarse. Además, el intercambio de carbono entre los diferentes depósitos (atmósfera, océano, suelo y organismos biológicos) puede verse seriamente afectado. Todos estos cambios potenciales del ciclo del carbono van modificando la composición de gases invernaderos de la atmósfera. A su vez, esta modificación retroalimenta cambios en el clima.

Es decir, durante las glaciaciones, parece que ha sido el clima el que ha pilotado la concentración de CO2 en la atmósfera, mientras que actualmente es el aumento del CO2 el que parece pilotar el clima.

Datos de los testigos de hielo antártico de la estación de Vostok: composición de CO2
Datos de las variaciones orbitales de la Tierra