La Universidad de Salamanca identifica el momento clave cuando el clima cambió hace 2,7 millones de años
La evolución del clima terrestre durante los últimos millones de años puede reconstruirse gracias a los estudios paleoclimáticos y el análisis de registros naturales como sedimentos marinos, núcleos de hielo y depósitos continentales. Las evidencias químicas, físicas y biológicas conservadas en estos materiales permiten estimar cambios de temperatura, variaciones en la circulación oceánica y atmosférica, así como la expansión y retroceso de las grandes capas de hielo del planeta. Este enfoque ayuda a identificar los procesos responsables de grandes transformaciones climáticas y aporta un marco sólido para comprender la dinámica del clima a largo plazo.
En este contexto, la Universidad de Salamanca, a través de su Grupo de Geociencias Oceánicas (GGO), concretamente del catedrático del Departamento de Geología José Abel-Flores, la profesora Montserrat Alonso y las investigadoras María Gonzáles y Laura Martín, desempeña un papel destacado en la reciente investigación internacional que acaba de identificar uno de los grandes puntos de inflexión del clima terrestre en los últimos millones de años.
Un relevante estudio que revela cómo, hace aproximadamente 2,7 millones de años, “el planeta pasó de tener un clima relativamente cálido y estable a otro más frío, inestable y marcado por bruscas oscilaciones de temperatura que marcaron la dinámica del Período Cuaternario”, informa José-Abel Flores, experto en micropaleontología, a Comunicación USAL.
Los resultados del trabajo, fruto de la expedición IODP 397 (International Ocean Discovery Program) en el Margen Ibérico (Portugal) a bordo del buque ‘Joides Resolution’, liderada por la Universidad de Cambridge y el Instituto Portugués del Mar y la Atmósfera (IPMA), acaban de ser publicados en Science y aportan nuevas claves para comprender cómo evolucionan los grandes sistemas climáticos de la Tierra y cómo pueden desencadenarse cambios abruptos a escala global.
Primeros registros de olas de frío severas
El proyecto internacional, codirigido por David Hodell (Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Cambridge) y Fátima Abrantes (IPMA), refleja que hasta hace 2,7 millones de años el clima global se mantuvo relativamente estable. Sin embargo, en ese momento, comenzaron a registrarse las primeras olas de frío severas asociadas al crecimiento de grandes capas de hielo continentales en el hemisferio norte.
Unos eventos que podrían haber sido los precursores de lo sucedido poco después, cuando, hace unos 2,5 millones de años, el sistema climático entró en una nueva dinámica caracterizada por un patrón distintivo de múltiples y rápidas oscilaciones en el clima terrestre repetidas en escalas de tiempo de aproximadamente mil años.
En palabras de Hodell, “este es el momento en que el ciclo glacial-interglacial realmente se puso en marcha”, explica el geólogo británico, director, además, del Laboratorio Godwin de Investigación Paleoclimática. Desde entonces, los periodos glaciales “no solo fueron fríos, sino también altamente variables, con cambios bruscos de temperatura en intervalos de tiempo relativamente cortos”.
A partir de este punto de inflexión, la variabilidad se convirtió en una característica persistente del clima durante el Período Cuaternario -la etapa geológica más reciente del planeta- y estuvo determinada por la expansión y el retroceso de grandes capas de hielo en el hemisferio norte. Se constata un patrón de variabilidad en los periodos glaciares que concuerda, asimismo, con lo observado por la comunidad científica internacional en diferentes núcleos de hielo de Groenlandia durante la Edad de Hielo más reciente. Así, “el crecimiento de las capas de hielo y el rápido cambio climático milenario parecen haber ido de la mano”, apuntan.
Sedimentos marinos para descifrar 5,3 millones de años de historia climática
Para reconstruir la historia climática, el equipo de investigación, con la participación destacada de los científicos de la Universidad de Salamanca, analizó testigos de sedimentos extraídos del fondo marino frente a la costa de Portugal, un trabajo que “ha permitido recuperar y reconstruir el registro climático más completo hasta la fecha en el Margen Ibérico”, destaca José-Abel Flores, comentando las apreciaciones de David Hodell.
Precisamente, en este enclave, los sedimentos se acumulan de forma rápida y continua, “lo que permite obtener un registro climático con una resolución comparable a la de los núcleos de hielo polares, pero extendiéndose millones de años más atrás en el tiempo. Gracias a ello, hemos podido estudiar los últimos 5,3 millones de años de historia climática”, apunta.
El análisis efectuado por los científicos se centró en las huellas químicas conservadas en los sedimentos, especialmente en las proporciones de elementos como calcio, titanio, circonio y estroncio. Estas señales permitieron “reconstruir la velocidad y magnitud de los cambios climáticos y detectar el inicio de una fase de inestabilidad sin precedentes”.
Icebergs, océanos y cambios abruptos
Asimismo, la aparición de estas rápidas fluctuaciones climáticas, descubiertas gracias a la excelente calidad y resolución de los núcleos de los sedimentos y el detalle de las señales climáticas recogidas en ellos, coincidió con otro fenómeno clave en el Atlántico Norte: la llegada masiva de restos arrastrados por el hielo, fragmentos de roca transportados por icebergs que se desprendían de grandes capas de hielo continentales al alcanzar el océano.
Estas evidencias indican que las masas de hielo habían crecido lo suficiente como para desestabilizar la circulación oceánica. Al respecto, investigaciones previas ya habían identificado múltiples pulsos de desprendimiento de icebergs durante un periodo de intenso crecimiento glaciar conocido como la Estadio Isotópica Marino (MIS) 100, hace unos 2,5 millones de años.
Los nuevos datos obtenidos por el trabajo internacional confirman que las oscilaciones climáticas rápidas solo se produjeron cuando el sistema superó un umbral crítico, es decir, “confluyeron capas de hielo suficientemente extensas, mares fríos y una circulación oceánica especialmente sensible. Una vez alcanzado ese punto de inestabilidad, la variabilidad milenaria pasó a formar parte estructural del clima glacial”, subraya el catedrático de la USAL.
Así, ha sido ahora cuando gracias al empleo de las secuencias sedimentarias recuperadas del Margen Ibérico, el consorcio investigador ha podido demostrar que la expansión de las capas de hielo del hemisferio norte alrededor de 2,7 millones de años estuvo acompañada por la aparición de variabilidad climática milenaria (VCM) durante los períodos glaciales.
Clima y evolución humana
Por otra parte, Hodell explica que otro de los interesantes aspectos a considerar y que también se desprenden del trabajo es que este gran punto de inflexión climático coincide en el tiempo con el surgimiento del género Homo, al que pertenecen los humanos modernos. Al respecto, sugieren que las rápidas fluctuaciones del clima pudieron influir en la evolución humana temprana, al obligar a nuestros antepasados a adaptarse a entornos cambiantes y a nuevas condiciones de vegetación y recursos.
Asimismo, el estudio amplía de forma significativa la comprensión científica sobre cuándo y cómo surgió la variabilidad climática abrupta en la Tierra y también pone de relieve “el papel determinante de las capas de hielo en la regulación del clima global, capaces de desencadenar cambios profundos en múltiples escalas temporales”, matiza el científico de la Universidad de Cambridge.
Para la Universidad de Salamanca, la participación en esta investigación internacional consolida su liderazgo en el ámbito de las Ciencias de la Tierra y refuerza su compromiso con el estudio de los grandes procesos que han moldeado, y siguen moldeando, el planeta. En definitiva, “comprender cómo el sistema climático respondió en el pasado a determinados umbrales y sucesos abruptos es esencial para interpretar los cambios actuales y mejorar las proyecciones sobre el futuro climático de la Tierra”, concluye Flores.
Referencia del artículo:
La investigación internacional ha sido financiada en parte por el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural (NERC), integrado en Investigación e Innovación del Reino Unido (UKRI), la Fundación para la Ciencia y la Tecnología (FCT) de Portugal y la Agencia Estatal de Investigación (AEI) de España.
David A. Hodell et al., Onset of millennial climate variability with the intensification of Northern Hemisphere glaciation. Science 0, eady7970
GIR Geociencias Oceánicas
El Grupo de Geociencias Oceánicas (GGO) de la Universidad de Salamanca se constituye como un grupo de investigación dentro del Departamento de Geología de la Facultad de Ciencias. En 2005 es reconocido como Grupo de Excelencia por la Junta de Castilla y León, al concedérsele un Proyecto de Excelencia, y en 2015 como Unidad de Investigación Consolidada por el mismo organismo.
Gracias al empleo de técnicas micropaleontológicas y biogeoquímicas aplicadas al estudio de testigos oceánicos, el GGO ha centrado su trabajo en estudios sobre cambio climático. Durante los últimos años se ha concentrado en estudios paleoclimáticos y paleoceanográficos del Mediterráneo y Atlántico norte de los últimos 100.000 años, sin olvidar la línea de estudio sobre Atlántico sur y Antártico.
La especialización que ha alcanzado el grupo en este campo ha conducido a que la producción científica de sus miembros se ligue a otras instituciones nacionales e internacionales.
