Los científicos han encontrado una nueva forma de descifrar señales sobre el pasado climático de la Tierra a partir de depósitos de tierra en grava y guijarros, agregando un nivel de detalle sin precedentes al registro paleoclimático existente y revelando un momento en el pasado de América del Norte cuando los veranos eran más húmedos de lo normal.
Berkeley, un equipo de investigación dirigido por científicos del suelo de la Universidad de California, obtuvo datos sobre las precipitaciones y la temperatura en América del Norte durante los últimos 120,000 años, que cubre los períodos glaciales e interglaciales durante la Época del Pleistoceno. Lo hicieron con resoluciones de mil años- un abrir y cerrar de ojos en términos geológicos - a través de un microanálisis de los depósitos de carbonato que formaron anillos de crecimiento alrededor de las rocas, algunas de solo 3 milímetros de espesor.
"Lo bueno que revela este estudio es que dentro del suelo, un reservorio poco probable dado lo 'desordenado' que la mayoría de la gente piensa que es, hay un mineral que se acumula de manera constante y crea parte de la información más detallada hasta la fecha sobre elClimas pasados de la Tierra ", dijo el autor principal Ronald Amundson, profesor de ciencias ambientales, políticas y gestión de UC Berkeley.
El estudio, que se publicará el lunes 11 de enero en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias , muestra el rico potencial contenido dentro de los depósitos de suelo conocidos como pedotemas, que forman anillos de crecimiento en las rocas. Las muestras utilizadas en el estudio provienen de la cuenca del río Wind de Wyoming.
Debido a que estos depósitos de suelo se encuentran comúnmente en las tierras secas de todo el mundo, pueden proporcionar una rica fuente de datos para paleoclimatólogos, dijeron los autores.
"Ahora podemos comenzar a desarrollar registros de cómo los límites climáticos locales y regionales han cambiado con el tiempo y en respuesta al calentamiento o enfriamiento mundial", dijo el autor principal del estudio, Erik Oerter, quien realizó la investigación como parte de su UC Berkeley Ph.D. disertación.
120,000 años de historia en 3 milímetros de roca
Los pedotemas son un poderoso complemento para los registros geológicos existentes del clima pasado, incluidos los núcleos de hielo, los sedimentos de los lagos y los océanos, y las estalactitas y estalagmitas en las cuevas. Tienen la ventaja de ser bastante ubicuos en regiones ahora pobladas por humanos, a diferencia de las regiones polaresdonde a menudo se obtienen núcleos de hielo.
Los avances clave en la capacidad de analizar con precisión micro-muestras de depósitos de suelo permitieron a los investigadores extraer signos reveladores del cambio climático.
"Al usar mediciones microanalíticas en puntos tan pequeños como 0.01 mm de diámetro, podemos desarrollar series temporales de condiciones climáticas pasadas de una manera que nadie lo ha hecho antes", dijo Oerter. "Es evidente que los recubrimientos de carbonatose formaron en bandas concéntricas alrededor de las rocas, muy parecidas a los anillos de crecimiento anuales en un árbol, excepto que estas laminaciones se forman en escalas temporales de varios cientos de años ".
Los investigadores utilizaron la ablación con láser y una micro sonda de iones, muy similar a un pequeño taladro dental, para obtener muestras microscópicas para el análisis. Se usaron isótopos de uranio para fechar los depósitos, mientras que los isótopos de oxígeno y carbono revelaron pistas sobre la precipitación, la temperatura y la respiración del sueloen el momento en que se formó el mineral.
Por ejemplo, una lluvia más cálida del Golfo de México dará como resultado niveles más altos de oxígeno 18 en comparación con la precipitación fría de las tormentas de nieve que soplan hacia el este a través de las Montañas Rocosas. La proporción de isótopos de carbono 13 y carbono 12 refleja los niveles de respiración del suelo, que esun proxy para la productividad de la planta.
Los isótopos de uranio se usaron para fechar la muestra, pero también se pueden usar para calcular la cantidad de lluvia que recibe el suelo, sirviendo como un tipo de "pluviómetro paleo", dijo Oerter, quien ahora es un investigador postdoctoral en la Universidad deUtah.
Encontrar lo que otros registros no pudieron
Los nuevos datos revelaron que hace 70,000 a 55,000 años, en medio de una edad de hielo menor, el patrón de precipitación en América del Norte cambió de uno dominado por un flujo de tormentas de oeste a este desde el Pacífico norte hacia el surflujo hacia el norte desde el Golfo de México. Los investigadores atribuyeron eso a un sistema estable de alta presión que se estacionó sobre enormes capas de hielo que cubrían el este de Canadá y el noreste de Estados Unidos, lo que ayudó a traer más aire desde el sur.
Esa circulación atmosférica se tradujo en veranos más húmedos e inviernos más secos en el centro de América del Norte, un reverso del patrón habitual en el que cae más precipitación en el invierno.
"Esta es una nueva visión de las fuentes geológicas de datos paleoclimáticos", dijo Oerter. "Las técnicas que desarrollamos ahora se pueden aplicar a depósitos de suelo similares para llenar los vacíos clave en el registro paleoclimático. La información será útil para mejorarla precisión de los modelos climáticos al proporcionar condiciones conocidas para calibrarlos ".
Otros coautores del estudio incluyen investigadores del Centro de Geocronología de Berkeley, Universidad de Melbourne, Universidad de Wisconsin, Universidad de Vanderbilt y Wisconsin Lutheran College.
La National Science Foundation ayudó a apoyar este trabajo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Sarah Yang. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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