Una disminución en el dióxido de carbono atmosférico CO 2 los niveles llevaron a un cambio fundamental en el comportamiento del sistema climático de la Tierra hace alrededor de un millón de años, según una nueva investigación dirigida por la Universidad de Southampton.
Un equipo de científicos internacionales utilizó nuevas mediciones geoquímicas, junto con un modelo del 'sistema de la Tierra', para mostrar que el crecimiento y la naturaleza cambiante de las capas de hielo continentales, hace aproximadamente un millón de años, coincidieron con una cascada de eventos que finalmenteCO atmosférico reducido 2 durante los intervalos glaciales: períodos en los que la Tierra experimentó un frío extremo.
Los investigadores han demostrado que este cambio fue clave para desencadenar lo que se conoce como Transición del Pleistoceno Medio MPT, que duró alrededor de 400,000 años. El MPT tuvo efectos duraderos en la frecuencia con la que la Tierra hizo la transición entre períodos de calor yclima frío los "ciclos de la era de hielo".
Los resultados del estudio se publican en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Durante gran parte de los últimos tres millones de años, el clima de la Tierra, naturalmente, pasó un ciclo cada 40,000 años desde fríos intervalos glaciales, donde el hielo continental cubría gran parte de América del Norte y Europa, hasta climas interglaciales cálidos como el período preindustrial, cuando Europa y América del Norteestaban en gran parte libres de hielo.
Estos ciclos de la era de hielo, también conocidos como Ciclos de Milkovitch después de que el matemático serbio que los descubrió, son estimulados por cambios regulares en la forma en que la Tierra orbita alrededor del sol y gira sobre su eje, causados por la atracción gravitacional de los otros planetas en nuestrosistema solar. Hace aproximadamente un millón de años, durante el MPT, el período de los ciclos cambió abruptamente a cada 100,000 años. Sin embargo, esta transición no va acompañada de un cambio en la naturaleza de los ciclos orbitales y por lo tanto representa un desafío significativo paraTeoría de Milkovitch para explicar los ciclos de la edad de hielo.
El Dr. Tom Chalk, becario postdoctoral en la Universidad de Southampton, que dirigió el estudio conjuntamente, explica: "Sabemos por las burbujas de la atmósfera antigua atrapada en los núcleos de hielo antárticos que cambia el CO atmosférico 2 acompañado de los ciclos de la edad de hielo más recientes. CO 2 era bajo cuando hacía frío durante los glaciares y era más alto durante los interglaciales cálidos, de esta manera actuaba como un amplificador clave del clima relativamente menor que se forzaba a partir de los ciclos orbitales. Desafortunadamente, los registros del núcleo de hielo solo se remontanhace alrededor de 800,000 años y, por lo tanto, no supere este intervalo de transición clave. Para comprender mejor la causa del MPT, necesitábamos una forma de reconstruir el CO 2 más atrás en el tiempo "
Para hacer esto, el equipo utilizó una técnica basada en la composición isotópica de boro de las conchas de fósiles marinos antiguos llamados 'foraminíferos'. Estos son pequeños plancton marinos que viven cerca de la superficie del mar y la composición química de sus conchas microscópicas.registra las condiciones ambientales de la época en que vivieron, hace millones de años.
El profesor Gavin Foster, de la Universidad de Southampton, continúa: "De estas mediciones de isótopos de boro pudimos recuperar una instantánea de la variabilidad en el CO atmosférico 2 hace aproximadamente 1,1 millones de años. Pudimos demostrar, por primera vez que, al igual que en el registro del núcleo de hielo, CO 2 y el clima varió en tándem. Sin embargo, hubo dos diferencias principales: en primer lugar, durante los glaciares antes del MPT, CO 2 no cayó tan bajo como lo hizo en el registro del núcleo de hielo después del MPT, quedando aproximadamente 20-40 partes por millón ppm más alto. En segundo lugar, el sistema climático también fue más sensible a los cambios de CO 2 después del MPT que antes "
El sistema climático de la Tierra es muy complejo y las diversas interconexiones entre sus numerosos procesos y retroalimentaciones se entienden mejor dentro de un marco de modelado computacional. El Dr. Mathis Hain, investigador independiente de investigación de NERC en la Universidad de Southampton, agregó: "Para determinarpor qué el CO glacial 2 disminuido en 20-40 ppm en todo el MPT, utilizamos un modelo biogeoquímico. Nuestro mejor modelo ajustado a los datos disponibles sugiere que la reducción de la reducción de CO 2 durante los períodos glaciales anteriores al MPT se debió a un flujo reducido de polvo hacia el Océano Austral en este momento. Un flujo de polvo más alto durante los intervalos glaciales más recientes trajo hierro muy necesario a esa región, estimulando la productividad primaria y el crecimiento del fitoplancton, bloqueándosemás CO 2 lejos en las profundidades del océano. Todavía no sabemos exactamente por qué el clima se volvió más polvoriento después del MPT, pero probablemente se deba a que las capas de hielo se hacen más grandes y cambian la circulación atmosférica ".
En los últimos 20 años, más o menos, ha habido muchas ideas diferentes para explicar esta importante transición climática, algunas han pedido cambios en la naturaleza de las capas de hielo, otras en el CO atmosférico 2 cambio. Lo que muestran los nuevos datos y modelos del equipo es que lo que sucedió en realidad fue una mezcla de ambos tipos de ideas: el clima y las capas de hielo se volvieron más sensibles, esto condujo a capas de hielo más grandes, y esto a su vez llevó aa CO mejorado 2 reducción. Al igual que con muchas facetas del sistema de la Tierra, estos cambios actuaron en un círculo vicioso, alimentándose unos de otros, en última instancia, manteniendo períodos glaciales más largos después del MPT.
Todavía queda mucho por descubrir acerca de cómo responde el sistema de la Tierra al forzamiento climático. Sin embargo, este estudio ilustra el exquisito acoplamiento que existe en el Sistema de la Tierra entre el cambio climático, la masa de la capa de hielo y el océano polarmecanismos que regulan el CO natural 2 cambio
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Materiales proporcionados por Universidad de Southampton . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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