Un nuevo análisis internacional de fósiles marinos muestra que el calentamiento de los océanos polares durante el Eoceno, un período de efecto invernadero que permite vislumbrar el posible clima futuro de la Tierra, fue mayor de lo que se pensaba anteriormente.
Al estudiar la composición química de foraminíferos fosilizados, pequeños animales unicelulares que vivían en aguas tropicales poco profundas, un equipo de investigadores generó estimaciones precisas de las temperaturas de la superficie del mar tropical y la química del agua de mar durante la Época del Eoceno, hace 56-34 millones de años.Usando estos datos, los investigadores afinaron las estimaciones de estudios previos de foram que capturaron condiciones polares para mostrar que los océanos tropicales se calentaron sustancialmente en el Eoceno, pero no tanto como los océanos polares.
Es importante destacar que cuando los modelos climáticos modernos, los mismos que se usaron en los informes recientes del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático de las Naciones Unidas, se ejecutaron en condiciones del Eoceno, muchos no pudieron replicar estos hallazgos. En cambio, los modelos subestimaron consistentemente el océano polarcalentamiento en el Eoceno.
Esta discrepancia puede ser el resultado de una brecha en nuestra comprensión del sistema climático o de lo que sabemos sobre el Eoceno, dijo David Evans, autor principal del estudio y miembro investigador de Leverhulme en la Facultad de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Universidad de St AndrewsSi realmente se relaciona con el sistema climático, aumenta la posibilidad de que las predicciones del calentamiento polar futuro también sean demasiado bajas.
"Sí, los trópicos se están calentando, pero en ninguna parte cerca del mismo grado que las regiones polares", dijo Evans. "Eso es algo que realmente necesitamos poder entender y replicar en los modelos climáticos. El hecho de que muchos modelos no puedenhacer eso en este momento es preocupante "
Los investigadores publicaron sus hallazgos esta semana en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Los científicos frecuentemente miran el Eoceno para comprender cómo responde la Tierra a los niveles más altos de dióxido de carbono. Durante el Eoceno, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera fue de más de 560 partes por millón, al menos dos veces los niveles preindustriales, y la épocacomenzó con una temperatura promedio global de más de 8 grados centígrados, alrededor de 14 grados Fahrenheit, más cálida que hoy, que se enfrió gradualmente durante los próximos 22 millones de años. Estas características hacen del Eoceno un buen período para evaluar nuestra comprensión del climasistema, dijo Laura Cotton, coautora del estudio y curadora de micropaleontología en el Museo de Historia Natural de Florida.
Uno de los desafíos ha sido determinar con precisión la diferencia entre las temperaturas de la superficie del mar en los polos y el ecuador durante el Eoceno, con modelos que predicen mayores diferencias que los datos sugeridos.
El equipo de investigación usó grandes foras que viven en el fondo como "paleotermómetros" para obtener una lectura de temperatura más precisa. Las foras tienen un registro fósil excepcionalmente largo, que abarca más de 540 millones de años, y a menudo están bien conservadas en los sedimentos oceánicos.son lo suficientemente pequeños como para caber en el ojo de una aguja Cotton los describe como "una ameba con caparazón", pero fueron tan abundantes durante el Eoceno que hay rocas enteras compuestas de ellas.
"Si nos fijamos en las pirámides, están llenas de estas pequeñas cosas parecidas a lentejas, son foramas", dijo Cotton. "Los antiguos griegos pensaban que las pirámides estaban hechas de lentejas fosilizadas de esclavos, pero essolo la piedra caliza de uno de estos depósitos que está completamente llena de ellos "
Los forams forman sus conchas en concierto con la temperatura y la química del océano, actuando como cápsulas de tiempo minúsculo, cada una con un registro preciso de la temperatura y la química del océano durante su vida útil. Sus conchas están hechas principalmente de calcio, carbono y oxígeno. Isótopos pesados deel carbono y el oxígeno se unen a medida que una capa forma su caparazón: cuanto más fría es la temperatura, más se unen entre sí.
Al analizar estos isótopos agrupados de especímenes fósiles encontrados en India, Indonesia y Tanzania, los investigadores pudieron obtener una lectura precisa de la temperatura de la superficie del mar a través de los trópicos en el Eoceno. También perforaron un pequeño agujero en cada muestra para medir la cantidad demagnesio y calcio que se vaporizaron, revelando la química del agua de mar.
Descubrieron que la temperatura de la superficie del mar tropical en el Eoceno era de unos 6 grados centígrados, unos 10 grados Fahrenheit, más cálida que la actual.
"Esta fue la primera vez que obtuvimos muestras que eran lo suficientemente buenas y este método era lo suficientemente conocido como para que todo pudiera unirse", dijo Cotton.
El equipo luego utilizó su conjunto de datos de los trópicos para volver a calcular la temperatura y la química de los océanos polares, basándose en estudios previos de forams que capturaron las condiciones de esas regiones.
Con este factor de corrección en su lugar, investigaron el grado en que los océanos polares se calentaron más que los trópicos, una característica del sistema climático conocido como amplificación polar. Sus datos mostraron que la diferencia entre las temperaturas de la superficie del mar polar y ecuatorial en el Eocenose estimaba en 20 grados centígrados, unos 36 grados Fahrenheit. Hoy la diferencia es de 28 grados centígrados, lo que indica que las regiones polares son más sensibles a los aumentos de dióxido de carbono atmosférico que los trópicos.
Problemas, dijo Evans, cuando el equipo comparó sus datos con varios modelos climáticos modernos en condiciones del Eoceno, la mayoría de los modelos subestimaron la amplificación polar en aproximadamente un 50 por ciento.
Los dos modelos que estuvieron más cerca de reproducir los datos del equipo tenían un aspecto clave en común: modificaron la forma en que representaban la formación de nubes y la longevidad de las nubes en la atmósfera, particularmente en las regiones polares.
"Para nosotros, eso parece una dirección de investigación prometedora", dijo. "Si, y es un gran si, resulta ser la vía correcta para bajar, eso podría jugar con los modelos que utilizamos paranuestras predicciones climáticas futuras "
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Materiales proporcionado por Museo de Historia Natural de Florida . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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