Analizando los rastros de ceras foliares de plantas terrestres que durante milenios se acumularon en sedimentos de aguas profundas, un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Arizona reconstruyó la historia de la actividad de los monzones en el norte de México. Sus resultados, publicados en línea el 3 de septiembre en eldiario Geociencia de la naturaleza , ayudar a resolver un debate de larga data sobre si la actividad del monzón se cerró por completo bajo la influencia del enfriamiento provocado por las capas de hielo que cubrían gran parte de América del Norte, o simplemente se suprimió.
Durante el Último Máximo Glacial, hace unos 20,000 años, cuando los mamuts y otras bestias prehistóricas deambulaban por lo que ahora es el norte de México y el suroeste de los Estados Unidos, las lluvias de verano contribuyeron con un 35 por ciento de la precipitación anual, en comparación con alrededor del 70 por ciento actual, segúnal nuevo estudio.
Al desviar la humedad de los trópicos, el monzón de verano alivia el intenso calor del verano y la sequía en las tierras áridas del suroeste de Estados Unidos y el noroeste de México. Si la región dependiera solo de las lluvias de invierno, el desierto de Sonora no seríaconocido como uno de los desiertos con mayor biodiversidad del mundo.
"El monzón es una característica tan icónica del desierto del Suroeste, pero sabemos muy poco acerca de cómo ha cambiado durante miles y millones de años", dice Tripti Bhattacharya, el primer autor del estudio. "Nuestro hallazgo de que el monzón del suroeste fuesuprimido, pero no desaparecido por completo en condiciones glaciales, apunta a la variabilidad dramática de la circulación atmosférica en ese momento, pero sugiere que ha sido una característica persistente de nuestro clima regional ".
Los estudios anteriores habían arrojado resultados no concluyentes, en parte porque los registros utilizados para inferir evidencia de lluvias monzónicas pasadas tienden a ser más como instantáneas en el tiempo en lugar de proporcionar registros climáticos más continuos. Por ejemplo, los investigadores han obtenido valiosos vislumbres en desaparecidos por mucho tiempocomunidades de plantas basadas en partes de plantas preservadas en nidos de packrat llamados basureros, o analizando las firmas químicas que dejaron en los suelos.Esos estudios sugirieron una actividad monzónica persistente durante la última edad de hielo, mientras que otros estudios basados en modelos climáticos indicaron que estaba temporalmente ausente.
Al aplicar un método inteligente nunca antes utilizado para estudiar la historia del monzón, Bhattacharya y sus coautores descubrieron el equivalente de un libro olvidado y sin abrir de registros climáticos pasados, a diferencia de los archivos climáticos estudiados previamente, que en comparación sonmás como páginas individuales y dispersas.
Formando una vasta bóveda natural a casi 1,000 metros debajo de la superficie del mar, el fondo marino de las zonas pobres en oxígeno en el Golfo de California contiene material orgánico que se arrojó al agua durante miles de años, incluidos los desechos de las plantas terrestres que crecen en la región.Dado que los depósitos permanecen en gran parte sin ser perturbados por los carroñeros o la actividad microbiana, Tierney y su equipo pudieron aislar los compuestos de cera de la hoja del lodo del fondo marino.
La coautora Jessica Tierney, profesora asociada del Departamento de Geociencias de la UA y ex asesora postdoctoral de Bhattacharya, ha sido pionera en el análisis de los recubrimientos cerosos de las hojas de las plantas para reconstruir la lluvia o los períodos secos en el pasado en función de su huella química, específicamentediferentes proporciones de átomos de hidrógeno. El agua en la lluvia del monzón, según Tierney, contiene una mayor proporción de un isótopo de hidrógeno conocido como deuterio, o "agua pesada", que tiene que ver con su origen en los trópicos.Por otro lado, llevan una firma diferente porque contienen agua con una proporción menor de deuterio versus hidrógeno "regular".
"Las plantas absorben la cantidad de agua que obtienen, y debido a que las dos estaciones tienen diferentes proporciones de isótopos de hidrógeno, podemos relacionar las proporciones de isótopos en las ceras de hojas preservadas con la cantidad de lluvia monzónica en la región del Golfo de California", explica Tierney.
Unir los patrones pasados del monzón en el suroeste puede ayudar a los científicos a predecir mejor los escenarios futuros bajo la influencia de un clima que tiende a un mundo más cálido, no a otra edad de hielo, dicen los investigadores.
"El pasado no es un análogo perfecto, pero actúa como un experimento natural que nos ayuda a probar qué tan bien entendemos la variabilidad del clima regional", dice Bhattacharya, quien recientemente aceptó un puesto como profesor asistente de ciencias de la tierra en la Universidad de Syracuse"Si entendemos cómo respondieron los climas regionales en el pasado, nos da una mejor oportunidad de predecir cómo responderán al cambio climático en el futuro".
Una forma en que los científicos pueden aprovechar los registros climáticos pasados es aplicándoles modelos climáticos, utilizando los registros para "hacer realidad" los modelos.
"El problema es que en este momento, nuestros mejores modelos climáticos no están de acuerdo con respecto a cómo cambiará el monzón en respuesta al calentamiento global", dice Tierney. "Algunos sugieren que las precipitaciones de verano se harán más fuertes, otros dicen que 'se debilitará. Al comprender mejor la mecánica del fenómeno, nuestros resultados pueden ayudarnos a descubrir por qué los modelos no están de acuerdo y proporcionar restricciones que pueden traducirse en el futuro ".
Para probar la hipótesis de si los tiempos más fríos generalmente debilitan el monzón y los períodos más cálidos lo fortalecen, el grupo de Tierney planea investigar cómo respondió el monzón a los períodos más cálidos en el pasado. La investigación futura se centrará en el último período interglacial hace aproximadamente 120,000 años, y un período marcado por niveles de gases de efecto invernadero similares a los de la atmósfera actual: la Época del Plioceno, que duró entre 5,3 y 2,5 millones de años.
Tener mejores registros del monzón del suroeste también ayuda a los científicos a comprender mejor cómo se compara con los monzones de otras partes del mundo que están mejor estudiados.
"Ahora sabemos que nuestro monzón parece ser mucho más sensible a la configuración a gran escala de la atmósfera, mientras que otros sistemas de monzón están más estrechamente relacionados con las condiciones oceánicas locales", dice Bhattacharya.
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Materiales proporcionados por Universidad de Arizona . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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