This is an authorized translation of an Eos article por Planeteando. Esta es una traducción al español autorizada de un artículo de Eos por Planeteando
Un nuevo estudio utiliza técnicas de modelado para descubrir cómo pequeños incidentes de calentamiento pueden convertirse en eventos hipertermales que duran miles de años.
Damond Benningfield | 16 de septiembre de 2021
Un poco de calentamiento global puede recorrer un largo camino. Un reciente análisis matemático del clima del Cenozoico—nuestra era geológica actual, que comenzó con la desaparición de los dinosaurios hace 66 millones de años—indica que los procesos naturales pueden amplificar pequeñas cantidades de calentamiento, convirtiéndolas en eventos “hipertermales” que pueden durar por miles de años o más. Este hallazgo sugiere que el cambio climático inducido por la humanidad podría hacer que nuestro planeta sea susceptible a eventos de calentamiento más extremos en el futuro.
Los científicos han estudiado en detalle varios eventos importantes de calentamiento en el Cenozoico, incluido el máximo térmico del Paleoceno-Eoceno, en el que las temperaturas globales aumentaron por más de 5 °C y permanecieron elevadas durante decenas de miles de años. Tales eventos pueden ayudar a los científicos a entender cómo el planeta responde a los cambios climáticos y predecir cómo podría reaccionar a los cambios actuales causados por los humanos.
Sin embargo, Constantin Arnscheidt y Daniel Rothman del Centro Lorenz del Instituto de Tecnología de Massachusetts, decidieron examinar la historia del ciclo clima-carbono de todo el periodo. Su estudio fue publicado en Science Advances.
“Consideramos todas las fluctuaciones involucradas en lugar de seleccionar las grandes”.
“Queríamos entender el comportamiento más general de las fluctuaciones del ciclo clima-carbono inferior a un millón de años a lo largo del Cenozoico”, dijo Arnscheidt, estudiante graduado y autor principal del estudio. “Y así, por primera vez, consideramos todas las fluctuaciones involucradas en lugar de seleccionar las grandes”.
Sesgo de calentamiento
Los investigadores utilizaron una base de datos de foraminíferos bentónicos que se encuentran en los sedimentos del océano profundo. Los organismos unicelulares están protegidos por caparazones de carbonato de calcio. Los cambios en la temperatura de la superficie, el carbono inorgánico superficial, la química oceánica, y otros factores climáticos alteran las proporciones de isótopos de carbono y oxígeno en sus caparazones, haciendo posible que los científicos los utilicen como indicadores paleoclimáticos.
Arnscheidt y Rothman utilizaron métodos estadísticos para analizar la base de datos. “Las fluctuaciones climáticas en una amplia gama de escalas de tiempo son el resultado de muchos procesos complejos que son imposibles de modelar con exactitud”, dijo Arnscheidt. “Los modelos estocásticos, que han sido largamente empleados para entender la variabilidad climática a corto plazo, capturan aspectos esenciales de este comportamiento al incluir términos de ruido aleatorio”.
Sus resultados mostraron un desequilibrio entre calentamiento global y enfriamiento global, con un fuerte sesgo hacia eventos de calentamiento extremo. Hubo más eventos de calentamiento que de enfriamiento, éstos primeros ocasionaron una mayor oscilación de las temperaturas y duraron más tiempo. Esta tendencia continuó hasta el inicio del Plioceno, hace unos 5.3 millones de años, cuando el clima global se enfrió considerablemente y las capas de hielo comenzaron a cubrir Norteamérica.
El sesgo en las estadísticas fue consistente con el principio de “ruido multiplicativo”, en el que el grado de cambios en un sistema depende de su estado. En este caso, si las variaciones de temperatura durante periodos de miles o decenas de miles de años incrementan a medida que el clima se hace más caliente, “esto resultaría en un sesgo de calentamiento precisamente como el observado”, dijo Arnscheidt.
Procesos naturales no identificados bombean carbono adicional y otros compuestos de calentamiento en la atmósfera e incrementan la temperatura, llevando a eventos de calentamiento extremos y duraderos.
Un sesgo de calentamiento sugeriría que un poco de calentamiento global podría desencadenar procesos biológicos o geoquímicos naturales (los cuales los investigadores dicen que aún necesitan ser identificados) que operan de manera más eficiente en condiciones más cálidas. Estos procesos bombean carbono adicional y otros compuestos de calentamiento en la atmósfera e incrementan la temperatura aún más, llevando a eventos de calentamiento extremos y duraderos.
El impulso inicial para los eventos de calentamiento podría provenir de cambios en la excentricidad de la órbita de la Tierra que varía en un periodo de aproximadamente 100,000 años. Los científicos han observado que algunos eventos de calentamiento parecen alinearse con este ciclo pero no han sido capaces de explicar cómo la excentricidad cambiante podría causar grandes oscilaciones climáticas. El nuevo modelo sugiere que aunque el cambio inicial en el clima causado por el ciclo podría ser pequeño, los efectos multiplicadores podrían convertirlo en un evento importante.
Explorando los límites operativos del clima
“El artículo nos empuja a explorar mucho más la respuesta de la Tierra al forzamiento orbital en los diferentes estados climáticos”, dijo Thomas Westerhold, director del Centro para las Ciencias Ambientales Marinas de la Universidad de Bremen, Alemania, quien lideró el desarrollo de la base de datos de foraminíferos pero no estuvo involucrado en este proyecto. “El sistema climático parece tener límites operativos que una vez que son superados, el sistema se mueve a un estado diferente… Necesitamos saber dónde están esos límites que una vez cruzados, no podemos simplemente deshacerlos”.
El nuevo estudio sugiere que si el actual calentamiento continúa, el clima podría volverse más susceptible a eventos de calentamiento extremo como los vistos en el registro geológico.
El estudio no dice que los efectos multiplicativos impulsarán los efectos del cambio climático antropogénico a corto plazo, señaló Arnscheidt. Sin embargo, sí sugiere que si el actual calentamiento continúa, el clima podría volverse más susceptible a eventos de calentamiento extremo como los vistos en el registro geológico.
“Fundamentalmente, este estudio destaca que aún queda mucho por aprender sobre los mecanismos que rigen la evolución climática a largo plazo de la Tierra y que el forzamiento climático humano actual puede tener efectos de gran alcance en el futuro a largo plazo”, indicó Arnscheidt.
— Damond Benningfield (damond5916@att.net), Escritor Científico.
This translation was made possible by a partnership with Planeteando. Esta traducción fue posible gracias a una asociación con Planeteando. Traducción por Daniela Navarro-Perez (@DanJoNavarro) de @GeoLatinas y edición de Eva Alejandra Juárez-Avila (@evalejandra_ja)
Foto de portada: El Sol brilla sobre la Tierra en esta imagen del año 2020 tomada desde la Estación Espacial Internacional. La forma cambiante de la órbita de la Tierra podría desempeñar un papel en el cambio climático, amplificado por factores multiplicativos en los procesos biológicos y químicos de la Tierra. Créditos: NASA.