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Paleoclimatología


Paleoclimatología, en geología, es el estudio de la corteza terrestre, los paisajes, los registros fósiles, las distribuciones de isótopos en los océanos y otros datos físicos relacionados, en un esfuerzo por determinar la historia de las variaciones del clima en el planeta. Estos estudios incluyen también investigaciones históricas con el objetivo de comprender mejor los efectos de las actividades humanas sobre los procesos climáticos. Los ejemplos más conocidos de cambio climáticos son los periodos glaciales; los mecanismos fundamentales que originan estas variaciones pueden ser desde la deriva continental descrita por la tectónica de placas, hasta los ciclos rotacional y orbital de la Tierra.

Bien alejada de la notoriedad que reciben otras disciplinas de punta como la nanotecnología y la genética, la paleoclimatología estudia el clima del pasado a partir de indicadores geológicos naturales y revela cómo han evolucionado las temperaturas y otras variables en los diferentes periodos históricos de la Tierra.

Al margen de los comprensibles espacios en blanco existentes aún en el tema, las investigaciones desarrolladas permiten afirmar que el clima del planeta nunca ha sido estable, ha variado en todas las escalas del tiempo y continuará haciéndolo así en el futuro, más allá de cuánto pueda afectarlo la actividad humana.

Ello fundamenta la importancia de conocer cuáles han sido sus tendencias naturales en el pasado, pues así los científicos pueden evaluar con objetividad el impacto real de las acciones del hombre sobre las condiciones medioambientales del presente, y diseñar modelos predictivos climáticos para el futuro.

Durante las últimas décadas surgieron diferentes teorías que tratan de explicar los orígenes de los cambios climáticos sufridos por la Tierra, algunos de los cuales ocurrieron con lentitud, mientras otros lo hicieron de manera abrupta.

Una hipótesis basada en los conocimientos astronómicos asocia tales fluctuaciones con las variaciones de la órbita terrestre, mientras otras los relacionan con los cambios en la actividad del Sol. También existen recientes evidencias que vinculan el impacto de meteoritos, el vulcanismo y las variaciones en la composición atmosférica con los cambios globales en el pasado.

Reconstrucción paleoclimática

La reconstrucción paleoclimática también plantea retos considerables. Más allá de los últimos 150 años no hay registros climáticos instrumentales y cualquier reconstrucción está basada en métodos aproximativos que ofrecen una estimación de variables climáticas. Ello hace que las reconstrucciones cuantitativas sean extremadamente difíciles y a menudo con errores de magnitud incierta. Por ejemplo, una de las maneras más fiables de reconstruir la temperatura del mar es mediante el índice UK/37 que consiste en el análisis en sedimentos marinos de unos compuestos orgánicos producidos por algas unicelulares fotosintéticas que viven en la zona fótica del mar. La dificultad en el uso de este índice radica en que no se sabe con certeza a qué profundidad de la superficie del mar o estación corresponden las estimaciones de temperatura, ya que aparte de haber mucha variabilidad interanual, la zona fótica tiene diferente profundidad en diferentes latitudes. Además, como los métodos de reconstrucción paleoclimática se han establecido mediante el estudio de ambientes modernos, es difícil establecer cuál es su validez en tiempos pasados. Esto es así, ya sea porque se dan con frecuencia cambios ambientales que dan lugar a entornos que no son análogos a los actuales, o por las transformaciones de las señales al acumularse en registros geológicos.

De todos modos, a parte de la validación de modelos, el uso de la paleoclimatologia ha permitido hacer grandes avances en nuestra comprensión del sistema climático. Por ejemplo, no hay ninguna duda de que estamos instalados en el cambio. Los registros del pasado nos muestran que tanto la temperatura del mar, como la vegetación, la composición de la atmósfera o las corrientes oceánicas cambian de manera periódica en ciclos de decenas de miles, centenares o décadas de años. Cambios de gran magnitud se pueden dar de forma gradual sobre períodos evolutivos de las especies o de manera «abrupta» en períodos de duración inferior a una generación humana. Estudiando la relación a través del tiempo entre variables que caracterizan el clima directamente (p.ej. la temperatura), o indirectamente (p.ej., la presencia de hielo en el continente depende en parte de la temperatura, pero también de variables como la precipitación), con factores de cambio, como la composición de la atmósfera (p.ej. el dióxido de carbono o CO2) se han establecido relaciones causa-efecto entre variables y procesos. Así, los testigos de hielo de Groenlandia y la Antártida muestran de forma concluyente como las concentraciones de los gases de efecto invernadero han variado de forma paralela a los ciclos glaciares/interglaciares durante, como mínimo, los últimos 400 000 años.

El estudio del pasado también ayuda a dar una cierta perspectiva de la situación actual y futura. Por ejemplo, ha habido épocas en que la temperatura media de la Tierra ha sido probablemente más cálida que hoy en día, y las concentraciones de dióxido de carbono más altas. Pero bien es cierto que las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico actualmente son las más altas de los últimos 400 000 años y probablemente de varios millones de años atrás. La concentración de dióxido de carbono actual es de 365 ppm, mientras que los máximos de los últimos tres interglaciales no han sobrepasado las 300 ppm, aunque normalmente los valores alcanzados en épocas análogas a la actual son de cerca 280 ppm, lo mismo que las concentraciones preindustriales. Al ritmo actual de crecimiento del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera, dentro de pocos años el crecimiento de este gas, desde el siglo XIX, habrá ultrapasado el incremento que se observa entre épocas glaciales (200ppm) e interglaciales (280ppm). Actualmente, estamos y nos dirigimos hacia una situación con un efecto invernadero muy fuerte, quizás análoga al período de transición ente el Paleoceno y Eoceno, hace unos 57 millones de años.

Pero posiblemente el tema más preocupante es que estudios paleoclimáticos y modelos muestran como el sistema climático puede oscilar entre modos estables de funcionamiento de una manera abrupta. Así, se teme que el actual incremento de dióxido de carbono atmosférico, más que llevar a un incremento gradual y proporcional de las temperaturas medias del planeta, puede causar un cambio brusco en el funcionamiento de alguna de las partes del sistema, como por ejemplo la circulación oceánica o el ciclo hidrológico. El problema se encontraría en nuestra limitada capacidad de anticipar cómo este cambio se traducirá en cambios en el régimen de temperaturas o hídrico a escala local en diversas partes del planeta. Además, el hecho de que pueden ser cambios muy rápidos reduce nuestra capacidad de adaptación a un nuevo entorno.

Más información en la red
  • NOAA Paleoclimatology program: http://www.ngdc.noaa.gov/paleo/
  • PAGES: Past Global Changes: http://www.pages-igbp.org/
  • Paleoclimate Modelling Intercomparison Project: http://www-lsce.cea.fr/pmip/
  • United Nations Environment Programme: http://www.grida.no/climate/vital/
  • Climate change: http://climatechange.unep.net/
  • Climate change 2001: http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/index.htm

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