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 potencial clima futuro de la Tierra, fue mayor de lo que se pensaba anteriormente.

Al estudiar la composición química de los foraminíferos fosilizados, diminutos 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 ajustaron las estimaciones de estudios previos de foraminíferos que capturaron las condiciones polares para mostrar que los océanos tropicales se calentaron sustancialmente en el Eoceno, pero no tanto como los océanos polares.

En tono rimbombante, cuando los modelos climáticos modernos, los mismos que los utilizados en los informes recientes del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de las Naciones Unidas, se ejecutaron en condiciones del Eoceno, muchos no pudieron replicar estos hallazgos. En lugar de, los modelos subestimaron constantemente el calentamiento de los océanos polares en el Eoceno.

Esta discrepancia puede resultar 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 de investigación de Leverhulme en la Facultad de Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente de la Universidad de St Andrews. Si de hecho se relaciona con el sistema climático, plantea la posibilidad de que las predicciones del futuro calentamiento polar también sean demasiado bajas.

"Sí, los trópicos se están calentando, pero ni cerca del mismo grado que las regiones polares, ", Dijo Evans." Eso es algo que realmente necesitamos para poder comprender y replicar en modelos climáticos. El hecho de que muchos modelos no puedan hacer eso en este momento es preocupante ".

Los investigadores publicaron sus hallazgos esta semana en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .

Los científicos observan con frecuencia el Eoceno para comprender cómo responde la Tierra a 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 época comenzó con una temperatura promedio global de más de 8 grados Celsius, alrededor de 14 grados Fahrenheit, más cálida que la actual, enfriándose gradualmente durante los próximos 22 millones de años. Estas características hacen del Eoceno un buen período para poner a prueba nuestra comprensión del sistema climático. dijo Laura Cotton, coautor del estudio y curador 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 diferencias mayores que las sugeridas por los datos.

El equipo de investigación utilizó foraminíferos grandes que viven en el fondo como "paleotermómetros" para obtener una lectura de temperatura más precisa. Los foraminíferos tienen un registro fósil excepcionalmente largo, que abarca más de 540 millones de años, ya menudo están bien conservados en sedimentos oceánicos. La mayoría son lo suficientemente pequeños como para caber en el ojo de una aguja (Cotton los describe como "una ameba con caparazón"), pero eran tan abundantes durante el Eoceno que hay rocas enteras compuestas por ellos.

"Si miras las pirámides, están llenos de estas pequeñas cosas parecidas a las lentejas:son foraminíferos, "Dijo Cotton." Los antiguos griegos pensaban que las pirámides estaban hechas de lentejas fosilizadas de esclavos, pero es solo la piedra caliza de uno de estos depósitos la que está absolutamente llena de ellos ".

Los foraminíferos forman sus caparazones en concierto con la temperatura y la química del océano, actuando como minúsculas cápsulas de tiempo, cada uno contiene un registro preciso de la temperatura y la química del océano durante su vida. Sus conchas están hechas principalmente de calcio, carbono y oxígeno. Los isótopos pesados ​​de carbono y oxígeno se unen como un foram forma su caparazón:cuanto más fría es la temperatura, cuanto más se unen entre sí.

Al analizar estos isótopos agrupados de especímenes fósiles encontrados en la India, Indonesia y Tanzania, los investigadores pudieron obtener una lectura precisa de la temperatura de la superficie del mar en los trópicos durante el Eoceno. También grabaron con láser un pequeño orificio en cada muestra para medir la cantidad de magnesio y calcio que se vaporizó. 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 Celsius, unos 10 grados Fahrenheit, más cálida que la actual.

"Esta fue la primera vez que tuvimos muestras que eran lo suficientemente buenas y este método era lo suficientemente conocido como para que todo se pudiera combinar, "Dijo Cotton.

Luego, el equipo utilizó su conjunto de datos de los trópicos para calcular la temperatura y la química de los océanos polares. basándose en estudios previos de foraminíferos 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 conocida como amplificación polar. Sus datos mostraron que la diferencia entre las temperaturas de la superficie del mar polar y ecuatorial en el Eoceno fue de aproximadamente 20 grados Celsius, unos 36 grados Fahrenheit. Hoy la diferencia es de 28 grados Celsius, lo que indica que las regiones polares son más sensibles a los aumentos de dióxido de carbono atmosférico que los trópicos.

Preocupantemente, 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 más se acercaron a reproducir los datos del equipo tenían un aspecto clave en común:modificaron la forma en que contabilizaron la formación de nubes y la longevidad de las nubes en la atmósfera. particularmente en las regiones polares.

"Para nosotros, que parece una dirección de investigación prometedora, ", dijo." Si, y es un gran si, esa resulta ser la avenida correcta para bajar, eso podría influir en los modelos que usamos para nuestras predicciones climáticas futuras ".