Hace cincuenta y seis millones de años, la Tierra experimentó un episodio excepcional de calentamiento global. En muy poco tiempo a escala geológica, dentro de 10 a 20, 000 años, la temperatura promedio aumentó de cinco a ocho grados, solo regresando a su nivel original unos cientos de miles de años después. Basado en el análisis de sedimentos de la vertiente sur de los Pirineos, Investigadores de la Universidad de Ginebra (UNIGE) midieron el impacto de este calentamiento en las crecidas de los ríos y los paisajes circundantes. La amplitud de las inundaciones aumentó en un factor de ocho, y a veces incluso en un factor de 14, y los paisajes con vegetación pueden haber sido reemplazados por áridos, llanuras de guijarros. Sus inquietantes conclusiones, para ser publicado en Informes científicos , muestran que las consecuencias de tal calentamiento global pueden haber sido mucho mayores que las predichas por los modelos climáticos actuales.

"El método en el que confiamos para analizar este calentamiento global se inspira directamente en la señalización celular en la biología de sistemas, donde los investigadores analizan la respuesta de las células a los estímulos externos y la consiguiente transmisión de señales, "explica Sébastien Castelltort, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, y líder del estudio. "Estamos interesados ​​en cómo un sistema, en este caso el ciclo hidrológico a través del comportamiento de los ríos, reacciona a una señal externa, aquí, el calentamiento global ". Este proyecto se centró en un caso climático extremo que era bien conocido por los científicos:un calentamiento de cinco a ocho grados que ocurrió hace 56 millones de años, entre el Paleoceno y el Eoceno, también conocido por las siglas PETM (Palaeocene-Eocene Thermal Maximum). Sistema de señalización de superficie terrestre denominado (ESSS), este proyecto cuenta con el apoyo de la Swiss National Science Foundation (SNSF).

Palmeras en latitudes polares

Ya en la década de 1970, Los científicos observaron una fuerte anomalía en la relación entre los isótopos de carbono estables (δ13C), debido al aumento relativo de la proporción del isótopo ligero (12C) en comparación con el isótopo pesado (13C), reflejando una interrupción del ciclo del carbono, tanto en los océanos como en los continentes, asociado a un calentamiento global y sus espectaculares consecuencias. Las palmeras prosperaron en latitudes polares, y algo de plancton marino, como el dinoflagelado Apectodinio, normalmente restringido a aguas tropicales, se extendió repentinamente por todo el mundo. Los geólogos utilizan este tipo de observación como verdaderos "paleotermómetros, " cuales, en este caso, muestran un aumento en la temperatura del agua superficial que ha alcanzado casi 36 grados en algunos lugares, una temperatura letal para muchos organismos. Se citan varios fenómenos como posibles causas de este calentamiento global, de la intensa actividad volcánica en varias áreas del globo en este período, a la desestabilización de los hidratos de metano, estos "cubitos de hielo" de metano que solo permanecen estables bajo ciertas condiciones de presión y temperatura, y que por desgasificación habrían liberado su gas de efecto invernadero.

Pero aunque el evento es conocido y sus causas han sido ampliamente exploradas, ¿qué pasa con las consecuencias? "La pregunta es importante, porque hay una analogía obvia con el calentamiento global actual. Hay lecciones que aprender de este evento, más aún, dado que el aumento de las temperaturas que estamos presenciando actualmente parece ser mucho más rápido, "Destaca Sébastien Castelltort.

Guijarros que revelan la historia de los ríos

Los Pirineos españoles ofrecen sedimentos que nos permiten observar los antiguos cauces de los ríos y determinar su tamaño. Chen Chen, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Facultad de Ciencias de la UNIGE, dice que se midieron miles de guijarros de río antiguos en el campo. Paso a paso, gracias a la relación directa entre el tamaño de los guijarros y la pendiente de los ríos, los investigadores pudieron así calcular su velocidad de flujo y descarga. Por lo tanto, han desvelado toda la historia de estos ríos, y el de los espectaculares cambios que les han afectado.

Hace cincuenta y seis millones de años, se estaban formando los Pirineos, y sus estribaciones fueron atravesadas por pequeños canales aislados en una llanura aluvial donde depositaron aluviones altamente fértiles, promoviendo el desarrollo de vegetación cuyas raíces anclarían el suelo. Dejando el piedemonte pirenaico, estos pequeños ríos luego se dirigieron hacia el oeste en el Atlántico, que estaba entonces a sólo unos 30 kilómetros de distancia.

"Con el calentamiento global, el paisaje cambió por completo. Las inundaciones formadoras de canales, que ocurren en promedio cada dos o tres años y cuyo flujo hemos podido medir, subió a 14 veces más que antes cuando el clima era más fresco, "explica Sébastien Castelltort. Durante el PETM, los ríos cambiaban constantemente de rumbo, ya no se adaptaron al aumento de la secreción haciendo una incisión en su cama, pero en vez, se ensancharon, a veces dramáticamente, de 15 a 160 metros de ancho en el caso más extremo. En lugar de quedar atrapado en las llanuras aluviales, el aluvión se transfirió directamente hacia el océano, y la vegetación pareció desaparecer. El paisaje se convirtió en áridas y extensas llanuras de grava, atravesado por ríos efímeros y torrenciales.

Riesgos mucho mayores de lo esperado

Los científicos aún no saben cómo han cambiado los patrones de precipitación, pero saben que este calentamiento ha provocado inundaciones más intensas y una mayor estacionalidad, con veranos significativamente más cálidos. Una mayor evaporación resultó en un aumento inesperado en la magnitud de las inundaciones. Un grado de aumento de temperatura implica un aumento del 7 por ciento en la capacidad de la atmósfera para retener la humedad. y esta relación se utiliza generalmente para evaluar el aumento de la precipitación. "Pero nuestro estudio muestra que hay umbrales, evoluciones no lineales que van más allá de esta relación. Con una relación de 14 para la magnitud de la inundación, nos enfrentamos a efectos que no entendemos, que quizás pueda explicarse por factores locales, pero también por factores globales que aún no están incorporados en los modelos climáticos actuales. Nuestro estudio demuestra que los riesgos asociados con el calentamiento global pueden ser mucho mayores de lo que generalmente pensamos, ", concluye Sébastien Castelltort.