Hace un millón de años un patrón de larga data de glaciaciones alternas y períodos cálidos cambió dramáticamente, cuando las edades de hielo de repente se hicieron más largas e intensas. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que esto estaba relacionado con la desaceleración de un sistema de corrientes clave del Océano Atlántico que hoy una vez más se está desacelerando. Un nuevo estudio de los sedimentos del fondo del Atlántico vincula directamente esta desaceleración con una acumulación masiva de carbono arrastrado desde el aire al abismo. Con el sistema funcionando a toda velocidad, este carbono se habría filtrado de nuevo al aire con bastante rapidez, pero durante este período simplemente se estancó en las profundidades. Esto sugiere que la reducción de carbono enfrió el planeta, lo opuesto al efecto invernadero que estamos viendo ahora, a medida que los humanos bombean carbono a la atmósfera. Pero si la corriente sigue disminuyendo ahora, no debemos esperar que nos ayude al almacenar nuestras emisiones; posiblemente al contrario. El estudio, dirigido por investigadores del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia, aparece esta semana en la revista Naturaleza Geociencia .

Los científicos apuntaron a un sistema de corrientes llamado circulación de vuelco meridional del Atlántico, o AMOC. Fluyendo hacia el norte cerca de la superficie, transporta caliente, agua salada desde cerca del ecuador hacia las latitudes cercanas a Groenlandia y el norte de Europa. Aquí, golpea agua más fría del Ártico, se vuelve más denso y se hunde en el abismo, llevando consigo grandes cantidades de carbono absorbido de la atmósfera. El agua profunda luego gira de regreso al sur, donde gran parte se vuelve a fusionar en el Océano Austral, para liberar carbono al aire. El viaje se lleva a cabo durante décadas o siglos.

Un estudio de 2014 realizado por el geoquímico de Lamont-Doherty Steven Goldstein y su entonces estudiante Leopoldo Peña, quienes también son coautores del nuevo estudio, mostró que esta corriente se desaceleró abruptamente alrededor de 950, Hace 000 años. El nuevo estudio muestra que esta desaceleración se correlacionó directamente con una gran acumulación de carbono en el Atlántico profundo. y la correspondiente disminución de carbono en el aire. Este evento fue el desencadenante aparente de una serie de glaciaciones que se producían cada 100, 000 años, versus los anteriores que ocurrieron aproximadamente cada 40, 000 años, y que acumularon menos hielo que los que vinieron después. Los científicos llaman a este punto de inflexión la transición del Pleistoceno medio, y el nuevo patrón ha persistido hasta la última edad de hielo, que terminó alrededor de las 15, Hace 000 años. Exactamente por qué el patrón ha continuado nadie lo sabe, pero el estudio demuestra claramente que el carbono que faltaba en el aire terminó en el océano, y tuvo un efecto poderoso sobre el clima.

"Es una relación de uno a uno. Fue como accionar un interruptor, "dijo el autor principal Jesse Farmer, quien hizo el trabajo mientras era un Ph.D. estudiante en Lamont-Doherty. "Nos muestra que existe una relación íntima entre la cantidad de carbono almacenado en el océano, y lo que está haciendo el clima ".

Los investigadores llegaron a sus hallazgos analizando núcleos de sedimentos de aguas profundas tomados en el Atlántico sur y norte. donde pasaban antiguas aguas profundas y dejaban pistas químicas sobre su contenido en las conchas de criaturas microscópicas. Su análisis confirmó el estudio de 2014 que muestra que el AMOC se debilitó en un grado nunca antes visto, alrededor de 950, 000 años atrás, y durante un tiempo inusualmente largo. Debido a esto, las aguas profundas recogieron alrededor de 50 mil millones de toneladas más de carbono que durante las glaciaciones anteriores, lo que equivale a aproximadamente un tercio de las emisiones humanas que todos los océanos del mundo han absorbido hasta ahora. (Para el contexto, los océanos absorben hoy aproximadamente una cuarta parte de lo que emitimos; la tierra y la vegetación ocupan un tercio. El resto se queda en el aire.)

En el período cálido previo a este evento, la atmósfera había retenido alrededor de 280 partes por millón de carbono; con la ralentización, el dióxido de carbono en el aire bajó a 180 ppm, medido por núcleos de hielo. El carbono atmosférico también se había hundido durante glaciaciones anteriores, pero de 280 ppm hasta aproximadamente 210 ppm. (Debido a las emisiones humanas durante los últimos dos siglos, esta cifra normal de repetición de 280 ppm de la era cálida se ha vuelto obsoleta; El carbono atmosférico es ahora de aproximadamente 410 ppm).

En algún momento, la corriente se despertó de nuevo, y las cosas se calentaron por un tiempo antes de volver a caer en otra era de hielo igualmente extrema, después de 100, 000 años. "Hay muchas ideas sobre las causas de estos cambios, pero es difícil decir cuál fue el detonante "dijo Bärbel Hönisch, Asesor de agricultores y coautor del estudio. "Hay varios tornillos diferentes que podrías imaginar girando, y muchos tornillos sueltos ".

Una idea, abrazado por el grupo de Goldstein, entre otros:En el norte, Las repetidas acumulaciones de glaciares finalmente raspan todo en la tierra hasta el lecho de roca. Los glaciares posteriores pueden adherirse rápidamente al lecho rocoso y crecer aún más, antes de descargar icebergs en el océano. Esto introduce más agua dulce para mezclar con el AMOC, haciéndolo menos denso y eventualmente incapaz de hundirse. En el otro extremo, el hielo también crecería en la Antártida y descargaría más icebergs, que haría las aguas del océano más frías y menos saladas, fomentando así el crecimiento de más hielo marino. Esta, teóricamente, taparía la superficie y evitaría que las aguas profundas se elevaran y liberaran su carbono. Pero si así es como funciona, no está claro qué inicia o finaliza cualquiera de los procesos; es una pregunta como la del huevo y la gallina.

Se cree que la fuerza del AMOC fluctúa naturalmente, pero parece haberse debilitado en un inusual 15 por ciento desde mediados del siglo XX. Nadie está seguro de qué hay detrás de eso, o qué efectos podría producir si continúa la desaceleración. Otro estudio de Lamont-Doherty el mes pasado mostró que una desaceleración alrededor de 13, 000 años atrás, al final de la última edad de hielo, Fue seguido 400 años más tarde por una intensa ola de frío que duró siglos.

"Tenemos que tener cuidado al establecer paralelismos con eso, "dijo Farmer, ahora investigador postdoctoral en la Universidad de Princeton. "Vemos un debilitamiento similar hoy, y uno podría decir, '¡Excelente! ¡La circulación oceánica nos va a salvar del calentamiento del clima! ' Pero eso no es correcto debido a la forma en que las diferentes partes del sistema climático se comunican entre sí ". Farmer dijo que si el AMOC continúa debilitándose ahora, es probable que se hunda menos agua cargada de carbono en el norte, al mismo tiempo, en el Océano Austral, cualquier carbón que ya llegue a las aguas profundas probablemente seguirá burbujeando sin ningún problema. El resultado:el carbono seguirá acumulándose en el aire, no el océano.

Los investigadores señalan que el AMOC es solo una parte de un sistema mucho más grande de circulación global que conecta todos los océanos, el llamado Great Ocean Conveyor, término acuñado por el difunto científico de Lamont-Doherty, Wallace Broecker, que sentó las bases para gran parte de la investigación actual. Se sabe mucho menos sobre la dinámica del carbono en la India y el Pacífico, que juntos empequeñecen al Atlántico, por lo que faltan muchas piezas en el rompecabezas. La investigación en curso en Lamont-Doherty tiene como objetivo construir cronologías de carbono de esas otras aguas en los próximos años.