Hay un cierto romance con la espeleología, el estudio de las cuevas, si puedes ver más allá del frío y la humedad y la oscuridad. Las cuevas son lugares antiguos y, a menudo, hermosos. Y pueden ser útiles. Formaciones rocosas en cuevas, resulta, contienen en su interior secretos químicos que abren una ventana a las civilizaciones antiguas y al clima del futuro.

Mucha gente piensa en espeleotemas, o rocas de cueva, como aburrido y marrón. Pero vienen en una amplia paleta de colores. "Hace poco estuve con un amigo en una mina abandonada donde había unas rocas que tenían un tono azulado, brillo verdoso porque tenían mucho cobre en ellos, ", dijo el Dr. Sebastian Breitenbach." Es realmente raro ver eso ".

Piense en un espeleotema y probablemente se esté imaginando estalactitas y estalagmitas. (Para recordar cuál es cuál, intente pensar en las estalactitas que tienen que agarrarse con fuerza; son las que cuelgan del techo.) Estas rocas se forman cuando el agua gotea en una cueva y el carbonato disuelto que contiene se precipita gradualmente. También se obtienen piedras de flujo formadas a partir de arroyos subterráneos y tubos de roca de paredes delgadas conocidos como "pajitas de soda".

Estas rocas crecen dolorosamente lento:unas décimas de milímetro por año en los casos más rápidos. Esto significa que las estalactitas pueden tener decenas de miles de años. Y debido a que la roca de la cueva se deposita gradualmente por gotas de agua individuales, almacena un registro de su composición química.

Resulta que algunas de estas firmas químicas varían según el clima en ese momento. Tomemos, por ejemplo, la proporción de dos isótopos de oxígeno, oxígeno-16 y oxígeno-18. El agua de lluvia contiene una proporción específica de los dos y, por lo tanto, al triturar muestras de espeleotemas y analizar la proporción de isótopos en diferentes puntos a lo largo de la roca, los geoquímicos pueden tener una idea de lo lluvioso que estaba, o de dónde se originó la lluvia cuando se formó la roca. Hay muchos otros proxies además del oxígeno también.

Antiguo

Este registro del clima antiguo sepultado en piedra resulta útil para darnos una idea de cómo era la vida de las civilizaciones antiguas. También puede informarnos sobre períodos como el misterioso colapso de la Edad del Bronce.

Este fue el período de 50 años en el que varias civilizaciones importantes del Mediterráneo, incluido el imperio egipcio, los micénicos y los hititas, todo colapsó alrededor de 3, Hace 000 años. Algunos creen que esto podría haber tenido que ver con una mega sequía que afectó a la región. Pero esta es una idea controvertida y hay muchas otras teorías. Algunos textos antiguos atribuyen la culpa a las hordas invasoras conocidas como los "pueblos del mar".

Los datos de las cuevas pueden ayudar a iluminar lo que podría haber sucedido al mostrar al menos cuándo y dónde hubo una sequía. Pero hay lagunas en los datos, sobre todo cuando se trata de Turquía.

"Turquía ha sido el hogar de muchas culturas humanas antiguas importantes, desde algunas de las sociedades agrícolas más antiguas del mundo en el Paleolítico hasta sociedades más modernas como los hititas, griegos clásicos Romano, Imperios bizantino y otomano, "dijo el Dr. Ezgi Unal-Imer de la Universidad Técnica de Oriente Medio en Ankara, Pavo. "Estamos seguros de que deben haber sido fuertemente influenciados por las (cambiantes) condiciones ambientales".

Por eso inició el proyecto Speleotolia, con el objetivo de recopilar datos del paleoclima de alta resolución de Turquía. Ha estado recolectando muestras de cuevas en los últimos años, incluidas 10 estalagmitas del oeste de Turquía.

Cinco de estos cubren el período del Holoceno y ella tiene una muestra que proporciona una línea continua de crecimiento que se remonta a 1, 825 años. "Esto cubre casi toda la era común; es una muy buena muestra, " ella dijo.

Actualmente se encuentra a la mitad de la perforación de 420 muestras, lo que la ayudará a reconstruir las condiciones climáticas pasadas. El Dr. Unal-Imer está entusiasmado con lo que descubrirán. Simplemente no sabemos lo que encontraremos ella dice.

Lluvia

Una cosa que su proyecto no hará sin embargo, es cuantificar cuánta lluvia cayó en un año determinado en el pasado.

En este momento, la mayoría de los datos espeleotemáticos solo pueden señalar tendencias climáticas a corto plazo, dice el Dr. Breitenbach, que trabaja en la Universidad de Northumbria en Newcastle, REINO UNIDO. En otras palabras, nos puede decir que cierto período fue mucho más lluvioso que el anterior, pero no cuántos milímetros de lluvia cayeron. ¿Porque?

Bien, tomemos de nuevo la proporción de isótopos de oxígeno en una roca. En verdad, aunque esto se ve influenciado por la lluvia, también es impulsado hacia arriba y hacia abajo por otros factores como la temperatura, y la topografía y humedad de la cueva en particular.

El proyecto QUEST que lideró Breitenbach está tratando de cambiar esa incertidumbre, utilizando dos estrategias. El primero implica un trabajo detallado en una de las cuevas de Waitomo en Nueva Zelanda. El plan es medir muchos proxies en paralelo y ver cómo varían todos con el tiempo. Las variaciones en un proxy pueden deberse a varios factores y es imposible saber cuánto contribuyó cada uno. Pero mire las variaciones en 10 o 15 proxies en tándem y solo debería haber una hipótesis sobre cómo la lluvia ha cambiado cuantitativamente, decir, que se ajusta a todos los hechos. "Entonces es como una novela policíaca de Agatha Christie, ", dijo el Dr. Breitenbach." Todos los hechos que aprendimos de los representantes deben encajar en la interpretación ".

Uno menos para esta estrategia, sin embargo, es que requiere un conocimiento detallado de la cueva donde se tomaron las muestras de espeleotemas. Esto significa que los investigadores tendrían que convocar a su detective interior de nuevo con casi cada muestra de roca.

La segunda estrategia es descubrir nuevos proxies que realmente solo se ven afectados por una variable y, por lo tanto, pueden proporcionar datos cuantitativos directamente. Dr. Adam Hartland de la Universidad de Waikato en Hamilton, Nueva Zelanda ha estado liderando esta parte del trabajo.

Calibrar

Ha descubierto algunas moléculas conocidas como complejos organometálicos para los que es posible cuantificar cómo cambian en las rocas de las cuevas en respuesta a la temperatura con gran detalle. El truco será calibrar este proxy, de modo que podemos decir que una medida de una cierta cantidad del complejo significa una cierta temperatura. "Sabemos cómo hacer eso, pero todavía no lo hemos hecho, "dijo el Dr. Breitenbach.

Pero, ¿qué tiene que ver todo esto con el futuro? Bien, recolectar información sobre el pasado es crucial para responder preguntas sobre qué sucederá con las precipitaciones y la temperatura ante la emergencia climática. Tomemos el caso de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO), un patrón meteorológico que afecta las temperaturas del océano y desplaza la lluvia en el hemisferio sur con efectos catastróficos en la pesca y la agricultura.

En este momento, Tenemos una pobre comprensión de cómo ENSO se vio afectado por el cambio climático en el pasado. Pero con espeleotemas, podemos retroceder en el tiempo y observar un período que fue particularmente cálido. "Podemos ver con qué frecuencia hubo El Niño, ¿Qué tan fuertes eran? y ¿dónde fueron sus impactos más fuertes? Entonces podemos usar el pasado como clave para el futuro, "dijo el Dr. Breitenbach.