Superficie cortada y pulida del interior de una estalagmita de las cavernas del lago Shasta. Se muestran las fechas de uranio-torio, junto con la pista de muestreo para análisis geoquímicos. Esta estalagmita creció de ~ 37, 000 a 14, 000 años antes del presente. Crédito:Jessica Oster
Las estalagmitas de las cavernas del lago Shasta (LSC), ubicadas en el norte de California dentro de una importante zona climática de transición entre el noroeste del Pacífico y el suroeste de los Estados Unidos, contienen pistas geoquímicas para ayudar a los investigadores a comprender cómo cambió el clima durante el final de la última edad de hielo (14, 000—37, 000 años) y predecir lo que puede suceder en medio de los cambios climáticos en los tiempos modernos.
Un tipo de espeleotema, Las estalagmitas son impresionantes formaciones rocosas hechas de carbonato de calcio que crecen hacia arriba desde el suelo de las cuevas. Pueden tardar miles de años en crecer; desde las gotitas de agua que hacen el viaje lento desde el agua de lluvia a través de la tierra y finalmente goteando a través de fracturas en los techos de las cuevas hasta el piso. Jessica Oster, profesor asociado de ciencias de la tierra y ambientales y paleoclimatólogo, midió las propiedades geoquímicas dentro de las estalagmitas, incluidos los isótopos estables de oxígeno y carbono en LSC para comprender cómo cambiaron los factores climáticos y ambientales en la región durante y después de la última edad de hielo.
El artículo, "Los registros de estalagmitas multi-proxy del norte de California revelan patrones dinámicos de hidroclima regional durante el último ciclo glacial, "se publicó en línea en la revista Reseñas de ciencias cuaternarias el 24 de junio. Está disponible para su descarga gratuita hasta el 13 de agosto.
Si bien los científicos han estado trabajando durante más de un siglo para reconstruir la historia climática del oeste de EE. UU., las numerosas cadenas montañosas y microclimas que atraviesan la región contribuyen a grandes variaciones en el cambio climático pasado en esta área. Es notable tener un registro de LSC en el norte de California debido a su ubicación en el límite entre el suroeste de EE. UU. Y el noroeste del Pacífico. dos partes del oeste de los EE. UU. que experimentan climas diferentes en la actualidad y han respondido de manera diferente al cambio climático en el pasado.
Mapa que muestra la ubicación de las cavernas del lago Shasta en el norte de California. La zona gris resaltada muestra la ubicación aproximada de la zona de transición entre los climas del suroeste y el noroeste del Pacífico que responden de manera diferente a fenómenos climáticos como El Niño y eventos climáticos del pasado. Crédito:E.K. Sabio
Un beneficio de los espeleotemas como registradores del cambio climático es que se pueden fechar con precisión y precisión midiendo los isótopos de uranio y torio atrapados en la estalagmita a medida que crece. Esta poderosa herramienta de citas funciona hasta 500, 000 años antes del presente, mucho más en el pasado que la datación por radiocarbono, que alcanza un máximo de 50, 000 años. Oster y sus colaboradores salieron con dos estalagmitas y analizaron su geoquímica. Descubrieron que la cantidad de lluvia en LSC variaba rápidamente en el pasado, concurrente con los cambios climáticos conocidos durante y después de la última edad de hielo que se han observado en otros registros del paleoclima en todo el hemisferio norte. También encontraron que hubo períodos de tiempo en los que el clima cerca de LSC era más similar al clima del noroeste del Pacífico, y otros períodos en los que era más similar al suroeste, lo que indica que es posible que la ubicación del límite entre estas zonas no siempre se haya ubicado donde entendemos que está hoy.
Las grandes y rápidas variaciones de lluvia registradas en las estalagmitas de LSC demuestran que el clima en el norte de California es sensible a los cambios que ocurren en otras partes del mundo. y que las precipitaciones en esta área pueden aumentar o disminuir en respuesta a cambios relativamente pequeños en el clima global. En particular, Oster pudo conectar los cambios climáticos identificados en LSC, un Monumento Natural Nacional ubicado a dos horas y media al norte de Sacramento, con los del récord climático de referencia para el hemisferio norte, los registros de núcleos de hielo de Groenlandia. Es plausible que si los cambios climáticos en Groenlandia y el norte de California estuvieran relacionados en ese entonces, ahora pueden estar relacionados (actualmente, la capa de hielo de Groenlandia se está derritiendo rápidamente).
"Nuestros hallazgos nos ofrecen pistas sobre el comportamiento del sistema climático de la región y lo que hacen las lluvias en California en respuesta a los cambios climáticos que ya pueden estar ocurriendo en todo el mundo". ", dijo Oster." Podemos utilizar esta investigación que mira hacia atrás para mirar hacia adelante. Esto es tremendamente importante porque el entorno semiárido alrededor de las cavernas del lago Shasta es sensible a los cambios en las precipitaciones y el cercano lago Shasta es el depósito de agua más grande del estado. Cualquier cambio en las precipitaciones alrededor del lago Shasta tiene el potencial de afectar los recursos hídricos de todo el estado de California ".
Al entrar en un territorio climático desconocido, Los modelos a gran escala que ayudan a orientar a la comunidad global no suelen proporcionar suficiente información a escala regional sobre para qué deben prepararse las comunidades locales. Tener un registro paleoclimático sólido proporciona un marco valioso para comprender cómo cambió un clima regional en el pasado y lo que podría suceder en el futuro.
El proyecto, que comenzó como tesis de maestría de la estudiante Izzy Weisman y se benefició de las contribuciones de varios de los estudiantes de pregrado de Oster, ha abierto las puertas a futuras investigaciones, incluido el desarrollo de reconstrucciones cuantitativas de cómo cambió la lluvia en el pasado, que será de gran utilidad para la ciudad local y los planificadores de recursos. Este trabajo también es de interés para los científicos ambientales que examinan las respuestas a los cambios climáticos en regiones con características geológicas similares en todo el mundo.