Hace 24 millones de años:transición del Oligoceno al Mioceno Crédito:Alfred-Wegener-Institut, Katharina Hochmuth
La historia de los glaciares de la Antártida es actualmente uno de los temas más importantes de la investigación climática. ¿Por qué? Porque el empeoramiento del cambio climático plantea una pregunta clave:¿Cómo reaccionaron las masas de hielo del continente sur a los cambios entre las fases fría y cálida en el pasado? y ¿cómo lo harán en el futuro? Un equipo de expertos internacionales, dirigido por geofísicos del Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI), ha arrojado nueva luz sobre nueve intervalos fundamentales en la historia climática de la Antártida, repartidos en 34 millones de años, reconstruyendo la profundidad del Océano Austral en cada uno. Estos nuevos mapas ofrecen información sobre, por ejemplo, los cursos pasados de las corrientes oceánicas, y demuestre que, en pasadas fases cálidas, las grandes capas de hielo de la Antártida oriental reaccionaron al cambio climático de manera similar a como lo hacen las capas de hielo de la Antártida occidental en la actualidad. Los mapas y el artículo disponible gratuitamente se acaban de publicar en la revista online. Geoquímica, Geofísica, Geosistemas , una publicación de la American Geological Union.
El Océano Austral es uno de los pilares más importantes del sistema climático de la Tierra. Su Corriente Circumpolar Antártica, la corriente más poderosa del planeta, une el Pacífico, Océanos Atlántico e Índico, y ha aislado efectivamente el continente antártico y sus masas de hielo del resto del mundo durante más de 30 millones de años. Entonces y ahora, las corrientes oceánicas solo pueden fluir donde el agua es lo suficientemente profunda y no hay obstáculos como puentes terrestres, islas, cordilleras y mesetas submarinas bloqueando su camino. Respectivamente, Cualquiera que busque comprender la historia climática y la historia de los glaciares de la Antártida necesita saber exactamente cómo eran las estructuras de profundidad y superficie del suelo del Océano Austral en el pasado distante.
Los investigadores de todo el mundo ahora pueden encontrar esta información en nuevos mapas de cuadrícula de alta resolución del fondo del océano y enfoques de modelado de datos preparados por un equipo de expertos internacionales liderados por geocientíficos de AWI, que cubren nueve intervalos fundamentales en la historia climática de la Antártida. "A lo largo de la historia de la Tierra, la geografía del Océano Austral ha cambiado constantemente, a medida que las placas continentales chocaban o se separaban, crestas y montes submarinos formados, masas de hielo empujaron sedimentos depositados a través de las plataformas continentales como excavadoras, y el agua de deshielo transportaba sedimentos de tierra a mar, ", dice el geofísico y coautor de AWI, el Dr. Karsten Gohl. Cada proceso cambió la profundidad del océano y, en algunos casos, las corrientes. Los nuevos mapas de cuadrícula muestran claramente cómo la estructura de la superficie del fondo del océano evolucionó durante 34 millones de años, con una resolución de ca. 5 x 5 kilómetros por píxel, haciéndolos 15 veces más precisos que los modelos anteriores.
El conjunto de datos refleja los resultados de 40 años de investigación geocientífica en la Antártida
Para reconstruir las profundidades del agua del pasado, los expertos recopilaron datos de campo geocientíficos de 40 años de investigación antártica, que luego combinaron en un modelo informático del fondo marino del Océano Austral. La base consistió en perfiles sísmicos recopilados durante más de 150 expediciones geocientíficas y que, cuando se pone de punta a punta, cubrir medio millón de kilómetros. En reflexión sísmica, se emiten ondas sonoras, penetrando en el fondo marino a una profundidad de varios kilómetros. La señal reflejada se usa para producir una imagen de las capas de sedimento estratificado debajo de la superficie, un poco como cortar un trozo de pastel, que revela las capas individuales. Luego, los expertos compararon las capas identificadas con núcleos de sedimentos de las regiones correspondientes, lo que les permitió determinar las edades de la mayoría de las capas. En un paso final, utilizaron un modelo informático para "retroceder en el tiempo" y calcular qué depósitos de sedimentos ya estaban presentes en el Océano Austral a intervalos específicos, ya qué profundidades del fondo marino se extendieron en las respectivas épocas.
Puntos de inflexión en la historia climática de la Antártida
Aplicaron este enfoque a nueve intervalos clave en la historia climática de la Antártida, incluyendo p. ej. la fase cálida del Plioceno temprano, hace cinco millones de años, que se considera ampliamente como una plantilla potencial para nuestro clima futuro. En aquel entonces, el mundo era de 2 a 3 grados centígrados más cálido en promedio que hoy, en parte porque la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera llegaba a 450 ppm (partes por millón). El IPCC (Informe especial del IPCC sobre el océano y la criosfera en un clima cambiante, 2019) ha citado esta concentración como el mejor escenario para el año 2100; en junio de 2019 el nivel era de 415 ppm. En aquel momento, lo más probable es que las plataformas de hielo de la Antártida que ahora flotan en el océano se hayan derrumbado por completo. "Según los depósitos de sedimentos, podemos decir, por ejemplo, que en épocas extremadamente cálidas como el Plioceno, las grandes capas de hielo en la Antártida Oriental reaccionaron de una manera muy similar a lo que estamos viendo actualmente en las capas de hielo de la Antártida Occidental, "informa la Dra. Katharina Hochmuth, el primer autor del estudio y ex geofísico de AWI, que ahora está realizando una investigación en la Universidad de Leicester, REINO UNIDO.
Respectivamente, Los nuevos mapas proporcionan datos sobre las condiciones climáticas importantes que los investigadores de todo el mundo necesitan para simular con precisión el desarrollo de masas de hielo en sus modelos climáticos y de capa de hielo. y producir pronósticos más confiables. Los investigadores también pueden descargar los conjuntos de datos correspondientes de la base de datos del sistema terrestre de AWI, PANGEA.
Además de los investigadores del AWI, En el estudio participaron expertos de las siguientes instituciones:(1) Instituto de Investigación Científica de Rusia para la Geología y los Recursos Minerales del Océano, San Petersburgo, Rusia; (2) Universidad Estatal de San Petersburgo, Rusia; (3) Universidad de Tasmania, Australia; (4) Ciencia GNS, Lower Hutt, Nueva Zelanda; y (5) el Instituto Nacional de Oceanografía y Geofísica Aplicada, Italia.
Los mapas de cuadrícula representan la geografía del Océano Austral en los siguientes intervalos clave en la historia climática y la historia glacial de la Antártida:
Los datos sobre núcleos de sedimentos se recopilaron en proyectos de investigación geocientífica realizados en relación con el Proyecto de perforación en aguas profundas (DSDP), Programa de perforación oceánica (ODP), Programa integrado de perforación oceánica, y el Programa Internacional de Descubrimiento de los Océanos (IODP).
