Un componente clave a la hora de pronosticar cómo se verá el clima de la Tierra en el futuro es la capacidad de basarse en registros de temperatura precisos del pasado. Al reconstruir gradientes de temperatura latitudinales pasados ​​(la diferencia en la temperatura promedio entre el ecuador y los polos), los investigadores pueden predecir dónde, por ejemplo, la corriente en chorro, que controla tormentas y temperaturas en las latitudes medias (zonas templadas entre los trópicos y los círculos polares), será posicionado. El problema es, muchos de los datos existentes están sesgados hacia regiones o tipos de entornos particulares, sin pintar una imagen completa de las antiguas temperaturas de la Tierra.

Investigadores del Departamento de Ciencias de la Tierra y Ambientales, incluyendo a Emily Judd '20 Ph.D., La profesora asistente de la familia Thonis Tripti Bhattacharya y la profesora Linda Ivany, han publicado un estudio titulado, "Un marco dinámico para interpretar las antiguas temperaturas de la superficie del mar, "en el diario Cartas de investigación geofísica , para ayudar a explicar el desfase entre los datos del paleoclima sesgados por la ubicación y la temperatura media "verdadera" en una latitud determinada a lo largo de la historia de la Tierra.

Según Judd, Las estimaciones precisas de la temperatura de los océanos antiguos son vitales porque son la mejor herramienta para reconstruir las condiciones climáticas globales en el pasado. incluyendo métricas como la temperatura global media y el gradiente de temperatura latitudinal. Si bien los modelos climáticos ofrecen escenarios de cómo podría verse el mundo en el futuro, Los estudios de paleoclima (estudio de climas pasados) proporcionan una idea de cómo era el mundo en el pasado. Ver qué tan bien los modelos que usamos para predecir el futuro pueden simular el pasado nos dice qué tan seguros podemos estar en sus resultados. Por tanto, es de suma importancia contar con datos bien muestreados del pasado antiguo.

"Al comprender cómo los gradientes de temperatura latitudinales han cambiado a lo largo de la historia de la Tierra y bajo una variedad de diferentes regímenes climáticos, podemos comenzar a anticipar mejor lo que sucederá en el futuro, "dice Judd.

Para determinar las temperaturas antiguas, los geólogos estudian los poderes, que son trazas químicas o biológicas que registran temperaturas de depósitos sedimentarios conservados en el fondo marino o continentes. Debido al reciclaje del antiguo lecho marino en el manto de la Tierra, Existe una "fecha de vencimiento" para la disponibilidad de datos del fondo marino. Por lo tanto, la mayoría de los indicadores de temperatura antiguos provienen de sedimentos que se acumularon en los márgenes continentales o en mares interiores poco profundos donde los registros pueden persistir por mucho más tiempo.

Judd, Bhattacharya e Ivany utilizan datos de temperatura de los océanos modernos para revelar patrones predecibles donde la superficie del océano es más cálida o más fría, o más o menos estacional, de lo esperado en esa latitud.

"Las mayores compensaciones ocurren en los dos entornos que están más representados en el pasado geológico, ", dice Ivany." Saber cómo esas regiones están sesgadas en comparación con la media global permite a los investigadores interpretar mejor los datos proxy que provienen de la Tierra antigua ".

Datos de poca profundidad, mares semirrestrictos (por ejemplo, los mares Mediterráneo y Báltico) muestran que las temperaturas de la superficie del mar son más cálidas que en el océano abierto. Como resultado, un hallazgo clave de su artículo teoriza que las estimaciones de la temperatura media global de la Era Paleozoica (~ 540-250 millones de años atrás), un momento en el que la mayoría de los datos provienen de mares poco profundos, son irrealmente calientes.

Incluso en el pasado geológico más reciente, la inmensa mayoría de las estimaciones de la temperatura de la superficie del mar provienen de entornos costeros, que demuestran también están sesgados sistemáticamente en comparación con las temperaturas del océano abierto.

Para tener un registro más preciso de la temperatura media del océano en una latitud determinada, Bhattacharya dice que los investigadores deben tener en cuenta la naturaleza incompleta de los datos de paleotemperatura. "Nuestro trabajo destaca la necesidad de que la comunidad científica centre los esfuerzos de muestreo en entornos submuestreados, ", dice Bhattacharya." Los nuevos esfuerzos de muestreo son esenciales para asegurarnos de que estamos muestreando igualmente escenarios ambientales únicos para diferentes intervalos de la historia de la Tierra ".

Según Judd, La comunidad paleoclimática ha logrado importantes avances en la comprensión de los climas antiguos en las últimas décadas. Nuevo, más rápido, y técnicas analíticas más baratas, así como un aumento en las expediciones que recuperan núcleos de sedimentos oceánicos, han dado lugar a recopilaciones masivas de estimaciones antiguas de la temperatura de la superficie del mar. A pesar de estos avances, todavía existen importantes desacuerdos entre las estimaciones de temperatura de diferentes lugares dentro del mismo intervalo de tiempo y / o entre las estimaciones de temperatura y los resultados del modelo climático.

"Nuestro estudio proporciona un marco dentro del cual conciliar estas discrepancias, "dice Judd." Destacamos dónde, cuándo y por qué las estimaciones de temperatura de las mismas latitudes pueden diferir entre sí y comparar las capacidades de diferentes modelos climáticos para reconstruir estos patrones. Por lo tanto, nuestro trabajo sienta las bases para reconstruir de manera más integral y sólida el clima global a través de la historia de la Tierra ".