Elevación de la superficie del hielo - 20, 000 años atrás. Crédito:Alfred-Wegener-Institut / Evan Gowan
Durante los períodos glaciales, el nivel del mar cae, porque grandes cantidades de agua se almacenan en los enormes glaciares del interior. Hasta la fecha, sin embargo, los modelos informáticos no han podido conciliar la altura del nivel del mar con el grosor de los glaciares. Utilizando nuevos e innovadores cálculos, un equipo de investigadores climáticos dirigido por el Instituto Alfred Wegener ahora ha logrado explicar esta discrepancia. El estudio, que fue publicado recientemente en la revista Comunicaciones de la naturaleza , podría hacer avanzar significativamente la investigación sobre la historia climática de nuestro planeta.
Durante las transiciones de glaciares a interglaciares, los glaciares de Groenlandia y de América del Norte y Europa aumentan y disminuyen durante decenas de miles de años. Cuanta más agua se almacena en los poderosos glaciares, cuanto menos hay en los océanos y más bajo es el nivel del mar. Los investigadores del clima ahora están investigando hasta qué punto los glaciares podrían derretirse en los próximos siglos debido al cambio climático antropogénico. y cuánto aumentaría el nivel del mar como resultado. Para hacerlo ellos miran hacia el pasado. Si pueden comprender el crecimiento y el derretimiento del hielo durante glaciares e interglaciares pasados, podrán sacar conclusiones valiosas sobre el futuro.
El 'problema del hielo perdido'
Sin embargo, reconstruir el pasado distante no es tarea fácil, porque el espesor de los glaciares y el nivel del mar no se pueden medir directamente. Respectivamente, Los investigadores del clima tienen que recopilar minuciosamente pruebas que luego puedan utilizar para formarse una imagen del pasado. El problema:surgen diferentes imágenes, dependiendo de los tipos de evidencia recopilada. No podemos decir con absoluta certeza cómo era realmente la situación hace diez mil años. Este "problema del hielo perdido" permaneció sin resolver durante muchos años. Describe la incongruencia de dos enfoques científicos diferentes que buscaban conciliar la altura del nivel del mar y el espesor del glaciar en la cima del último glaciar, California. 20, Hace 000 años. Un equipo de expertos en clima dirigido por Evan Gowan del Instituto Alfred Wegener, El Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) en Bremerhaven ha resuelto el problema utilizando un nuevo método. "Parece que hemos encontrado una nueva forma de reconstruir el pasado desde los 80, 000 años, "dice el Dr. Gowan, que ha estado investigando el problema durante aproximadamente una década. Estos hallazgos ahora se han publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
Elevación de la superficie del hielo (tiempo actual). Crédito:Alfred-Wegener-Institut / Evan Gowan
Análisis de sedimentos versus modelado climático global
El 'problema del hielo perdido' se basa, Por un lado, en un análisis de sedimentos de muestras de núcleos recolectadas del lecho marino en los trópicos. Estos contienen rastros de corales que aún hoy pueden decirnos hasta qué punto el nivel del mar subió o bajó a lo largo de los milenios. ¿Por qué? Porque los corales solo viven en aguas bien iluminadas cerca de la superficie del océano. Los núcleos de sedimentos indican que 20, 000 años atrás, el nivel del mar en los trópicos implicaba que el nivel del mar era aproximadamente 130 metros más bajo de lo que es hoy. Por otra parte, modelos anteriores han sugerido que las masas glaciales no eran lo suficientemente grandes 20, Hace 000 años para explicar un nivel del mar tan bajo. Ser más preciso, para que el nivel del mar sea tan bajo, a escala mundial, tendría que haberse congelado un volumen adicional de agua con el doble de la masa de la capa de hielo de Groenlandia; de ahí el "problema del hielo perdido".
Comprender el comportamiento de los glaciares
Con su nuevo método, Gowan ahora ha reconciliado el nivel del mar y la masa del glaciar:según sus cálculos, el nivel del mar en ese momento era ca. 116 metros más bajo de lo que es hoy. Basado en su enfoque, no hay discrepancia en términos de masa glaciar. A diferencia del modelo global anterior, Gowan examinó de cerca las condiciones geológicas en las regiones glaciares:¿qué tan empinada era la superficie del hielo? ¿Dónde fluyeron los glaciares? ¿Cuánto resistieron las rocas y el sedimento en la base del hielo al flujo de hielo? Su modelo considera todos estos aspectos. También tiene en cuenta hasta qué punto la capa de hielo presionó la corteza terrestre en las áreas respectivas. "Eso depende de lo viscoso que sea el manto subyacente, "Explica Gowan." Basamos nuestros cálculos en diferentes viscosidades del manto, y por lo tanto llegar a diferentes masas de hielo ". Las masas de hielo resultantes ahora pueden reconciliarse con el nivel del mar sin ninguna discrepancia.
El modelo establecido es defectuoso
El reciente artículo de Gowan y su equipo reexamina críticamente el método científico establecido desde hace mucho tiempo que se utiliza para estimar las masas de los glaciares:el método de isótopos de oxígeno. Los isótopos son átomos del mismo elemento que tienen diferentes números de neutrones y, por lo tanto, masas diferentes. Oxígeno, por ejemplo, tiene un encendedor
dieciséis
Oh isótopo, y un mas pesado
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O isótopo. Según la teoría convencional, el encendedor
dieciséis
O se evapora de los océanos, mientras que el mas pesado
18
O permanece en el agua. Respectivamente, durante los glaciares, cuando se forman grandes glaciares tierra adentro y el volumen de agua en los océanos disminuye, los
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La concentración de O en los océanos debería aumentar. Sin embargo, como se ha demostrado, este modelo establecido produce discrepancias a la hora de conciliar la altura del nivel del mar y las masas de los glaciares para el período 20, Hace 000 años y antes. "Durante muchos años, el modelo de isótopos se ha utilizado con frecuencia para determinar el volumen de hielo de los glaciares hasta hace varios millones de años. Nuestro estudio cuestiona la confiabilidad de este método, ", dice Gowan. Su objetivo es utilizar ahora su nuevo método para mejorar el método tradicional de isótopos de oxígeno.