Partículas de humo de siglos de antigüedad conservadas en el hielo revelan un pasado ardiente en el hemisferio sur y arrojan nueva luz sobre los impactos futuros del cambio climático global. según una nueva investigación publicada en Avances de la ciencia .

"Hasta ahora, la magnitud de la actividad de los incendios en el pasado, y así la cantidad de humo en la atmósfera preindustrial, no ha sido bien caracterizado, "dijo Pengfei Liu, ex estudiante de posgrado y becario postdoctoral en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson y primer autor del artículo. "Estos resultados son importantes para comprender la evolución del cambio climático desde la década de 1750 hasta la actualidad, y para predecir el clima futuro ".

Una de las mayores incertidumbres a la hora de predecir los impactos futuros del cambio climático es qué tan rápido subirán las temperaturas de la superficie en respuesta a los aumentos de los gases de efecto invernadero. La predicción de estas temperaturas es complicada, ya que implica el cálculo de los efectos competitivos de calentamiento y enfriamiento en la atmósfera. Los gases de efecto invernadero atrapan el calor y calientan la superficie del planeta, mientras que las partículas de aerosol en la atmósfera de los volcanes, los incendios y otras combustiones enfrían el planeta al bloquear la luz solar o sembrar la capa de nubes. Comprender qué tan sensible es la temperatura de la superficie a cada uno de estos efectos y cómo interactúan es fundamental para predecir el impacto futuro del cambio climático.

Muchos de los modelos climáticos actuales se basan en niveles pasados ​​de gases de efecto invernadero y aerosoles para validar sus predicciones para el futuro. Pero hay un problema:si bien los niveles preindustriales de gases de efecto invernadero están bien documentados, la cantidad de aerosoles de humo en la atmósfera preindustrial no lo es.

Para modelar el humo en el hemisferio sur preindustrial, el equipo de investigación miró a la Antártida, donde el hielo atrapó las partículas de humo emitidas por los incendios en Australia, África y América del Sur. Científicos del núcleo de hielo y coautores del estudio, Joseph McConnell y Nathan Chellman del Desert Research Institute en Nevada, hollín medido, un componente clave del humo, depositado en una serie de 14 núcleos de hielo de todo el continente, muchos proporcionados por colaboradores internacionales.

"El hollín depositado en el hielo de los glaciares refleja directamente las concentraciones atmosféricas pasadas, por lo que los núcleos de hielo bien fechados proporcionan los registros a largo plazo más confiables, "dijo McConnell.

Lo que encontraron fue inesperado.

"Si bien la mayoría de los estudios han asumido que hubo menos incendios en la era preindustrial, los núcleos de hielo sugirieron un pasado mucho más feroz, al menos en el hemisferio sur, "dijo Loretta Mickley, Investigador principal en Interacciones Química-Clima en SEAS y autor principal del artículo.

Para tener en cuenta estos niveles de humo, los investigadores realizaron simulaciones por computadora que explican tanto los incendios forestales como las prácticas de quema de los pueblos indígenas.

"Las simulaciones de incendios por computadora muestran que la atmósfera del hemisferio sur podría haber estado muy llena de humo en el siglo anterior a la Revolución Industrial. Las concentraciones de hollín en la atmósfera eran hasta cuatro veces mayores que lo sugerido por estudios previos. La mayor parte de esto fue causado por y la quema regular practicada por los pueblos indígenas en el período precolonial, "dijo Jed Kaplan, Profesor asociado de la Universidad de Hong Kong y coautor del estudio.

Este resultado concuerda con los registros de núcleos de hielo que también muestran que el hollín era abundante antes del inicio de la era industrial y se ha mantenido relativamente constante durante el siglo XX. El modelo sugiere que a medida que cambia el uso de la tierra, disminuye la actividad de los incendios, aumentaron las emisiones de la industria.

¿Qué significa este hallazgo para las futuras temperaturas de la superficie?

Al subestimar el efecto de enfriamiento de las partículas de humo en el mundo preindustrial, Los modelos climáticos podrían haber sobreestimado el efecto de calentamiento del dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero para tener en cuenta los aumentos observados en las temperaturas de la superficie.

"Los científicos del clima han sabido que la generación más reciente de modelos climáticos ha sobrestimado la sensibilidad de la temperatura superficial a los gases de efecto invernadero, pero no sabemos por qué ni por cuánto, ", dijo Liu." Esta investigación ofrece una posible explicación ".

"Claramente, el mundo se está calentando, pero la pregunta clave es qué tan rápido se calentará a medida que las emisiones de gases de efecto invernadero continúen aumentando. Esta investigación nos permite refinar nuestras predicciones en el futuro, "dijo Mickley.