Un equipo internacional de investigadores, dirigido por el Instituto Max Planck de Química en Mainz, Alemania, ahora ha logrado reconstruir los cambios en las precipitaciones en Asia Central durante los últimos cinco millones de años. La información preservada dentro de la sucesión sedimentaria proporciona el eslabón perdido para comprender la retroalimentación tierra-agua para el clima global.

La investigadora paleo Charlotte Prud'homme, quien hasta hace poco trabajaba en el Instituto Max Planck de Química y ahora es investigador en la Université Lausanne, explica:"La secuencia sedimentaria de 80 metros de espesor que encontramos en Charyn Canyon en el sureste de Kazajstán nos proporciona un registro prácticamente continuo de cinco millones de años de cambio climático. ¡Esto es muy raro en tierra!" Las capas alternas de polvo y suelo proporcionan la primera evidencia confiable, en un lugar, de interacciones a largo plazo entre los principales sistemas climáticos del continente euroasiático.

"Durante los últimos cinco millones de años, las superficies terrestres de Eurasia parecen haber contribuido más activamente al ciclo del agua tierra-atmósfera-océano de lo que se reconocía anteriormente. Los sedimentos conservados en Charyn Canyon actuaron como una prueba de fuego para la afluencia de agua dulce en el Océano Ártico. Estimular el transporte de masas de aire húmedo desde el Atlántico Norte de regreso a tierra a través de los flujos de aire del oeste. ", dice el autor correspondiente Prud'homme. Los resultados de la investigación se han publicado ahora en la revista científica Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente .

Los investigadores centraron su investigación en los períodos Plioceno y Pleistoceno. El Plioceno, hace cinco a 2.6 millones de años, representa el mejor análogo de las condiciones climáticas del Antropoceno:este período de tiempo geológico fue la última vez que la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera fue comparable a la actual, alrededor de 400 partes por millón (ppm). "Es por eso que nuestros conocimientos de los sedimentos de Charyn Canyon son tan esenciales para comprender el clima futuro, "Prud'homme dice.

Hasta ahora, Se ha sabido poco sobre el papel que desempeña Asia Central en la evolución del clima global en el pasado y el presente. La evolución del clima de la Tierra durante los últimos cinco millones de años se ha entendido principalmente desde la perspectiva de los mecanismos marinos. A diferencia de, la importancia de la retroalimentación climática que se originó en la tierra, en lugar de en los océanos, lagos o núcleos de hielo — ha permanecido en gran parte inexplorado. El equipo de investigación internacional ha llenado este vacío con su investigación de campo en Charyn Canyon.

Interacciones entre sistemas climáticos de latitudes medias y altas

La ubicación geográfica del sitio de estudio en el centro de Asia Central fue de importancia clave para el equipo:"Necesitábamos encontrar un lugar que estuviera tierra adentro y lo más lejos posible del océano, "Kathryn Fitzsimmons, Líder de grupo del Grupo de Investigación de Reconstrucción Paleoclima Terrestre en el Instituto Max Planck de Química, explica. "Difícilmente podríamos encontrar una situación más continental que en Charyn Canyon en el sureste de Kazajstán". El clima semiárido del cañón, y su paisaje, fue formado por la interacción entre los vientos del oeste de latitudes medias y los frentes polares de latitudes altas, y por los sedimentos transportados desde las cercanas montañas Tien Shan. Charyn Canyon es ideal, según Fitzsimmons, para estudiar los mecanismos de retroalimentación tierra-clima a largo plazo.

Los investigadores examinaron la sucesión sedimentaria de 80 metros de espesor y tomaron muestras en rápel para asegurar una cobertura continua del registro. Midiendo las concentraciones relativas de isótopos dentro de los carbonatos del suelo, reconstruyeron la disponibilidad cambiante de humedad en el suelo a través del tiempo. Una combinación de análisis paleomagnéticos y datación absoluta de uranio-plomo de los carbonatos del suelo estableció la edad y las tasas de acumulación del registro de sedimentos. Las muestras de suelo revelaron una región caracterizada por una aridez cada vez mayor durante los últimos cinco millones de años. En el Plioceno temprano, el suelo era significativamente más húmedo que en épocas posteriores o que el clima actual. Este proceso de aridificación no fue lineal, sin embargo; fue interrumpido por fluctuaciones climáticas a corto plazo que brindan información sobre la interacción entre los vientos del oeste de latitudes medias y el sistema siberiano de alta presión.

Interacción entre los vientos del oeste siberianos y los que traen lluvias

La investigación en Charyn Canyon permitió a los científicos investigar la interacción a largo plazo del alto siberiano con los vientos del oeste que traen lluvias. Fitzsimmons dice:"Estamos seguros de que los cambios en la humedad del suelo que encontramos en nuestro sitio también se pueden utilizar como un indicador de la actividad del río siberiano más al norte". El hidroclima en Charyn Canyon refleja el de la estepa al norte, de donde una serie de grandes ríos siberianos, como el Irtysh y Ob, fluir, ella dice. Estos están igualmente influenciados por la dinámica de las masas de aire altas y occidentales de Siberia. Se destaca una fase particular en la que este vínculo es importante:un período sostenido de condiciones húmedas en Charyn Canyon justo antes de la primera gran glaciación global hace unos 3,3 millones de años. Es probable que estas condiciones húmedas se extendieran a los ríos siberianos al norte, cuya salida de agua dulce al océano Ártico puede haber superado un punto de inflexión para el aumento generalizado de la formación de hielo marino.

La información de este archivo climático terrestre más completo durante los últimos cinco millones de años proporciona una base muy valiosa para los modelos climáticos futuros. "Hemos abierto una puerta, Prud'homme concluye.