De todas las criaturas de la Tierra los humanos son quienes más manipulan sus entornos. Pero, ¿Hasta dónde podemos llevarlo antes de que suceda algo drástico?

Los científicos están pidiendo una mejor comprensión de los últimos eventos extremos de cambio climático en un intento por anticipar cambios futuros.

Ingrese el geoarqueólogo y antropólogo C. Michael Barton en la Universidad Estatal de Arizona. El investigador de la Escuela de Evolución Humana y Cambio Social, junto con el profesor de la Fundación Sander van der Leeuw y un equipo internacional e interdisciplinario, publicó su análisis esta semana en la revista Naturaleza Geociencia . El documento describe los cambios climáticos abruptos del pasado, lo que llevó a los "puntos de inflexión" de esos eventos, y lo que siguió.

"Hemos estado poniendo muchos productos químicos en la atmósfera y cambiando el calor de la atmósfera durante mucho tiempo, y muy intensamente durante 150 años, "Dijo Barton." Y, las cosas siguen avanzando. Las temperaturas están subiendo lentamente a nivel mundial, pero no hemos visto una enorme cambio dramático. Sin embargo, los sistemas complejos son potencialmente vulnerables si se presiona demasiado ".

Barton estudia los muchos sistemas de la Tierra, específicamente el ciclo del agua y los paisajes, y cómo los humanos alteran estos sistemas.

"La gente tiende a fijarse en qué tan lejos puedes llevar las cosas antes de que de repente todo cambie, ", Dijo Barton." Y eso es lo que se considera el punto de inflexión ".

Los sistemas están en todas partes

Para un especialista en sistemas complejos como Barton, casi todo puede verse como sistemas o ciclos. Un árbol crece y muere y la descomposición devuelve nutrientes al suelo. El agua recorre la Tierra en diferentes formas como lluvia, escorrentía y evaporación.

Algunos de los principales sistemas de la Tierra incluyen la hidrosfera (agua), la atmósfera (aire) y la criosfera (hielo). Todos estos sistemas están conectados. Esta investigación sobre los puntos de inflexión analiza la historia de estos sistemas para cuantificar pequeños cambios que pueden conducir a una abrupta, cambio masivo, al mismo tiempo que mide cómo un cambio abrupto puede desencadenar cambios abruptos en otros sistemas.

El artículo explora investigaciones previas con núcleos de sedimentos en el Golfo de Alaska, registros de polvo en el norte de África y núcleos de hielo de Groenlandia. Todos estos datos prehistóricos dan a los modeladores y científicos del sistema terrestre una mejor idea de cómo era realmente la Tierra hace cientos de miles de años.

Los científicos también han estado estudiando extensamente los océanos de la Tierra. Esto incluye los niveles actuales de sal y oxígeno, cambios en los patrones de circulación, y afluencia de agua dulce procedente del derretimiento de las capas de hielo. Las condiciones actuales del océano se pueden comparar con los datos históricos recopilados a partir de la composición del suelo oceánico, para hacer inferencias sobre las corrientes oceánicas pasadas.

Han ocurrido cambios importantes antes

Los autores señalan casos pasados ​​de eventos climáticos extremos que ocurren tan rápidamente que los humanos tuvieron dificultades para adaptarse, o no pudimos adaptarnos, al nuevo entorno.

Por ejemplo, alrededor de 1, Hace 500 años, se produjo un enfriamiento brusco en Europa, provocando cambios en la vegetación. Los autores señalan que el enfriamiento puede haber sido causado por un fenómeno natural:erupciones volcánicas. Los cambios en la vegetación y la agricultura fueron tan extremos que la gente experimentó hambruna y reorganización social. Este momento se correlaciona con la transformación del Imperio Romano de Oriente.

Los autores señalan cómo los eventos climáticos de hace siglos desencadenaron cambios drásticos o incluso colapsaron en civilizaciones antiguas debido a vulnerabilidades sociales imprevistas.

Un ejemplo es la antigua ciudad de Angkor, que se encontraba en el actual sudeste asiático. Las personas que viven en Angkor alteraron el ciclo natural del agua al desviar el agua para cultivar. A medida que la ciudad crecía el sistema de agua en esa región se volvió tan tenso que pasó un punto de inflexión. El sistema no pudo manejar sequías e inundaciones más intensas, y la ciudad de Angkor se derrumbó.

Quedan muchas incógnitas

Los arizonenses saben que los últimos años han sido más secos y calurosos de lo habitual. Barton dijo que aún no está claro si hemos pasado un punto de inflexión en la región suroeste.

Es normal ver ligeras fluctuaciones en las precipitaciones y la temperatura de un año a otro. Pero estudios recientes del clima antiguo hacen que Barton se pregunte si los patrones climáticos más secos se han convertido en la nueva normalidad para nuestras vidas.

Barton también señaló que los investigadores aún no saben por qué cambian algunos sistemas climáticos. Por ejemplo, las lluvias monzónicas pasadas han cambiado sin previo aviso y por razones desconocidas. Esto puede ser catastrófico para las poblaciones humanas, como aquellos que dependen del monzón experimentan una intensa sequía, mientras que otros no cuentan con la infraestructura para manejar la afluencia de agua.

Todavía existen lagunas en este campo de investigación. Es necesario recopilar y cuantificar más datos brutos, y algunos datos existentes carecen de la precisión y calidad necesarias para crear modelos de prueba y simular futuros cambios abruptos.

Los investigadores también piden más análisis sobre las interacciones entre los sistemas ambientales y las sociedades humanas durante los períodos de cambio climático.

Finalmente, Las mejoras en los modelos del sistema terrestre ayudarán a los científicos a poder simular posibles cambios abruptos que los humanos puedan ver en un futuro próximo. Los modelos actuales son muy buenos para simular un cambio climático más gradual, pero aún no son capaces de simular cambios abruptos pasados ​​bien documentados.

Los autores esperan que este artículo aumente la conciencia del campo, y que más personas comprendan cómo el análisis del pasado a largo plazo podría ayudarnos en el futuro cercano.

Por ejemplo, Un componente de la investigación de los puntos de inflexión es la identificación de señales de alerta temprana. Estas son fluctuaciones más pequeñas en un sistema antes de un cambio abrupto. Los autores dicen que existen estas señales de advertencia, pero cuando el mundo entero es el foco, Puede ser difícil rastrear cómo los pequeños cambios en un sistema pueden advertir de un cambio abrupto en otro.

Hay evidencia de señales de advertencia pasadas. Por ejemplo, Hubo cambios anormales en los climas de la región del Océano Pacífico Norte y alrededor de Groenlandia antes del gran derretimiento de la última edad de hielo de la Tierra.

"Todos los componentes pueden cambiar realmente, realmente rápido, ", Dijo Barton." Todo el sistema puede caer en un estado diferente ... ¿Cómo sabemos cuando nos estamos acercando demasiado? "

Los autores dejan al lector con este pensamiento final:"Como seres humanos, tratamos de anticiparnos al futuro. Ahora somos muy conscientes de que los sistemas complejos, incluidos los sistemas sociales y ecológicos acoplados que ahora dominan nuestro planeta, puede sufrir cambios abruptos…. Si no podemos modelar cambios abruptos en el pasado, no podemos esperar predecirlos en el futuro ".

El documento "Pasados ​​cambios abruptos, puntos de inflexión e impactos en cascada en el sistema de la Tierra ", publicado el 29 de julio y es coautor de más de 30 investigadores de todo el mundo, incluidos Barton y van der Leeuw.