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Las cantidades de dióxido de carbono (CO2), uno de los gases más importantes para la formación del efecto invernadero, acumuladas actualmente en la atmósfera terrestre, son las más altas jamás registradas en los últimos 3 millones de años, según un nuevo estudio publicado en Science Advances.
Ya se sabía por el análisis de los núcleos de hielo de la Antártida que los niveles actuales de CO2 eran los más altos de los últimos 800.000 años, pero el nuevo estudio ha conseguido datos que le permiten ampliar el período de concentración de CO2 hasta los tres millones de años.
Con esos datos en la mano, el estudio aporta dos conclusiones dramáticas: por un lado, ha podido determinar que el clima global del planeta es muy sensible a los niveles atmosféricos de CO2. Por otro, que el cambio climático que estamos observando supera todos los estándares de la historia terrestre.
Simulación informática
El estudio se ha basado en una simulación informática que, por primera vez, completa con éxito la modelización del clima teniendo en cuenta los datos de sedimentos del fondo oceánico durante ese periodo.
Los sedimentos son restos de materia inorgánica y orgánica que constituyen un registro riguroso de las condiciones ambientales y de los organismos que han existido a lo largo de la historia de la Tierra, tanto sobre la superficie como en los océanos.
Anteriores análisis de los sedimentos del lecho marino ya habían permitido evaluar las temperaturas y los volúmenes de hielo en el océano, pero no habían conseguido determinar el papel del CO2 en la formación de los ciclos glaciares a lo largo del cuaternario, el período geológico que se inició hace 2,9 millones de años y se prolonga hasta la actualidad.
El estudio revela que la llegada de los ciclos de hielo en la historia geológica del planeta se debió principalmente a una disminución en los niveles de CO2 y que las temperaturas medias globales nunca han superado los niveles preindustriales en más de 2°C a lo largo del Cuaternario. Sin embargo, la temperatura global actual, que ahora es al menos 1°C por encima del período preindustrial, se acerca ya a los +1.5°C.
Cambios colosales para la Tierra
El estudio confirma que el aumento de gases de efecto invernadero debido a la quema de combustibles fósiles es el que está cambiando fundamentalmente nuestro planeta.
Según la OMM, tal como informamos en otro artículo, los niveles de dióxido de carbono, que eran de 357,0 partes por millón (ppm) en 1994, siguen aumentando, habiendo alcanzado las 405,5 ppm en 2017. Se prevé que en 2018 y 2019 las concentraciones de gases de efecto invernadero aumenten todavía más, agravando la crisis climática (el modelo de este estudio eleva los niveles hasta 410 ppm).
Matteo Willeit, del Instituto Potsdam para Climate Impact Research, autor principal del estudio, explica en un comunicado: “ahora podemos demostrar mediante simulaciones informáticas cómo los cambios en los niveles de CO2 fueron uno de los principales impulsores de la edad de hielo, junto con variaciones de las órbitas de la Tierra alrededor del Sol. En realidad, lo que hemos hecho no son solo simulaciones: comparamos nuestros resultados con los datos de las profundidades marinas, y coincidieron. Nuestros resultados señalan que existe una gran sensibilidad del sistema terrestre a variaciones relativamente pequeñas en el CO2 atmosférico. Algo que, además de fascinante, también es preocupante".
"Parece que ahora estamos empujando nuestro planeta más allá de las condiciones climáticas experimentadas durante todo el período geológico actual, el Cuaternario", añade Willeit. Como ese periodo es el que vio surgir a la humanidad, hace solo 11.000 años, podemos decir que “el cambio climático moderno que estamos viendo es grande, realmente grande; incluso para los estándares de la historia de la Tierra", advierte.
Ya se sabía por el análisis de los núcleos de hielo de la Antártida que los niveles actuales de CO2 eran los más altos de los últimos 800.000 años, pero el nuevo estudio ha conseguido datos que le permiten ampliar el período de concentración de CO2 hasta los tres millones de años.
Con esos datos en la mano, el estudio aporta dos conclusiones dramáticas: por un lado, ha podido determinar que el clima global del planeta es muy sensible a los niveles atmosféricos de CO2. Por otro, que el cambio climático que estamos observando supera todos los estándares de la historia terrestre.
Simulación informática
El estudio se ha basado en una simulación informática que, por primera vez, completa con éxito la modelización del clima teniendo en cuenta los datos de sedimentos del fondo oceánico durante ese periodo.
Los sedimentos son restos de materia inorgánica y orgánica que constituyen un registro riguroso de las condiciones ambientales y de los organismos que han existido a lo largo de la historia de la Tierra, tanto sobre la superficie como en los océanos.
Anteriores análisis de los sedimentos del lecho marino ya habían permitido evaluar las temperaturas y los volúmenes de hielo en el océano, pero no habían conseguido determinar el papel del CO2 en la formación de los ciclos glaciares a lo largo del cuaternario, el período geológico que se inició hace 2,9 millones de años y se prolonga hasta la actualidad.
El estudio revela que la llegada de los ciclos de hielo en la historia geológica del planeta se debió principalmente a una disminución en los niveles de CO2 y que las temperaturas medias globales nunca han superado los niveles preindustriales en más de 2°C a lo largo del Cuaternario. Sin embargo, la temperatura global actual, que ahora es al menos 1°C por encima del período preindustrial, se acerca ya a los +1.5°C.
Cambios colosales para la Tierra
El estudio confirma que el aumento de gases de efecto invernadero debido a la quema de combustibles fósiles es el que está cambiando fundamentalmente nuestro planeta.
Según la OMM, tal como informamos en otro artículo, los niveles de dióxido de carbono, que eran de 357,0 partes por millón (ppm) en 1994, siguen aumentando, habiendo alcanzado las 405,5 ppm en 2017. Se prevé que en 2018 y 2019 las concentraciones de gases de efecto invernadero aumenten todavía más, agravando la crisis climática (el modelo de este estudio eleva los niveles hasta 410 ppm).
Matteo Willeit, del Instituto Potsdam para Climate Impact Research, autor principal del estudio, explica en un comunicado: “ahora podemos demostrar mediante simulaciones informáticas cómo los cambios en los niveles de CO2 fueron uno de los principales impulsores de la edad de hielo, junto con variaciones de las órbitas de la Tierra alrededor del Sol. En realidad, lo que hemos hecho no son solo simulaciones: comparamos nuestros resultados con los datos de las profundidades marinas, y coincidieron. Nuestros resultados señalan que existe una gran sensibilidad del sistema terrestre a variaciones relativamente pequeñas en el CO2 atmosférico. Algo que, además de fascinante, también es preocupante".
"Parece que ahora estamos empujando nuestro planeta más allá de las condiciones climáticas experimentadas durante todo el período geológico actual, el Cuaternario", añade Willeit. Como ese periodo es el que vio surgir a la humanidad, hace solo 11.000 años, podemos decir que “el cambio climático moderno que estamos viendo es grande, realmente grande; incluso para los estándares de la historia de la Tierra", advierte.
Resultados de la modelización climática: concentración de CO2 atmosférico (en rosa) en comparación con los datos del núcleo de hielo (línea continua) y otras aproximaciones. Willeit et al, 2019
Modelización compleja
Sobre la base de investigaciones anteriores, los investigadores reprodujeron las principales características de la variabilidad climática natural durante los últimos millones de años con un modelo eficiente: una simulación informática basada en datos astronómicos y geológicos y algoritmos que representan la física y la química de nuestro planeta.
La simulación incorporó los cambios bien conocidos en las formas en que la Tierra rodea al Sol, los llamados ciclos orbitales, y diferentes escenarios para condiciones de límites de variación lenta, es decir, desgasificación de CO2 de los volcanes.
El estudio también investigó los cambios en la distribución de sedimentos de la superficie de la Tierra, ya que las capas de hielo se deslizan más fácilmente sobre la grava que sobre la roca de fondo. También ha explicado el papel del polvo atmosférico, que hace que la superficie del hielo sea más oscura y, por lo tanto, contribuye a la fusión geológica.
Acción humana
"El hecho de que el modelo pueda reproducir las características principales de la historia climática observada nos da confianza en nuestra comprensión general de cómo funciona el sistema climático", señala el coautor Andrey Ganopolski, autor de varios estudios pioneros en los que se basa el nuevo análisis.
“Las simulaciones que desarrollamos tienen que ser lo suficientemente simples para permitir miles de ejecuciones de cálculos de muchos miles de años y, sin embargo, deben capturar los factores críticos que impulsan nuestro clima. Esto es lo que hemos logrado. Y está confirmando cuán importantes son los cambios en los niveles de CO 2 para el clima de la Tierra", concluye.
Los resultados del estudio apoyan la idea de que la concentración actual de CO2, de más de 410 ppm, no tiene precedentes durante al menos en los últimos 3 millones de años y que la temperatura global no ha excedido nunca el valor preindustrial de más de 2°C a lo largo de todo el Cuaternario, un valor al que nos estamos acercando a toda velocidad. Y todo ese cambio se ha debido a la acción humana.
Sobre la base de investigaciones anteriores, los investigadores reprodujeron las principales características de la variabilidad climática natural durante los últimos millones de años con un modelo eficiente: una simulación informática basada en datos astronómicos y geológicos y algoritmos que representan la física y la química de nuestro planeta.
La simulación incorporó los cambios bien conocidos en las formas en que la Tierra rodea al Sol, los llamados ciclos orbitales, y diferentes escenarios para condiciones de límites de variación lenta, es decir, desgasificación de CO2 de los volcanes.
El estudio también investigó los cambios en la distribución de sedimentos de la superficie de la Tierra, ya que las capas de hielo se deslizan más fácilmente sobre la grava que sobre la roca de fondo. También ha explicado el papel del polvo atmosférico, que hace que la superficie del hielo sea más oscura y, por lo tanto, contribuye a la fusión geológica.
Acción humana
"El hecho de que el modelo pueda reproducir las características principales de la historia climática observada nos da confianza en nuestra comprensión general de cómo funciona el sistema climático", señala el coautor Andrey Ganopolski, autor de varios estudios pioneros en los que se basa el nuevo análisis.
“Las simulaciones que desarrollamos tienen que ser lo suficientemente simples para permitir miles de ejecuciones de cálculos de muchos miles de años y, sin embargo, deben capturar los factores críticos que impulsan nuestro clima. Esto es lo que hemos logrado. Y está confirmando cuán importantes son los cambios en los niveles de CO 2 para el clima de la Tierra", concluye.
Los resultados del estudio apoyan la idea de que la concentración actual de CO2, de más de 410 ppm, no tiene precedentes durante al menos en los últimos 3 millones de años y que la temperatura global no ha excedido nunca el valor preindustrial de más de 2°C a lo largo de todo el Cuaternario, un valor al que nos estamos acercando a toda velocidad. Y todo ese cambio se ha debido a la acción humana.
Referencia
Mid-Pleistocene transition in glacial cycles explained by declining CO2 and regolith removal. M. Willeit et al. Science Advances, 03 Apr 2019: Vol. 5, no. 4, eaav7337. DOI:10.1126/sciadv.aav7337
Mid-Pleistocene transition in glacial cycles explained by declining CO2 and regolith removal. M. Willeit et al. Science Advances, 03 Apr 2019: Vol. 5, no. 4, eaav7337. DOI:10.1126/sciadv.aav7337
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