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Desvelando el futuro helado de la Tierra: el futuro que nos espera

La última glaciación terminó hace unos pocos miles de años, y hoy en día el mundo se encuentra, según las definiciones geológicas, en una "fase cálida de un período interglaciar". Algunos expertos incluso sugieren que podríamos estar dirigiéndonos hacia otra glaciación.

Las posiciones relativas de la Tierra y el Sol son similares a las de hace 116.000 años, cuando el período interglaciar que precedió al último avance glaciar estaba terminando. No está descartado que la historia pueda repetirse, y dentro de 5.000 años, los glaciares podrían volver a cubrir vastas áreas continentales.

Otros científicos son aún más pesimistas, y plantean la hipótesis de que una glaciación podría comenzar en los próximos 2 a 3 siglos como consecuencia del calentamiento global y el cambio climático.

El aumento de las temperaturas atmosféricas podría provocar precipitaciones tan masivas en latitudes medias y altas que podría "diluir" la Corriente del Golfo (que se origina en los trópicos, viaja hacia el polo, se hunde en el Atlántico Norte y regresa a los trópicos fluyendo por el fondo del océano en un ciclo de 2.500 años), reduciendo su salinidad.

Si esto ocurriera, el "río oceánico" se vería interrumpido, cesando el flujo de calor desde los trópicos. Algunos investigadores estiman que un aumento anual de tan solo el 1% de CO2 atmosférico podría ser suficiente para detener la Corriente del Golfo en un siglo. En consecuencia, el hielo empezaría a expandirse hacia el sur, acabando por engullir grandes ciudades como Londres y Nueva York.

¿Es este nuestro futuro? ¿Nos dirigimos a otra glaciación, y si es así, qué la desencadenará?

El documental:

https://youtu.be/JTUH7HFAvqA

El Futuro Helado de la Tierra:

No sabemos con certeza si las cosas se desarrollarán de esta manera, pero podemos observar lo que ocurrió en el pasado remoto. Por ejemplo, sabemos que en los últimos dos millones de años, hubo al menos un momento en el que las capas de hielo más avanzadas descendieron a 100 metros sobre el nivel del mar, las nieves perpetuas comenzaron a 1.400 metros más bajas que hoy en día, y la superficie del océano estaba a 120 metros por debajo de los niveles actuales.

En latitudes intermedias, por debajo de los 500 metros, los glaciares dieron paso a estepas que cubrían gran parte del continente europeo. El paisaje era árido, y los bosques no se extendían más allá del norte de África y Oriente Medio.

Pero, ¿cómo sabemos todo esto? Después de todo, ¡no había termómetros en aquella época!

Bueno, la evidencia de las glaciaciones pasadas proviene de la geología. Las glaciaciones fueron estudiadas por primera vez a fondo en Europa Central, especialmente a lo largo de algunos ríos que desembocan en el Danubio, que fueron bautizados con el nombre de las distintas glaciaciones.

Hoy en día, ya no hay duda de que ha habido "glaciaciones" en nuestro planeta, pero la primera persona que habló de ellas, el científico suizo Louis Agassiz a mediados del siglo 19, fue ridiculizado por sus colegas científicos. La evidencia definitiva solo surgió muchos años después, cuando los geólogos comenzaron a encontrar pistas dejadas por antiguas capas de hielo. Los geólogos se dieron cuenta de que los glaciares podían dejar "cicatrices" en el lecho rocoso por la abrasión de pequeñas rocas transportadas por su flujo y comprimidas por su peso.

También se descubrió que eran y siguen siendo capaces de transportar cantos rodados y material granular incoherente desde lugares muy alejados de su origen. El resultado es la formación de colinas frontales o laterales hechas de este material, llamadas morrenas, o la presencia de grandes bloques erráticos solitarios transportados y depositados en llanuras o incluso en mar abierto.

Gracias a la valiosa información derivada de las rocas abrasivas, los bloques erráticos (tanto en tierra como en el mar) y el material morrénico, junto con el estudio de la deriva continental en el pasado, los geólogos han logrado identificar estas antiguas glaciaciones y la actividad glaciar durante esos períodos, incluyendo la estimación de su intensidad mediante el cálculo de la extensión de las capas de hielo hacia el ecuador.

Se descubrió así que la glaciación más antigua conocida comenzó hace alrededor de 1,5 millones de años (posiblemente precedida por otra aún más antigua) y se llamó Donau, mientras que la más reciente, que terminó hace aproximadamente 10.500 años, se llamó Würm. Esta última parece haber sido la más fría, con una temperatura promedio unos 10°C más baja que la actual. Otras glaciaciones se clasificaron como Gunz, Mindel y Riss.

No hay uniformidad en estos fenómenos: ni en duración, ni en extensión, ni en temperatura media. Donau, por ejemplo, afectó a los Alpes durante casi medio millón de años, mientras que Würm no duró más de 65.000 años. Además, hubo intervalos "cálidos" con extensos períodos de retroceso de los glaciares, por lo que se habla de períodos interglaciales dentro de las propias glaciaciones.

Esta es la razón principal por la que la clasificación europea ya no se utiliza hoy en día, y se ha introducido el concepto de "fase", que se refiere a un período de expansión o retroceso de los glaciares en una determinada zona geográfica.

Una confirmación adicional de las glaciaciones proviene de los núcleos de hielo extraídos en la Antártida y Groenlandia, cuyo estudio ha permitido reconstruir el clima hasta hace 400.000 años. Esto ha sido posible gracias al análisis del oxígeno atrapado en las burbujas de aire de las capas de hielo.

Existe un isótopo de oxígeno (una variante del mismo con 10 neutrones en lugar de 8), que es más abundante en el océano durante los períodos fríos porque el oxígeno normal es más ligero y se evapora más. Cuando hace frío, el agua evaporada forma parcialmente hielo, enriqueciendo el océano con el isótopo más pesado. Los átomos de oxígeno son luego absorbidos por los organismos que forman el plancton, como los foraminíferos, y utilizados para crear sus caparazones.

Algunas de estas conchas, conservadas en los sedimentos como fósiles, han permitido a los investigadores deducir la concentración de isótopos de oxígeno y, en consecuencia, la temperatura media de ese período, confirmando la alternancia de períodos cálidos y fríos.

Además, existen huellas dejadas por los propios humanos. Por ejemplo, a partir de pinturas rupestres como las de Lascaux y Chauvet en Francia, o Altamira en España, se ha podido descubrir que el rinoceronte Coelodonta antiquitatis estaba cubierto de un grueso pelaje. Además, el continuo derretimiento del hielo en Siberia sigue revelando sorpresas del pasado, como el rinoceronte lanudo perfectamente conservado que resurgió a finales de 2020.

También hay rastros de glaciaciones incluso más antiguas que las que hemos discutido. Se cree que la más antigua se produjo entre 2,5 y 2 mil millones de años atrás, posiblemente provocada por la aparición de la fotosíntesis en los primeros organismos. La eliminación de dióxido de carbono de la atmósfera redujo el efecto invernadero, y la emisión de oxígeno, que se combinó para formar ozono en la atmósfera superior, creó un escudo contra la energía solar entrante.

Estos factores enfriaron el planeta, lo que llevó a la formación de casquetes polares que se extendieron rápidamente por grandes áreas de la Tierra. La principal evidencia de esta antigua glaciación puede observarse cerca del lago Hurón, entre Canadá y Estados Unidos, en una secuencia de capas rocosas conocida como la "formación de Gowganda".

Estos son sedimentos lacustres generados por el agua de deshielo de los glaciares. Durante el verano, cuando el deshielo de los glaciares es más pronunciado, el mayor volumen de agua transporta materiales más gruesos en comparación con el otoño.

En invierno, con el deshielo de los glaciares reducido, la deposición cesa. Esta secuencia suele estar bien definida y es tan precisa que, por ejemplo, ha sido posible calcular que el final de la última glaciación en Suecia comenzó exactamente hace 10.182 años.

Períodos fríos de diversa intensidad se han producido desde la era Paleozoica hasta el presente. Sin embargo, uno de los más significativos podría considerarse la "madre de todas las glaciaciones": la que ocurrió entre 700 y 600 millones de años atrás, cuando la Tierra se convirtió esencialmente en una bola de nieve y permaneció así durante unos 10 millones de años.

En esa época, las masas de tierra eran pequeñas y se concentraban cerca del ecuador. Esto provocó una evaporación masiva de agua de los mares, y cuando precipitaba en forma de lluvia, eliminaba grandes cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera.

El efecto invernadero natural disminuyó hasta el punto de iniciar la formación de casquetes polares de hielo. El calor del núcleo de la Tierra impidió la congelación completa de los océanos, pero una temperatura promedio de -50°C hizo que el hielo que cubría las regiones polares alcanzara un grosor de hasta un kilómetro. En estas condiciones, la vida que luchaba por emerger en la Tierra corría un grave riesgo de extinción.

¿Ciencia ficción? En absoluto. La hipótesis de la Tierra bola de nieve es una de las teorías científicas más intrigantes desarrolladas para explicar algunas anomalías observadas por geólogos en rocas de todo el mundo. Por ejemplo, está la presencia de escombros glaciales incrustados en depósitos que alguna vez estuvieron a nivel del mar y, además, ubicados cerca del ecuador. También está el descubrimiento de sedimentos ricos en hierro, que solo pueden explicarse por una ausencia total de oxígeno en la atmósfera.

Como si fuera poco, una glaciación tan intensa debería haber desencadenado un círculo vicioso: más hielo no solo significa más frío, sino también un albedo de superficie más alto, capaz de reflejar más radiación solar de regreso al espacio, lo que lleva a temperaturas aún más frías. En ese momento, parecía que la Tierra nunca se liberaría de este agarre helado, y la vida se extinguiría en su infancia.

Sin embargo, durante esa época, como se descubrió más tarde, formas de vida muy primitivas como las algas, las cianobacterias y el fitoplancton continuaron sobreviviendo y reproduciéndose al abrigo de fuentes termales volcánicas. Los volcanes mismos resultaron ser nuestros salvadores. En la Tierra bola de nieve, no llovía más.

El agua líquida solo permaneció en el fondo del océano, debajo del hielo. No podía evaporarse y no se podían formar nubes. Mientras tanto, los volcanes continuaron liberando sus gases, incluido el dióxido de carbono y el metano, los principales culpables del efecto invernadero. Estos gases no pudieron ser arrastrados por las lluvias.

Tomó de 4 a 30 millones de años, pero al final de este período, la concentración de gases de efecto invernadero aumentó mil veces. El hielo se derritió, la humedad atmosférica regresó, el agua libre absorbió el calor del sol y la Tierra se transformó en un oasis donde las temperaturas promedio eran 50 grados por encima de cero. Mientras tanto, los continentes se habían desplazado. Esto puede haber evitado un retorno a la peor glaciación jamás ocurrida.

Ahora, sin embargo, surge la pregunta final, la pregunta del millón de dólares: ¿cuánto tiempo falta para la próxima glaciación? ¿Podemos calcular, aunque sea aproximadamente, el tiempo que nos queda para vivir en un clima relativamente favorable como el de hoy? Responder a esta pregunta significaría descubrir la verdadera causa de las glaciaciones y, por lo tanto, el algoritmo que nos permitiría predecir el inicio y la severidad de las caídas de temperatura.

Esto se logró parcialmente a principios del siglo 20 por el matemático serbio Milutin Milanković, quien, a través de sus estudios, estaba convencido de que todo el ciclo de las grandes glaciaciones del último millón de años podría describirse considerando que el Sol, la Tierra y los otros planetas no son bolas de billar perfectas que se mueven en órbitas constantes y giran de la misma manera.

Todo cambia en el universo; todo está en constante cambio. En particular, la órbita de la Tierra es actualmente casi circular, con una excentricidad de aproximadamente 0,0167. Sin embargo, ese "casi" significa que la diferencia entre el afelio y el perihelio es de aproximadamente 5 millones de kilómetros.

No solo eso, en un ciclo de alrededor de 92.000 años, la excentricidad de la órbita terrestre puede variar hasta un valor de 0,058 debido a las atracciones gravitatorias con otros planetas, lo que resulta en una diferencia entre el afelio y el perihelio que puede alcanzar hasta 17 millones de kilómetros.

La inclinación del eje de rotación en el plano de la eclíptica, que actualmente es de 23,4 grados, oscila de 22,5 a 24,5 grados en aproximadamente 41.000 años.

La tercera variación significativa es la orientación del eje, causada por la llamada precesión de los equinoccios, donde la línea de los equinoccios se desplaza con el tiempo en sentido horario, completando una rotación completa de 360 grados en aproximadamente 25.800 años. Como resultado, la Tierra asume inclinaciones opuestas cada aproximadamente 12.900 años en relación con la dirección de las estrellas fijas.

Estos ciclos astronómicos influyen en la cantidad de energía solar que llega a la Tierra en diferentes estaciones y en diversas latitudes. Por ejemplo, cuando el eje de la Tierra está más inclinado, las diferencias de temperatura entre las estaciones son más pronunciadas, mientras que un eje menos inclinado resulta en estaciones más uniformes. Además, la excentricidad orbital determina variaciones en la cantidad total de energía solar que recibe la Tierra a lo largo del año.

Los efectos combinados de estos ciclos pueden provocar cambios significativos en el clima de la Tierra. Cuando estas variaciones se sincronizan de manera que la energía solar se concentra en el hemisferio norte durante los meses de verano, pueden ocurrir períodos más cálidos, conocidos como períodos interglaciares, durante los cuales los glaciares retroceden y el nivel del mar aumenta.

Por el contrario, cuando las variaciones conducen a una reducción de la energía solar en las regiones del norte, pueden ocurrir períodos glaciares con una extensa cobertura de hielo y un nivel del mar más bajo.

Es crucial comprender que la alternancia de períodos glaciales e interglaciales está impulsada por variaciones de temperatura aparentemente menores. Considere que la temperatura promedio durante un período glacial es solo de 4 a 6°C más baja que la temperatura promedio durante un período interglacial.

La conexión entre los ciclos de Milanković y el clima de la Tierra se ha demostrado a través del análisis de datos climáticos y evidencia geológica, por lo que parece que ya hemos encontrado la respuesta que buscábamos.

De hecho, si la única causa de las glaciaciones fueran las circunstancias astronómicas sugeridas por Milanković, sería relativamente fácil establecer que la alternancia de ciclos fríos cálidos debería repetirse aproximadamente cada 40.000 años. Esto nos llevaría a creer que el momento de cambiar nuestro guardarropa de invierno se acerca rápidamente.

Desafortunadamente, las cosas se complican considerablemente cuando se considera la influencia de factores no astronómicos que son difíciles de cuantificar. Existe un consenso general de que la ocurrencia de una glaciación también está influenciada por la composición de la atmósfera, que juega un papel crucial en la retención o eliminación de dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno y otros elementos emitidos por las erupciones volcánicas... gases que aumentan o reducen el efecto invernadero.

Y, sobre todo, depende de los movimientos de las placas tectónicas, que determinan las posiciones de los continentes en la superficie de la Tierra. Los desplazamientos de las placas continentales pueden alterar las corrientes oceánicas, lo que conduce a variaciones climáticas globales.

Por ejemplo, la presencia de tierra dentro de los círculos polares ártico o antártico proporciona un área donde la nieve y el hielo pueden acumularse durante los períodos fríos. La cubierta de hielo blanco resultante aumenta el albedo de la Tierra, que, como mencionamos anteriormente, refleja más radiación solar hacia el espacio, contribuyendo a un mayor enfriamiento.

Entonces, al final, la respuesta a la pregunta es que la combinación de factores medibles y eventos aleatorios, como el impacto de grandes asteroides capaces de oscurecer la atmósfera con su polvo durante años, hace que sea prácticamente imposible determinar con precisión cuándo el clima de la Tierra comenzará a cambiar hacia una glaciación pequeña o grande.

Para comprender cuán desafiante es hacer predicciones en este sentido, solo basta con revisar las caprichosas variaciones climáticas que marcaron el curso de la historia europea durante los últimos siglos.

Del siglo 9 al 13, el "Período Cálido Medieval" se caracterizó por un clima estable y temperaturas 2°C más altas que las actuales. Las condiciones climáticas favorables permitieron el cultivo de uvas en Noruega.

Los colonos vikingos en Groenlandia cultivaron trigo durante más de 300 años (con tecnología moderna, Groenlandia logró cultivar trigo solo durante un año). La línea de nieve en los Alpes aumentó de 200 a 300 metros. Gracias al aumento de la tierra arable, la población de Europa se cuadruplicó durante este período.

Del siglo 14 al 19, conocido como la "Pequeña Edad de Hielo", los glaciares avanzaron por Europa. Los eruditos han identificado dos fases de temperaturas mínimas conocidas como el Mínimo de Spörer (de 1300 a 1550) y el Mínimo de Maunder (de 1650 a 1800).

El clima frío e inestable provocó hambrunas y la propagación de epidemias, siendo la más devastadora la Peste Negra a mediados del siglo 14. Entre 1310 y 1322, hubo inviernos severos y veranos fríos. El invierno de 1317 a 1318 fue excepcionalmente duro, con nevadas en Colonia el 30 de junio.

Después de un breve respiro en la segunda mitad del siglo 14, el clima frío persistió durante todo el siglo 15. El siglo comenzó con el duro invierno de 1408 a 1409, uno de los más fríos del milenio, junto con el de 1708 a 1709. Durante este invierno, el río Támesis se congeló durante tres meses y el hielo polar llegó a Escocia.

Otro período templado se produjo entre 1530 y 1560. El verano de 1540 fue el más caluroso de Europa en los últimos 40.000 años. Suiza experimentó temperaturas 5°C por encima de los promedios actuales. La sequía resquebrajó la tierra y la gente moría en las calles de insolación. Luego, el frío regresó, afectando a Europa hasta principios del siglo 19. En 1658, una ola de frío congeló los estrechos daneses, y el ejército sueco invadió Dinamarca, marchando, caballería y artillería incluidos, sobre el hielo.

El invierno de 1708 a 1709 fue terriblemente frío, muy parecido al de 1408 a 1409. En enero de 1709, se registraron temperaturas polares en Europa. París alcanzó los -23°C, Berlín -29 y Venecia -17,5. La laguna de Venecia se congeló, al igual que la superficie del lago de Garda.

El período más frío ocurrió entre 1783 y 1816, debido en gran parte a la intensa actividad volcánica, lo que llevó a que 1816 se llamara el "Año sin verano". A partir de 1850, hubo una tendencia gradual al calentamiento, aunque se ralentizó por un pequeño mínimo solar a fines del siglo 19 (Damon Minimum) y un enfriamiento entre aproximadamente 1940 y 1970. En particular, los inviernos de 1939 a 1947 fueron extremadamente fríos.

A partir de las décadas de 1970 y 1980, se reanudó el calentamiento global, lo que llevó al Período Cálido Moderno que todos estamos experimentando actualmente.
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