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Biblioteca de la Universidad Complutense de Madrid

Martes, 17 de julio de 2018

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Una estalagmita para explicar el mayor cambio climático de la historia reciente

Carlos Rossi, profesor del Departamento de Mineralogía y Petrología, acaba de publicar en la revista Quaternary Science Reviews un artículo en el que se analiza una estalagmita de la cueva de El Soplao, en Cantabria, cuya composición ha confirmado el cambio climático más brusco de la historia reciente del planeta, el que se produjo justo cuando comenzó la civilización humana. Este estudio puede servir para afinar los modelos sobre lo que nos depara el futuro desde un punto de vista climático.

 

Explica Carlos Rossi que la estalagmita analizada ha resultado ser muy interesante para el paleoclima porque en ella "se ha podido estudiar esa crisis climática, muy marcada y muy estudiada pero también muy mal comprendida, que se conoce como Younger Dryas". Fue un evento que se produjo hace 13.000 años que, "en términos geológicos, no es nada, porque de hecho el fin de ese episodio marca el inicio del Holoceno, que es cuando comienza aproximadamente la revolución neolítica que acabará desembocando en la civilización humana".

 

El episodio Younger Dryas se descubrió inicialmente en registros de sedimentos de lagos, donde se vio que en ese momento geológico concreto se produjo un enfriamiento brusco. Younger Dryas se ha verificado también testigos de hielo extraídos de Groenlandia y, en los últimos años y de manera excepcional, en estalagmitas.

 

Métodos de datación

La datación de los sedimentos lacustres se ha basado, de acuerdo con Rossi, en el Carbono14, "que tiene un defecto y es que se basa en la producción de ese tipo de carbono al impactar los rayos cósmicos en la atmósfera para de ahí incorporarse en el pool de carbono que producen las plantas, y después irse descomponiendo". El método de C14, de acuerdo con Rossi, asumía inicialmente que la tasa de producción por radiación cósmica era siempre la misma, pero luego se vio que no era así. Por ejemplo, el campo magnético de la Tierra influye en esa producción, pero también lo hace el Sol e incluso el paso de nuestro sistema solar por una zona con más cantidad de rayos cósmicos. Debido a esas modificaciones "ha habido que calibrar las dataciones antiguas de C14 para actualizarlas y además esa calibración ha ido variando, lo que hace que ya no sea un método de datación tan preciso como el que se puede usar en estalagmitas que es el de Uranio-Torio, que permite datar incluso años con respecto al momento en el que se analiza la muestra".

 

Las estalagmitas están formadas por carbonato cálcico y eso permite que se puedan datar con mucha más precisión que el sedimento de un lago y muchísima más que un testigo de hielo, porque "esos directamente no se pueden datar, lo único que se puede hacer con ellos es contar las láminas, las capas que se acumulan en invierno y verano, así que cuanto más antiguo es el hielo más complicado es su datación".

 

El método con el que se ha analizado la estalagmita de la cueva cántabra permite conocer, "la edad del evento, cuándo empezó y también cuánto tardó en enfriarse y calentarse el clima cuando terminó dicho evento".


Cambio brusco

Rossi reconoce que ya se sabía que Younger Dryas era un episodio frío, lo que no estaba demasiado claro, hasta este estudio, es cuánto tiempo tardó el clima en desenfriarse bruscamente. Los indicadores utilizados en la estalagmita informan no sólo de que "el clima se enfrío bruscamente, sino que además, se hizo muy seco. Eso se ha visto ya en más sitios en el Cuaternario español, el hecho de que los climas fríos llevan a climas secos en España, y especialmente en el norte de España".

 

Eso es paradójico, de acuerdo con Rossi, porque las predicciones del cambio climático, son que iríamos a un clima más cálido y con más sequías, mientras que lo que se ve en el registro geológico reciente es lo contrario, que "cuando ha habido climas fríos ha habido más sequía y cuando ha habido climas más cálidos ha habido más lluvias. Sistemáticamente".

 

La rapidez del evento y otro evento más

En el caso de Younger Dryas, el estudio de la estalagmita de Cantabria dice que "el enfriamiento tardó en completarse unos dos siglos, así que en términos geológicos fue instantáneo, y además, cuando después se calentó el clima, un calentamiento que se notó en toda la región atlántica especialmente, tardó en producirse apenas sesenta años". Es decir, que la gente que vivía en esa época percibió como de un día para otro se modificaba el clima y "les permitió incluso salir de las cavernas".

 

En el registro de la estalagmita se ve que al final de ese evento aumentan mucho la temperatura y la lluvia, pero además que en esta zona geográfica concreta, encima de la cueva, cambia totalmente la vegetación y se convierte en un bosque frondoso como los que pueda haber ahora en la cordillera cantábrica.

 

La estalagmita registra también la desaparición de ese bosque en otro cambio brusco en torno a 8.200 años, y ahí es cuando termina el registro de esta estalagmita. Asegura Rossi que es una aseveración un poco polémica y que algunos compañeros no acababan de ver esa parte, ya que ese evento, que también es muy interesante en la climatología, y que se conoce como el evento de los 8.200 años antes del presente, fue muy brusco, en unas décadas, y se debió a un enfriamiento en el clima de la zona atlántica y a una lluvia muy distinta en su composición y su frecuencia. Ese cambio de clima y de lluvias obedeció, probablemente, al desbordamiento de un lago glacial que había en el norte de América, lo que modificó el clima de todo el planeta.

 

Indicadores climáticos

En el caso de la estalagmita de El Soplao se han utilizado varios métodos para identificar indicadores climáticos como el estudio de isótopos de carbono y oxígeno. Con este método se ve en el carbonato cálcico como va cambiando la composición isotópica del carbono y del oxígeno de carbonato, y "sobre todo del oxígeno, porque suele ser un indicador muy bueno del clima, ya que la composición isotópica del agua se modifica con los cambios climáticos".

 

En el caso concreto de esta estalagmita no ha ocurrido así, y "el oxígeno no dice prácticamente nada, pero sí lo hace el C y, sobre todo, el magnesio". Esta estalagmita, de acuerdo con Rossi, tiene una particularidad y es que en la cueva en la que está creciendo el agua que gotea es un agua muy especial, con una química muy poco usual. Es así, porque "la roca en la que está no es una caliza, sino que es una dolomía, y de hecho la cueva se encontró porque hay allí una mina grande de sulfuros albergados en la roca dolomítica".

 

La composición dolomítica de la roca hace que la estalagmita tenga un contenido muy alto de Mg, "lo que se puede analizar con métodos con mucha resolución espacial, con mucho detalle, analizando hasta una micra, lo que representa semanas de formación de calcita". Esa precisión de análisis no es algo habitual y "ha permitido hacer, en el Centro Nacional de Microscopía Electrónica de la UCM, un registro de cómo ha variado el magnesio y otros elementos a lo largo del tiempo, incluso a escala semanal".

 

De Cantabria a Australia

El profesor de Geológicas cuenta que para hacer este tipo de estudios se seleccionan varias estalagmitas y se hace una datación preliminar, "algo que no se hace fácilmente, y que en este caso se ha llevado a cabo en la Universidad de Melbourne, en uno de los dos centros de referencia de análisis de este tipo que existen en el mundo".

 

Informa Rossi de que "no se pueden coger estalagmitas de manera azarosa en las cuevas, sino que hay que tener un poco de conciencia". Por ello, lo que se hace con las que se quitan para analizar es "construir una réplica exacta, en resina epoxi, y un experto del Museo Geominero, Eleuterio Baeza, les da la textura y el color exactos que tienen las originales y luego se reinsertan donde estaban en origen, algo que no es fácil de hacer". Asegura Rossi que en la zona de donde se sacó la estalagmita de este trabajo hay tres falsas que nadie es capaz de distinguir y "de hecho, si están creciendo todavía, eventualmente se van tapando con la calcita que va creciendo y en breve tiempo geológico no se notará en absoluto".

 

Confiesa Rossi que hay algunos métodos menos invasivos de analizar las estalagmitas, como extraer pequeñas muestras haciendo un taladro, pero con eso "no se obtiene un corte temporal y no permite ver si la estalagmita tiene problemas, como que está alterada o que de un mineral ha cambiado a otro, lo que no vale para el estudio del paleoclima".

 

Un clima frío

El profesor complutense asevera que en general no somos conscientes del clima en el que vivimos. Aunque sea difícil de creer en pleno verano madrileño, lo cierto es que "ahora nos encontramos en un clima especialmente frío si se compara la historia de la temperatura de nuestro planeta en los últimos 500 millones de años". En ese amplio espacio de tiempo sólo ha habido una época parecida a la actual, que fue el Carbonífero, así que vivimos si no la más fría, sí una de las más frías de la historia de la Tierra desde el inicio del Fanerozoico hace unos 550 millones de años. Eso sí, dentro de esa época fría estamos en un "respiro de buen tiempo".

 

Por ejemplo, en el Eoceno, hace unos 50 millones de años, la temperatura media de la Tierra era casi 15 grados mayor que ahora. Hay que tener en cuenta que las predicciones del IPCC hablan de que a lo largo de este siglo podrá subir la temperatura hasta unos cinco grados. En caso de que se cumplan esas predicciones, "tendríamos diez grados menos que en el Eoceno, que fue antes de ayer, desde un punto de vista geológico".

 

Cada 100.000 años, dentro de esta época fría, tenemos un periodo interglaciar que es en el que vivimos ahora. Estos ciclos de glaciar-interglaciar-glaciar-interglaciar duran unos 100.000 años y las épocas de clima benigno duran unos 10.000, que es justo lo que tenemos ahora, que ya llevamos unos 11.500, así que "al clima bueno ya le toca acabar".

 

La teoría más aceptada del enfriamiento que llevó a la glaciación es su relación con la órbita de la Tierra, que va cambiando, se va haciendo más o menos elíptica, con más o menos cabeceo, y eso hace que la insolación que recibe la parte norte de Canadá o de Europa cambie y se formen los casquetes. Lo que no predice esa teoría es por qué cuando un casquete se empezó a fundir hace unos 15.000 años, los hielos se retiraron, empezó una época de buen clima y bruscamente, sin motivo aparente, hace 13.000 años el clima se enfrió de repente en ese Younger Dryas y se quedó así durante 1.200 años.

 

"En aquella época el cambio no se debió a la tecnología humana, sino que se debió a algo muy natural y no es una excepción, sino que hay muchos más cambios como ese, en los últimos 100.000 años, que nadie sabe con certeza por qué ocurren", recuerda Rossi. Cuando uno ve el cambio actual y los pasados, si lo pone en perspectiva, se puede evaluar mejor lo que está pasando ahora mismo, sobre todo comprender que cambios mucho más bruscos del que tenemos en la actualidad, han sucedido hace muy poco tiempo y muchas más veces en el pasado sin que tuviéramos nada que ver.

 

Considera Carlos Rossi que "la Tierra es poderosa y sus fuerzas son muy fuertes, y nosotros no somos más que unos seres pequeños que viven en la superficie y hacemos lo que podemos para adaptarnos a los cambios". Por ejemplo, el fin de ese episodio misterioso que fue muy brusco coincidió exactamente con el Neolítico. "Se pasó de un clima frío, seco, lleno de polvo, hostil, a un clima lluvioso y cálido, en general, como el de ahora. Así que esa revolución neolítica supuso agricultura, ganadería, desarrollo...".

 

En España es muy complicada la datación del origen del Neolítico, aunque es probable que empezase algo más tarde, pero en cualquier caso, el origen de la civilización humana en la Tierra coincidió con el fin de Younger Dryas porque "a los seres vivos nos viene bien el calentamiento".

 

En el Eoceno, a pesar del clima tan cálido que tenía la Tierra, los primates y los mamíferos en general se desarrollaron más que nunca. "La explosión de vida del Eoceno fue espectacular, y las extinciones que se produjeron al final de ese periodo tienen que ver, en teoría, con el enfriamiento que tuvo lugar y que llega hasta nuestros días", asegura el profesor complutense. A la vida le ha venido bien el calor y eso hay que tenerlo en cuenta para evaluar lo que está pasando, porque "si el hombre tuviese la seguridad, y parece que la tenemos, de que estamos interviniendo en la modificación del clima de manera decisiva, el calentarnos le vendría bien a la vida".

 

Es decir, que a escala de la vida el calentamiento sería favorable, aunque a los humanos nos haga daño a corto plazo porque, por ejemplo, "si el nivel del mar sube lo máximo que se espera que suba, fundiendo todos los hielos de Groenlandia y la Antártida, hasta setenta metros por encima de lo actual, sería una catástrofe para la humanidad".

 

Termina Rossi afirmando que "lo importante es comprender de dónde venimos, intentar entender esos cambios climáticos que ha habido en el pasado y cómo se tradujeron en sitios concretos del mundo". Sólo así, de acuerdo con Rossi, "se podrá entender lo que está ocurriendo ahora y sus posibles consecuencias y eso permitirá afinar los escenarios de los modelos que hacen las predicciones climáticas de futuro".

 

El artículo de Quaternary Science Review está firmado, aparte de por Carlos Rossi, por Petra Bajo y John Hellstrom, de la Universidad de Melbourne, y por Rafael Pablo Lozano, del Museo Geominero.

Carlos Rossi, en la Facultad de Ciencias Geológicas de la ComplutenseCarlos Rossi en la cueva de El Soplao. Fotografía de Sergio Laburu, asoc. espeleofoto (www.espeleofoto.com)Carlos Rossi posa con una estalagmita de la cueva de El SoplaoImagen de la cueva de El Soplao tomada por Sergio Laburu, asoc. espeleofoto (www.espeleofoto.com)Carlos Rossi, profesor del Departamento de Mineralogía y PetrologíaRegistro del cambio climático en una estalagmita de El Soplao
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