Paleoclimatología, en geología, es el estudio de la corteza terrestre,
los paisajes, los registros fósiles, las distribuciones de isótopos en
los océanos y otros datos físicos relacionados, en un esfuerzo por
determinar la historia de las variaciones del clima en el planeta.
Estos estudios incluyen también investigaciones históricas con el
objetivo de comprender mejor los efectos de las actividades humanas
sobre los procesos climáticos. Los ejemplos más conocidos de cambio
climáticos son los periodos glaciales; los mecanismos fundamentales que
originan estas variaciones pueden ser desde la deriva continental
descrita por la tectónica de placas, hasta los ciclos rotacional y
orbital de la Tierra.
Bien alejada de la notoriedad que reciben otras disciplinas de punta
como la nanotecnología y la genética, la paleoclimatología estudia el
clima del pasado a partir de indicadores geológicos naturales y revela
cómo han evolucionado las temperaturas y otras variables en los
diferentes periodos históricos de la Tierra.
Al margen de los comprensibles espacios en blanco existentes aún en el
tema, las investigaciones desarrolladas permiten afirmar que el clima
del planeta nunca ha sido estable, ha variado en todas las escalas del
tiempo y continuará haciéndolo así en el futuro, más allá de cuánto
pueda afectarlo la actividad humana.
Ello fundamenta la importancia de conocer cuáles han sido sus
tendencias naturales en el pasado, pues así los científicos pueden
evaluar con objetividad el impacto real de las acciones del hombre
sobre las condiciones medioambientales del presente, y diseñar modelos
predictivos climáticos para el futuro.
Durante las últimas décadas surgieron diferentes teorías que tratan de
explicar los orígenes de los cambios climáticos sufridos por la Tierra,
algunos de los cuales ocurrieron con lentitud, mientras otros lo
hicieron de manera abrupta.
Una hipótesis basada en los conocimientos astronómicos asocia tales
fluctuaciones con las variaciones de la órbita terrestre, mientras
otras los relacionan con los cambios en la actividad del Sol. También
existen recientes evidencias que vinculan el impacto de meteoritos, el
vulcanismo y las variaciones en la composición atmosférica con los
cambios globales en el pasado.
Reconstrucción paleoclimática
La reconstrucción paleoclimática también plantea retos considerables.
Más allá de los últimos 150 años no hay registros climáticos
instrumentales y cualquier reconstrucción está basada en métodos
aproximativos que ofrecen una estimación de variables climáticas. Ello
hace que las reconstrucciones cuantitativas sean extremadamente
difíciles y a menudo con errores de magnitud incierta. Por ejemplo, una
de las maneras más fiables de reconstruir la temperatura del mar es
mediante el índice UK/37 que consiste en el análisis en sedimentos
marinos de unos compuestos orgánicos producidos por algas unicelulares
fotosintéticas que viven en la zona fótica del mar. La dificultad en el
uso de este índice radica en que no se sabe con certeza a qué
profundidad de la superficie del mar o estación corresponden las
estimaciones de temperatura, ya que aparte de haber mucha variabilidad
interanual, la zona fótica tiene diferente profundidad en diferentes
latitudes. Además, como los métodos de reconstrucción paleoclimática se
han establecido mediante el estudio de ambientes modernos, es difícil
establecer cuál es su validez en tiempos pasados. Esto es así, ya sea
porque se dan con frecuencia cambios ambientales que dan lugar a
entornos que no son análogos a los actuales, o por las transformaciones
de las señales al acumularse en registros geológicos.
De todos modos, a parte de la validación de modelos, el uso de la
paleoclimatologia ha permitido hacer grandes avances en nuestra
comprensión del sistema climático. Por ejemplo, no hay ninguna duda de
que estamos instalados en el cambio. Los registros del pasado nos
muestran que tanto la temperatura del mar, como la vegetación, la
composición de la atmósfera o las corrientes oceánicas cambian de
manera periódica en ciclos de decenas de miles, centenares o décadas de
años. Cambios de gran magnitud se pueden dar de forma gradual sobre
períodos evolutivos de las especies o de manera «abrupta» en períodos
de duración inferior a una generación humana. Estudiando la relación a
través del tiempo entre variables que caracterizan el clima
directamente (p.ej. la temperatura), o indirectamente (p.ej., la
presencia de hielo en el continente depende en parte de la temperatura,
pero también de variables como la precipitación), con factores de
cambio, como la composición de la atmósfera (p.ej. el dióxido de
carbono o CO2) se han establecido relaciones causa-efecto entre
variables y procesos. Así, los testigos de hielo de Groenlandia y la
Antártida muestran de forma concluyente como las concentraciones de los
gases de efecto invernadero han variado de forma paralela a los ciclos
glaciares/interglaciares durante, como mínimo, los últimos 400 000 años.
El estudio del pasado también ayuda a dar una cierta perspectiva de la
situación actual y futura. Por ejemplo, ha habido épocas en que la
temperatura media de la Tierra ha sido probablemente más cálida que hoy
en día, y las concentraciones de dióxido de carbono más altas. Pero
bien es cierto que las concentraciones de dióxido de carbono
atmosférico actualmente son las más altas de los últimos 400 000 años y
probablemente de varios millones de años atrás. La concentración de
dióxido de carbono actual es de 365 ppm, mientras que los máximos de
los últimos tres interglaciales no han sobrepasado las 300 ppm, aunque
normalmente los valores alcanzados en épocas análogas a la actual son
de cerca 280 ppm, lo mismo que las concentraciones preindustriales. Al
ritmo actual de crecimiento del contenido de dióxido de carbono en la
atmósfera, dentro de pocos años el crecimiento de este gas, desde el
siglo XIX, habrá ultrapasado el incremento que se observa entre épocas
glaciales (200ppm) e interglaciales (280ppm). Actualmente, estamos y
nos dirigimos hacia una situación con un efecto invernadero muy fuerte,
quizás análoga al período de transición ente el Paleoceno y Eoceno,
hace unos 57 millones de años.
Pero posiblemente el tema más preocupante es que estudios
paleoclimáticos y modelos muestran como el sistema climático puede
oscilar entre modos estables de funcionamiento de una manera abrupta.
Así, se teme que el actual incremento de dióxido de carbono
atmosférico, más que llevar a un incremento gradual y proporcional de
las temperaturas medias del planeta, puede causar un cambio brusco en
el funcionamiento de alguna de las partes del sistema, como por ejemplo
la circulación oceánica o el ciclo hidrológico. El problema se
encontraría en nuestra limitada capacidad de anticipar cómo este cambio
se traducirá en cambios en el régimen de temperaturas o hídrico a
escala local en diversas partes del planeta. Además, el hecho de que
pueden ser cambios muy rápidos reduce nuestra capacidad de adaptación a
un nuevo entorno.
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