M3 Ciclos Glaciales - Interglaciales

Tópico

Los ciclos glaciales-interglaciales son el modo de variabilidad climática de mayor amplitud durante todo el Cuaternario, el período que cubre los últimos dos millones seiscientos mil años de la historia de la Tierra: entre un período glacial y un período interglacial, la temperatura global oscila entre cuatro y ocho grados, y la concentración de dióxido de carbono oscila entre ciento ochenta y doscientas ochenta partes por millón.

El forzamiento orbital de Milankovitch es el detonante inicial de estos ciclos glaciales-interglaciales: la excentricidad de la órbita terrestre, con un período cercano a cien mil años, la oblicuidad del eje de la Tierra, con un período cercano a cuarenta y un mil años, y la precesión de ese mismo eje, con un período cercano a veintitrés mil años, modulan juntas la cantidad de insolación estacional que reciben las altas latitudes del hemisferio norte. Sin embargo, el forzamiento orbital de Milankovitch por sí solo es insuficiente para explicar la amplitud completa de los ciclos glaciales-interglaciales: el sistema climático amplifica ese forzamiento orbital de Milankovitch mediante retroalimentaciones internas del dióxido de carbono, del albedo del hielo, del vapor de agua y de cambios en la circulación oceánica.

La insolación que las altas latitudes del hemisferio norte reciben en cada momento se calcula a partir de la latitud, la estación del año y los parámetros orbitales del forzamiento orbital de Milankovitch, pero la respuesta del sistema climático a esta insolación no es lineal: hay una asimetría marcada entre una glaciación lenta, que tarda cerca de cien mil años en desarrollarse, y una deglaciación rápida, que ocurre en apenas diez mil años, y esta asimetría entre la glaciación lenta y la deglaciación rápida no puede explicarse solamente por el forzamiento orbital de Milankovitch. Modelos de balance de energía que incluyen un ciclo del carbono interactivo reproducen esta asimetría introduciendo umbrales no lineales que el forzamiento orbital de Milankovitch por sí solo no tiene. El volumen de hielo acumulado en los ciclos glaciales-interglaciales sigue, aproximadamente, a la insolación de verano medida a sesenta y cinco grados de latitud norte, pero con un retardo de varios miles de años respecto a esa misma insolación de verano.

Un problema todavía sin resolver es que, en los ciclos glaciales-interglaciales más recientes, domina precisamente el período cercano a cien mil años de la excentricidad, a pesar de que la excentricidad es el componente más débil de los tres componentes del forzamiento orbital de Milankovitch descritos antes; este problema se conoce como el problema de los cien mil años y permanece activo dentro de la investigación sobre los ciclos glaciales-interglaciales. Se han propuesto tres mecanismos para explicar este problema de los cien mil años: un mecanismo en el que el ruido climático aleatorio se sincroniza con el propio forzamiento orbital débil de la excentricidad y lo amplifica mucho más de lo que el forzamiento orbital de Milankovitch produciría por sí solo; un papel no lineal de la capa de hielo norteamericana, cuya propia dinámica interna podría introducir el período cercano a cien mil años independientemente del forzamiento orbital de Milankovitch; y cambios en el ciclo del carbono, visibles en los ciclos de metano y de dióxido de carbono que quedan registrados dentro del hielo antiguo.

Los registros paleoclimáticos que permiten poner a prueba estos modelos de los ciclos glaciales-interglaciales son, principalmente, dos: un núcleo de hielo antártico que cubre los últimos ochocientos mil años de hielo antiguo acumulado capa sobre capa, y los sedimentos marinos que distintos programas de perforación oceánica han extraído del fondo del océano. Tanto el núcleo de hielo antártico como los sedimentos marinos preservan, cada uno a su manera, la misma secuencia de ciclos glaciales-interglaciales que el forzamiento orbital de Milankovitch desencadena y que las retroalimentaciones internas del sistema climático amplifican, y es esa misma secuencia preservada la que finalmente permite distinguir, entre los mecanismos propuestos para el problema de los cien mil años, cuáles son compatibles con lo que el registro paleoclimático realmente muestra.

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