Artículo publicado el 30 de enero de 2012 en NCAR & UCAR News
Un nuevo estudio internacional puede responder polémicas preguntas sobre el inicio y persistencia de la Pequeña Edad de Hielo en la Tierra, un periodo de enfriamiento extendido que duró cientos de años, hasta finales del siglo XIX.
El estudio, liderado por la Universidad de Colorado (CU) en Boulder junto a coautores del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR) y otras organizaciones, sugiere que un inusual episodio de 50 años de duración con cuatro erupciones volcánicas tropicales masivas dispararon la Pequeña Edad del Hielo entre 1275 y 1300 d.C La persistencia de los veranos fríos después de las erupciones se explica mejor mediante una posterior expansión del hielo marino y un debilitamiento relacionado de las corrientes Atlánticas, de acuerdo con simulaciones por ordenador llevadas a cabo para el estudio.
El estudio, que usó análisis de patrones de vegetación muerta, datos de núcleos de hielo y sedimentos, y potentes modelos climáticos por ordenador, proporciona nuevas pruebas en un viejo debate científico sobre el inicio de la Pequeña Edad de Hielo. Los científicos han propuesto que la Pequeña Edad de Hielo vino provocada por una menor radiación solar veraniega, la erupción de volcanes que enfriaron el planeta eyectando sulfatos y otras partículas de aerosol que reflejaban la luz solar de vuelta al espacio, o una combinación de ambas.
Glaciar © by HBarrison
“Ésta es la primera vez que alguien ha identificado claramente el inicio específico de la época fría, marcando el inicio de la Pequeña Edad del Hielo”, dice el autor principal Gifford Miller de la Universidad de Colorado en Boulder. “También hemos proporcionado un sistema de retroalimentación climática comprensible que explica cómo pudo mantenerse este periodo frío durante un largo periodo de tiempo. Si el sistema climático se ve afectado una y otra vez por condiciones frías a lo largo de un periodo de tiempo relativamente corto – en este caso, por erupciones volcánicas – parece haber un efecto de enfriamiento acumulativo”.
“Nuestras simulaciones demostraron que las erupciones volcánicas pueden tener un profundo efecto de enfriamiento”, dice el científico de NCAR Bette Otto-Bliesner, coautor del estudio. “Las erupciones podrían haber disparado una reacción en cadena, afectando al hielo marino y las corrientes oceánicas de una forma que rebajó las temperaturas durante siglos”.
El estudio aparece esta semana en Geophysical Research Letters. El equipo de investigación incluye a autores de la Universidad de Islandia, la Universidad de California en Irvine, y la Universidad de Edimburgo en Escocia. El estudio estuvo patrocinado en parte por la Fundación Nacional de Ciencia, NCAR y la Fundación de Ciencia Islandesa.
Vastas regiones de hielo
Los científicos estiman respecto al inicio de la Pequeña Edad de Hielo un rango desde el siglo XIII al siglo XVI, pero hay poco consenso, señala Miller. Aunque el enfriamiento de las temperaturas puede haber afectado a lugares tan lejanos como Sudamérica y China, fue particularmente evidente en el norte de Europa. El avance de los glaciares en los valles destruyó ciudades, y las pinturas de la época muestran a gente patinando sobre hielo en el Río Támesis en Londres y en los canales de los Países Bajos, lugares que estaban libres de hielo antes y después de la Pequeña Edad de Hielo.
“La forma predominante en que los científicos han definido la Pequeña Edad de Hielo es mediante la expansión de los grandes glaciares de los valles en los Alpes y Noruega”, dice Miller, becario del Instituto de Investigación Ártica y Alpina de la CU. “Pero el momento en que los glaciares europeos avanzaron lo suficiente para demoler villas habría sido mucho después del inicio del periodo frío”.
Miller y sus colegas dataron por radiocarbono aproximadamente 150 muestras de material vegetal muerto con las raíces intactas, recopilado de debajo de los márgenes en retroceso de las capas de hielo de la Isla de Baffin en el Ártico Canadiense. Encontraron un gran cúmulo de “fechas de muerte” entre 1275 y 1300 d.C, indicando que las plantas se habían congelado y quedado atrapadas por el hielo durante un evento relativamente repentino.
El equipo vio un segundo pico en las fechas de muerte de plantas sobre 1450 d.C, indicando el rápido inicio de un segundo evento de enfriamiento importante.
Para ampliar el estudio, los investigadores analizaron núcleos de sedimentos procedentes de un lago glaciar vinculado con la capa de hielo de 500 kilómetros cuadrados de Langjökull en la zona central de las tierras altas de Islandia, que alcanza casi dos kilómetros de alto. Las capas anuales de los núcleos – que pueden datarse con fiabilidad usando depósitos de tefra a partir de erupciones volcánicas históricas conocidas en Islandia, que se remontan a más de 1000 años – de pronto aumentaron de grosor a finales del siglo XIII y de nuevo en el siglo XV debido al aumento de la erosión provocada por la expansión de la capa de hielo conforme se enfriaba el clima.
“Esto nos demostró que la señal que obtuvimos de la Isla de Baffin no es sólo una señal local, fue una señal en todo el Atlántico Norte”, dice Miller. “Esto nos dio mucha más confianza sobre que hubo una gran perturbación en el clima del hemisferio norte cerca del final del siglo XIII.
El equipo usó el Community Climate System Model, que fue desarrollado por científicos de NCAR y del Departamento de Energía junto a colegas de otras organizaciones, para poner a prueba los efectos del enfriamiento producido por los volcanes sobre la extensión y masa del hielo del Océano Ártico. El modelo, que simuló varias condiciones de hielo marino desde 1150 a 1700 d.C, mostró varias erupciones grandes y poco espaciadas que podrían haber enfriado el hemisferio norte lo suficiente como para disparar la expansión del Océano Ártico.
El modelo demostró que un enfriamiento sostenido procedente de los volcanes habría enviado parte del hielo marino del Ártico a lo largo de la coste este de Groenlandia hasta que finalmente se fundió en el Atlántico Norte. Dado que el hielo marino prácticamente no contiene sal, al fundirse la superficie del agua se hizo menos densa evitando que se mezclase con el agua más profunda del Atlántico Norte. Este transporte de calor debilitado volvió al Ártico y creó una retroalimentación autosostenida en el hielo marino mucho después de que pasaran los efectos de los aerosoles volcánicos, de acuerdo con las simulaciones.
Los investigadores fijaron la radiación solar a un nivel constante en los modelos climáticos. Las simulaciones indicaron que la Pequeña Edad del Huelo habría ocurrido sin una menor radiación solar en verano durante esa época, señala Miller.
Artículo de referencia:
Título: Abrupt onset of the Little Ice Age triggered by volcanism and sustained by sea-ice/ocean feedbacks
Autores: Gifford Miller, Áslaug Geirsdóttir, Yafang Zhong, Darren J. Larsen, Bette L. Otto-Bliesner, Marika M. Holland, David A. Bailey, Kurt A. Refsnider, Scott J. Lehman, John R. Southon, Chance Anderson, Helgi Bjornsson, Thorvaldur Thordarson
Publicación: Geophysical Research Letters
Fecha Original: 30 de enero de 2012
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