28 nov. 2016

Crisis climáticas en la historia de la Tierra

Durante el Arcaico el Sol debía emitir de un 30 a un 50 % menos energía que en la actualidad. Además, la Tierra arcaica, casi totalmente desprovista de continentes, debería tener un albedo mucho menor, con lo que absorbería más calor. Si tomamos como real la aparente ausencia de glaciaciones durante el Arcaico, y tenemos en cuenta los efectos contrapuestos de un Sol menos caliente y de un albedo mayor, se hace necesario prever un efecto de invernadero que elevara la temperatura de la Tierra unos 30 ºC, algo menos que el actual.

En el Proterozoico hay evidencias de al menos dos glaciaciones, una al principio de este período, la llamada huroniana (aproximadamente de -2400 Ma a -2100 Ma) y otra, muy larga y, posiblemente, la más fuerte de todas (de unos 200 Ma de duración y con tres o cuatro fases glaciales), al final del mismo: la llamada "Tierra bola de nieve".


Al principio del Paleozoico se produjo una transgresión marina que probablemente contribuyó a mejorar el clima. Durante el Cámbrico se depositaron abundantes calizas, muchas de ellas de arrecifes coralinos, por lo que el clima debía ser más cálido que el actual.

En el resto del Paleozoico se dieron dos glaciaciones: la ordovícico-silúrica (entre –450 y –430 Ma) y otra permo-carbonífera (entre –350 y –250 Ma), pero no tan intensas como las del Proterozoico. La glaciación pierde fuerza durante el Pérmico superior, donde el clima se va calentando y volviéndose árido, lo que explica que en este período se hayan formado los depósitos salinos mayores de la Tierra.
Con sus casquetes glaciares y su “infierno” ecuatorial, el Pérmico es el período de la Tierra con los mayores extremos climáticos de la historia conocida. Esto quizá fuese la causa de las grandes extinciones producidas al final de dicho período.

Al empezar el  ciclo alpino (Mesozoico y Cenozoico) el clima pudo ser de templado a tropical, sin glaciares de casquete y con mares más calientes que los actuales. Hace unos 40 Ma el clima empezó a enfiarse por la aparición de corrientes oceánicas frías de fondo, desarrollándose los glaciares de casquete antártico y del hemisferio norte, lo que introduce a la Tierra en su período más frío desde hace 600 Ma.

Aquí tenéis unos pequeños apuntes sobre las distintas hipótesis para explicar el origen de las glaciaciones,  que pueden agruparse en dos categorías:

A) Hipótesis solares (origen solar o astronómico): Se pueden deber a altibajos en la producción de energía por parte del Sol o por una disminución de la radiación solar que llega hasta la Tierra: ¿posible relación con los ciclos de manchas solares?

Puesto que las manchas solares son más oscuras sería lógico suponer que más manchas solares signifiquen menos radiación solar. Sin embargo las áreas circundantes son más luminosas y el efecto global es que más manchas solares se asocian a un sol más luminoso. La variación es pequeña (del orden del 0,1%) y sólo se estableció mediante medidas por satélite de la variación solar a partir de los años ochenta.

Durante el Mínimo de Maunder (período de 1645 a 1715, cuando las manchas solares casi desaparecieron de la superficie del Sol, tal como observaron los astrónomos de la época) hubo unos inviernos anormalmente fríos e intensas nevadas tal como demuestran los registros históricos (parte de la llamada Pequeña Edad del Hielo). La Tierra pudo haber refrescado casi 1 K.

Se ha sugerido que algunas de las glaciaciones fueron el resultado de prolongados periodos de bajada de la actividad solar.

B) Hipótesis geológicas (origen terrestre): Hay de varios tipos:
  • Distribución de los continentes. Los continentes tienen mayor albedo que los océanos, de tal forma que un supercontinente o Pangea cerca de un polo será un punto de partida favorable para una glaciación.
  • Circulación oceánica global. Si los continentes bloquean las corrientes cálidas ecuatoriales y se favorece una circulación circumpolar, puede darse una glaciación en los continentes próximos a los polos, ya que éstos quedan aislados de las corrientes cálidas.
  • Orogenias. Las orogenias provocan un aumento en la superficie continental (mayor albedo) y, además, pueden interrumpir corrientes oceánicas, lo que favorecerá las glaciaciones. De hecho, se ha podido establecer la relación entre ciertas fases orogénicas (caledónica, hercínica, alpina) y algunas glaciaciones.
  • Vulcanismo explosivo. Este inyecta grandes cantidades de polvo a la atmósfera, lo que provoca un aumento del albedo y una bajada en la temperatura global.
  • Hipótesis del antiinvernadero. Una glaciación también podría ocurrir por una disminución del CO2 atmosférico. Esto pudo ocurrir en la glaciación eocámbrica cuando quizás apareció la ozonosfera y el fitoplancton pudo desarrollarse explosivamente, absorbiendo gran parte del CO2 para realizar la fotosíntesis.
Para explicar la sucesión de periodos glaciales e interglaciales la mejor teoría es la hipótesis de Milankovitch. Esta propone que las tres variaciones de detalle de la órbita terrestre (excentricidad, variación en la inclinación del eje de rotación y el cabeceo de éste) tienen periodicidades que, sumadas, daban una curva análoga a las variaciones de temperatura de los periodos glaciales e interglaciales. Faltaría una cuarta variación, la oscilación del plano de la eclíptica, que no fue considerada por Milankovitch.

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