No es un misterio para nadie que la Tierra era muy distinta en otras épocas del pasado. Antes de que los homínidos caminaran erguidos por el Gran Valle del Rift, han existido glaciaciones más intensas que la actual1Hasta hace poco vivíamos en un periodo interglacial de la Glaciación Cuaternaria. Es posible que nos encontremos ya en otra Época geológica: el Antropoceno, dada la magnitud de los impactos de la especie humana sobre la Tierra. o periodos tan cálidos que en los polos crecían selvas tropicales. Los factores detrás de esta ‘variabilidad climática’ son diversos. En primer lugar, el movimiento gradual de las placas tectónicas favorece cambios en la distribución del calor que transportan los océanos. Variaciones en la órbita de la Tierra alrededor del Sol provocan oscilaciones en la cantidad de energía solar que reciben los hemisferios terrestres. Por último, diferentes concentraciones de gases de efecto invernadero como el CO2 modifican la proporción de calor que queda atrapada en la atmósfera frente a la que se pierde al espacio exterior.
Quizás para sorpresa del lector(a), los cambios de CO2 atmosférico no son exclusivos de la época actual, sino que han jugado un papel fundamental en las transiciones climáticas de las últimas decenas de millones de años2La edad de la Tierra es de alrededor de 4.500 millones de años, mientras que la evolución de Homo sapiens tuvo lugar hace tan sólo 300.000 años. Una analogía divertida muy utilizada es la de visualizar la totalidad de la historia de la Tierra en un reloj de 24 horas; en tal caso, los humanos sólo habrían aparecido en los últimos 2 minutos antes de medianoche. (es decir, los ‘enfriamientos’ y ‘calentamientos’ globales del pasado geológico). Estas transiciones son complejas de descifrar debido a que suelen incluir componentes del Sistema Terrestre que, no sólo interactúan entre sí, sino que pueden ser tan variados como el tipo de vegetación o la cantidad de hielo en los polos. Sin embargo, no cabe duda de que estos cambios (paleo-)climáticos han ocurrido a lo largo de varios cientos de miles de años o, con frecuencia, varios millones o decenas de millones de años, escalas temporales de vértigo que no estamos acostumbrados a manejar en nuestro día a día. Por esta razón, el dramático aumento de CO2 atmosférico de origen industrial3Actividades industriales concentradas en el Norte Global. en el instante geológico de los últimos 70 años no tiene precedente alguno en la historia reciente de la Tierra ni en los procesos naturales que la han regulado.
Cuando se produce una perturbación relativamente brusca en algún elemento del Sistema Terrestre con el potencial de desestabilizar las condiciones climáticas vigentes, el suceso se denomina ‘aberración climática’. Una de las aberraciones globales más estudiadas, por su analogía con la presente crisis climática, es el llamado Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM, por sus siglas en inglés) que constituye lo que hasta hace poco había sido la inyección de carbono a la atmósfera más rápida de la historia de nuestro planeta. Tuvo lugar hace 56 millones de años y las emisiones duraron alrededor de 5.000 años4Entre las posibles fuentes de emisiones se encuentran erupciones volcánicas y/o emisiones de metano del fondo del mar., desencadenando un calentamiento global tan pronunciado que casi acabó con la totalidad de la vida del fondo marino. El clima no regresó a su estado inicial hasta pasados más de 200.000 años. En comparación, la rapidez de emisiones actuales es 10 veces mayor que durante el PETM (10.1038/ngeo2681).
Puede parecer irónica la calificación de “brusco” para un cambio acontecido a lo largo de miles de años, pero las evidencias del registro geológico apuntan a que el Sistema Terrestre ha tendido siempre hacia la estabilidad. Las aberraciones climáticas no sólo son muy excepcionales, sino que además sus efectos se propagan por el planeta lentamente. No obstante, existe un caso particular de perturbaciones relacionadas con las corrientes oceánicas que parece romper todas las reglas, aunque se trate de cambios efímeros y de alcance regional. Su descubrimiento fue motivo de gran asombro y controversia en la comunidad científica de la segunda mitad del s. XX y sus causas siguen hoy plagadas de incertidumbre.
Cómo sutiles variaciones en el océano Atlántico pueden desatar cambios dramáticos en el clima
El océano es un componente clave en el sistema climático terrestre. No sólo por su papel como regulador de temperaturas globales, sino como gran cinta transportadora de calor. La corriente del Golfo es un ejemplo muy estudiado porque mantiene templado el oeste del continente Europeo que, de otro modo, podría ser tan gélido como el este de Canadá. Esta corriente del Atlántico Norte forma parte de un sistema complejo de corrientes oceánicas llamado circulación de retorno meridional del Atlántico (AMOC, por sus siglas en inglés) que circula por todo el Atlántico hasta la Antártida. Uno de los motores de esta corriente es el descenso de aguas frías y densas cerca del límite con el Círculo Polar Ártico.
En los últimos años, la AMOC ha recibido una considerable atención mediática como respuesta a la voz de alarma de algunos expertos. Esto se debe a que, en los últimos años, grupos independientes de científicos han coincidido en la posibilidad de un cambio brusco en su comportamiento con el calentamiento global. Los modelos indican que el desencadenante principal podría ser la pérdida de densidad de las aguas de altas latitudes como consecuencia de la disminución en la cantidad de hielo a esas altas latitudes. El mecanismo se encuentra relativamente bien resuelto, sin embargo, los modelos difieren en el momento en el que se producirá un salto en el sistema. El caso extremo de un colapso de la AMOC podría conllevar, en tan sólo 20 años, a un intenso enfriamiento de hasta 8 °C en la temperatura media anual de algunas regiones en el Hemisferio Norte cercanas al Atlántico.
¿Por qué un calentamiento podría causar un enfriamiento?
El colapso de la AMOC significaría la inactividad de la Corriente del Golfo que transporta calor desde latitudes ecuatoriales hasta regiones del Hemisferio Norte como el oeste de Europa. Algunos efectos asociados podrían ser un calentamiento de hasta 3 °C de media anual en el Océano Antártico o un incremento en las sequías de la región de Sahel en África. Aunque a priori parezca que no guarden relación entre sí, este tipo de cascada de impactos en efecto dominó es frecuente en cualquier perturbación del Sistema Terrestre.
El último informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) recoge que un colapso de la AMOC no es inminente, sin embargo, podría producirse dentro de 250 años si no reducimos considerablemente las emisiones globales en las próximas décadas. No obstante, el IPCC advierte de que el derretimiento parcial de Groenlandia, cuya probabilidad de ocurrir se considera media-alta para finales de siglo en escenarios de emisiones sin mitigación, podría desatar cambios importantes en la AMOC. Su debilitamiento fue confirmado con las primeras observaciones publicadas a principios de 2021 (10.1038/s41561-021-00699-z), mientras que otro estudio que vio la luz hace tan sólo tres meses presentó las primeras señales del posible inicio de un colapso (10.1038/s41558-021-01097-4).
¿Cómo sabemos si un colapso de la AMOC es realmente posible?
Puede parecer un escenario de ciencia ficción, pero lo cierto es que las evidencias del pasado geológico reciente apuntan a que los colapsos de la AMOC fueron relativamente frecuentes durante el último periodo glacial (que empezó hace 110.000 años y terminó hace 15.000 años). Los científicos usan la palabra ‘switch’ como si los cambios de la AMOC equivalieran a apagar y encender un interruptor de luz. Se piensa que este interruptor fue responsable de las rápidas fluctuaciones de temperatura que se observan en el hielo ‘antiguo’ de Groenlandia. Este tipo de sondeos de hielo son una de las ventanas que utilizan los científicos para asomarse al pasado. Estudiando la composición del agua congelada de la última glaciación (como la señal de δ18O), se han podido inferir variaciones en el Atlántico Norte de casi 10ºC en periodos de menos de 1000 años. Las oscilaciones estuvieron marcadas por calentamientos bruscos, seguidas de enfriamientos igualmente rápidos, y viceversa.
La señal que recogen los sondeos de Groenlandia es atmosférica pues el hielo proviene, al fin y al cabo, de la nieve que cae sobre la región. Una de las pistas que ayudaron a los científicos a relacionar esas oscilaciones climáticas con cambios en las corrientes oceánicas fue su ocurrencia junto a grandes episodios de entrada de icebergs en el Átlántico Norte. La presencia de icebergs es precisamente indicativa de momentos de derretimiento intenso del casquete polar y sus rastros han quedado recogidos en los sedimentos del fondo del mar. Estos episodios de derretimiento intenso podrían haber paralizado la AMOC y, como consiguiente, la corriente del Golfo.
Aunque el funcionamiento exacto del proceso detrás de estos ‘cambios climáticos’ abruptos de la última glaciación no se comprende en su totalidad, en gran parte debido a la falta de observaciones directas, sí se puede concluir que el colapso de la AMOC estuvo detrás de la mayoría de estas oscilaciones de temperatura. A pesar de que el riesgo de tal evento no parece ser inminente en el siglo actual, la Tierra ha sido testigo y recoge evidencias de su existencia a escalas de tiempo de sólo unos siglos. El mensaje de los sondeos de hielo de Groenlandia es, por tanto, uno de advertencia y uno de llamada a la acción.
