La Tierra se encuentra desde hace unos 12.000 años en la era del Holoceno, un periodo más cálido que sigue a una era glacial. Sin embargo, a lo largo de esta época hubo unas 22 fases de frío abruptas que duraron hasta varios siglos y llevaron a la expansión de los glaciares.
"Hasta ahora no había una explicación convincente para este fenómeno. Siempre parecía faltar algo", dice Alice Paine, apoyada por el SNF, de la Universidad de Basilea. Se sospechaban, entre otras cosas, la influencia de icebergs que derivan hacia el sur, fluctuaciones de la actividad solar o cambios en las corrientes oceánicas.
La investigadora postdoctoral ha examinado ahora junto a un equipo internacional una idea más a fondo: la actividad de los volcanes. Su estudio, publicado en la revista Nature Communications, demuestra que las erupciones probablemente desencadenaron las largas fases de frío. Los investigadores también ofrecen una explicación convincente del mecanismo subyacente.
Erupciones volcánicas simultáneas y crecimiento de glaciares
El equipo recopiló información de diversas fuentes sobre erupciones volcánicas fuertes durante el Holoceno. Hubo 51 de estas, muchas en el Pacífico occidental a lo largo del llamado Cinturón de Fuego del Pacífico. En esta región, donde las placas de la corteza terrestre chocan y se superponen, generando erupciones explosivas masivas.
La cronología de los eventos volcánicos pudo determinarse con precisión mediante núcleos de hielo de la Ártico y la Antártida y la datación de materiales orgánicos atrapados en depósitos de ceniza. Una datación actualizada de la roca volcánica proporcionó información adicional.
Los investigadores compararon esta información con la ocurrencia de las fases de frío más prolongadas en el Holoceno. La datación de estas fases se llevó a cabo principalmente mediante información sobre la máxima expansión de los glaciares, analizando las morrenas, el material rocoso que empujan las lenguas de hielo.
El resultado: Más del ochenta por ciento de las expansiones de los glaciares coincidieron temporalmente con al menos una de las erupciones volcánicas. "Combinando los resultados de nuestro análisis estadístico con las reconstrucciones paleoclimáticas existentes, estamos muy seguros de que esto no es una coincidencia. Además, el análisis reúne todos los conocimientos previos sobre los mecanismos", dice Paine.
Desajuste de las condiciones térmicas
Según estos estudios, una erupción volcánica a veces perturba el equilibrio energético de la Tierra de tal manera que el clima cambia globalmente: durante la erupción, las partículas de azufre son arrojadas a la atmósfera, reflejando la luz solar incidente. Esto enfría la superficie terrestre en el hemisferio norte.
El hielo marino ártico se expande, lo que reduce la transferencia de calor del océano a la atmósfera. Esto altera el curso de las corrientes oceánicas. Además, una depresión lluviosa alrededor del ecuador se desplaza hacia el sur, y la zona fría se amplía.
"Todos los efectos se refuerzan mutuamente; esto funciona según el principio de bola de nieve", dice Paine. Eventualmente, llega a ser tan frío que los glaciares comienzan a crecer, especialmente en altitudes más elevadas como en Suiza.
Sin embargo, para que esto ocurra, deben cumplirse ciertas condiciones. Si la erupción volcánica es demasiado débil, las partículas de azufre no alcanzan la atmósfera superior. Si es demasiado fuerte, la columna de polvo puede colapsar por su peso, de modo que llega relativamente poco azufre a la atmósfera superior.
Paine enfatiza: Este fenómeno no debe confundirse con lo que sucedió en 1816 en el "año sin verano". Entonces, la erupción del volcán Tambora en la actual Indonesia provocó una caída de temperatura de varios grados, causando malas cosechas y hambrunas en todo el mundo. Sin embargo, el efecto duró solo un año, hasta que las partículas de polvo desaparecieron de la atmósfera.
Con las fases de frío más prolongadas, esto es diferente. "Las partículas de azufre solo ponen la bola de nieve en movimiento. Pero sus efectos en el sistema Tierra persisten durante décadas o incluso siglos, mucho después de que las partículas han sido eliminadas de la atmósfera."
Las previsiones son difíciles
Una gran cuestión es si una fase de frío desencadenada por volcanes podría ocurrir en un futuro cercano. "En los eventos que investigamos, el clima estaba, por así decirlo, en un estado natural," señala la investigadora. Sin embargo, actualmente se encuentra en una situación sin precedentes debido a la influencia humana.
Algunos investigadores creen que, por eso, el clima podría colapsar más fácilmente ante eventos como erupciones volcánicas. Otros, en cambio, consideran que una erupción volcánica hoy en día no es más que una gota en un mar de cambios masivos de la atmósfera. "Cuanto más cambia nuestro clima, más complejos se vuelven los procesos," dice Paine. "Aquí todavía hay una enorme brecha de conocimiento por llenar."
Contacto de prensa:
Alice R. Paine
Departamento de Ciencias Ambientales
Universität Basel
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