Las grandes variaciones climáticas

Las grandes variaciones climáticas

Cómo ha interactuado el hombre con las grandes variaciones climáticas

Si incluso los no expertos muestran un gran interés en conocer el comportamiento de seres vivos como dinosaurios, mamuts, caballos, perros, etc. como consecuencia de variaciones ambientales, (desaparición de algunas especies o adaptación a nuevas situaciones de sus defensas para sobrevivir), una reconstrucción del clima en épocas pasadas, comenzando al menos desde las épocas en las que el Homo sapiens ya estaba presente en los distintos continentes Debemos estar más interesados ​​en recolectar elementos para conocer cómo ha reaccionado el Hombre a las grandes variaciones climáticas, adaptándose a nuevas situaciones.

Para no retroceder demasiado en el tiempo, hemos limitado la recopilación y reelaboración de información bibliográfica a los últimos 12.000 años, es decir, partiendo de un evento de capital importancia para la Tierra y por tanto para todos los seres vivos: el fin de la última edad de hielo que comenzó hace unos 900.000 años y duró hasta alrededor del 18.000 a.C.

Las reconstrucciones paleoclimáticas, por las razones explicadas en los artículos anteriores, se basan en las desviaciones de las temperaturas medias de los distintos períodos respecto a la temperatura media actual. Las desviaciones de las temperaturas medias de las diferentes épocas se toman de datos históricos (crónicas, citas literarias, reproducciones artísticas, fotografías, etc.), datos de fauna y botánicos, datos geológicos, estudios químicos y físicos, y obviamente de los últimos siglos de registros instrumentales.

Aquí queremos recordar lo que ya se ha subrayado repetidamente en los últimos meses: las tendencias en los valores de los parámetros meteorológicos no son las mismas que caracterizan a la climatología, para lo cual se tienen en cuenta variaciones detectables a lo largo de varias décadas, mientras que la meteorología enfatiza las variaciones diarias en un contexto más estacional. Las variaciones climáticas van acompañadas de excursiones de temperatura limitadas. De hecho, se ha encontrado que variaciones de 1-2 grados son suficientes para tener cambios climáticos considerables.

Para mayor claridad, el período de los últimos 12.000 años se ha dividido en tres partes:

  • LOS PRIMEROS 9.000 años que ven el mayor cambio climático ocurrido en el Cuaternario, durante el cual la evolución del Hombre y las Culturas se manifestó en toda su plenitud: desde la Prehistoria hasta las Civilizaciones antiguas;
  • Un segundo período, DESDE el 1000 a.C. HASTA el 1.000 d.C., durante el cual los testimonios sobre el clima ya son más detallados y documentados;
  • LOS ÚLTIMOS 1.000 AÑOS, donde los instrumentos humanos y la memoria hacen que la recopilación de datos sea más segura que nunca y su interpretación más confusa.

DE LAS CIVILIZACIONES PREHISTÓRICAS A LAS CIVILIZACIONES ANTIGUAS

PRIMERA PARTE: LOS PRIMEROS 9.000 AÑOS

Con el Neolítico después de 850.000 años el hombre prehistórico emergió de los rigores de la Edad de Hielo Cuaternaria (una de las muchas glaciaciones que ocurrieron en la historia de la Tierra), en particular ingresó en una de las variaciones "calientes" del glacialismo, que se caracteriza por una alternancia de oscilaciones térmicas de sólo 4-5 grados correspondientes a los períodos glacial e interglacial.

En el gráfico de 10.000 a 750 a. C.se observa que el curva de tendencia climática está en aumento hasta el 4.000 a. C. donde alcanza 1,5 ° como pico, y luego cae hacia valores cada vez más relativamente fríos, es decir, hacia una fase glacial al final del calor interglacial, comenzó hace 20.000 años. La primera vez que la temperatura promedio del clima excedió la Temperatura Promedio Actual (T.M.A.) fue alrededor del año 8,750 a.C. alcanzar un máximo positivo en 8.500 a.C., seguido de un descenso negativo que duró 500 años hasta que la temperatura media comenzó a subir con algunas oscilaciones para alcanzar el pico de los últimos 12.000 años en 4.500 a.C., con un pico evaluado alrededor de 1,5 ° con respecto a el TMA

Alrededor del 3.250 a. C. y más notablemente en el 750 a. C. hubo dos períodos de frío, separados entre sí por una fase cálida en el año 2000 a. C.

Con el aumento de la temperatura media del clima, el efecto más inmediato estuvo en correspondencia con las vastas extensiones de hielo presentes en las latitudes más bajas, la reducción de espesor y, más notoriamente, el retroceso de los frentes glaciares, con consecuencias también significativas. .en los cambios ambientales.

La reducción del espesor provocó en muchas zonas un levantamiento del suelo, debido a la reducción de presión por enormes masas de hielo, como sucedió en los países escandinavos donde se produjo un levantamiento de más de 100 m sobre el nivel del mar. En otras zonas, el aumento del volumen del mar invadió playas antiguas, por lo que surgieron nuevos ordenamientos geográficos que en parte aún se mantienen: por ejemplo alrededor del 8.000 a. C. Bretaña se aisló de Europa convirtiéndose en isla, mientras que la zona de unión entre América y Asia fue invadida por el mar, con todas las consecuencias climáticas, antropológicas, faunísticas, botánicas, etc. ligadas al aislamiento.

El retroceso del frente glaciar hacia el norte durante cientos de kilómetros provocó cambios en la distribución de la flora y, en consecuencia, de la fauna. Las plantas y los animales "emigraron" hacia el norte, pero algunas especies se extinguieron porque, cuando las condiciones ambientales cambiaron, no pudieron adaptarse a ellas.

Así, una asociación vegetal típica de la Tundra formada por musgos y pastos, entonces presente en nuestras latitudes, con bosques en los bordes característicos de zonas frías, como pinos, avellanas, abedules, sauces polares, etc., migró hacia las actuales regiones nórdicas. , junto con una fauna de clima frío compuesta por especies vivas, o totalmente desaparecidas, como osos, mamuts, renos, bisontes, etc.

¿Qué hizo el hombre durante esta fase de transición de la gran helada a climas más suaves?

Cuando se inició el cambio climático todavía estaba en el Paleolítico, pero las herramientas de piedra ya estaban suficientemente perfeccionadas para la actividad que realizaba el hombre representado por la caza y recolección de frutos.

La suavidad del clima que se estaba instalando permitía al hombre salir de las cuevas que, durante cientos de milenios, lo habían protegido del frío y de las bestias.

Él también emigró hacia el norte para seguir a los animales y frutos a los que estaba acostumbrado, hasta que, ahora en medio del Neolítico, se produjo el gran punto de inflexión que cambió radicalmente la forma de vida de la humanidad: el descubrimiento de la agricultura y más tarde, la cría de animales domésticos.

La primera innovación fue el abandono del bosque, que ofrecía escasas posibilidades de alimentación, obligando a los cazadores a recorrer largas distancias en busca de presas, mientras que la llanura permitía obtener un producto suficiente para las necesidades de las diversas comunidades que se estaban formando. .

A medida que se imponían climas cada vez más suaves, la vegetación se volvió cada vez más exuberante y las técnicas se refinaron, no solo en el cultivo de las diversas plantas, sino en la creación y preparación de tierras agrícolas a expensas de los bosques.

Con el tiempo llegaron a cultivar un número considerable de especies de trigo, cebada, legumbres, hortalizas y descubrieron las propiedades del lino para tejer.

Los hombres del Neolítico alternaron su actividad como agricultores y ganaderos sin haber abandonado la cultura anterior de cazadores y recolectores de frutas y plantas silvestres, propia del Paleolítico. La expansión de la nueva actividad agrícola no se extendió tan rápido como parece: comenzó en el 10.000 a. C. en Oriente Medio, pero tardó varios milenios en extenderse a Europa, tanto que la expansión prácticamente terminó en el 3.000 a. C. con el colonización de las Islas Británicas por las poblaciones agrícolas, que en busca de nuevas tierras se desplazaban hacia el oeste y el norte.

En otras partes del mundo la agricultura se extendió de diferentes formas y con diferentes plantas y cría de animales domésticos.

Durante todo el período de expansión las herramientas fueron fabricadas exclusivamente con piedra y terracota, llegando a técnicas altamente especializadas, hasta el punto de representar una industria real en lugares privilegiados por la calidad y disponibilidad de la materia prima, para constituir una actividad comercial con exportaciones. a zonas muy distantes

El descubrimiento del cobre se realizó en el 6.000 a. C., pero durante tres milenios el uso de metales se limitó a la producción de objetos ornamentales, prefiriendo la piedra para herramientas de caza y para la actividad agrícola.

Si de 10.000 a 3.000 a. C. Se produjo la primera revolución real que enfrentó la humanidad para establecer las dos actividades fundamentales que hasta hoy caracterizan la vida de las poblaciones, es decir agricultura y ganadería, con la ayuda de herramientas de piedra creadas por los propios hombres, otra revolución mucho más importante, esta vez industrial, comenzó con el 3.000 a.C. eso es el de metal, cuya importancia como aplicación instrumental no fue evaluada de inmediato, pero que estaba destinada a cambiar radicalmente el destino de la humanidad.

El descubrimiento del cobre, el primer metal conocido por el hombre, se produjo alrededor del año 6.000 a. C., gracias al calentamiento de piedras metalíferas presentes aleatoriamente en el lugar donde se cocinaba la comida. Sin duda, el hombre se sorprendió por la capacidad del metal para asumir el estado líquido con el calor y volver al sólido como resultado del enfriamiento. Se le atribuye haber desarrollado una técnica para su procesamiento, pero sigue siendo un misterio haber limitado el uso de metales para la producción de objetos ornamentales durante tres milenios, prefiriendo la piedra y la madera para herramientas de caza y para la actividad agrícola.

Al igual que con otros eventos importantes que ocurrieron en la Tierra y resaltados por Geología, el calentamiento del clima cuaternario también tomó mucho tiempo para asentarse en valores decididamente suaves, como claramente representado por la curva de tendencia climática, pero una cosa para subrayar es que la Las grandes oscilaciones de temperatura son el resultado de muchas micro-oscilaciones que, como hemos visto en tiempos más recientes, pueden tener una amplitud de algunas décadas. Desafortunadamente, para tiempos tan lejanos, no hay forma de resaltar estas micro-oscilaciones.

Así también el "COLONIZACIÓN"por parte de la población agrícola tomó mucho tiempo, como se mencionó anteriormente, pero la velocidad de propagación de la agricultura estuvo ligada a dos hechos muy específicos: la rapidez con la que los glaciares retrocedieron más al norte y la necesidad de adquirir nuevas tierras de las poblaciones, tanto por razones demográficas como por el empobrecimiento de la tierra debido a una intensa explotación, sin restaurar la fertilidad de los campos.

En el próximo número comenzaremos a hablar sobre las civilizaciones antiguas y cómo su desarrollo fue influenciado por las variaciones climáticas.

Dr. Pio Petrocchi


5 millones de años de variaciones climáticas: "El clima se repite como fractales"

Pero el cambio climático antropogénico podría "cambiar" demasiado el sistema

Cuando hablamos de cambio climático, debemos observar cómo era el clima anteriormente, para reconocer las variaciones naturales y poder distinguirlas de los cambios inducidos por el hombre. Esto es lo que hicieron los investigadores daneses del Niels Bohr Institutet de la Universidad de Copenhague y la Universidad del Sur de China en Guangzhou, quienes analizaron las variaciones climáticas naturales durante los últimos 12.000 años, durante los cuales tuvimos un período interglacial cálido, que se remonta a 5 millones de años hasta vea las principales características del clima de la Tierra. El estudio, publicado en Comunicaciones de la naturaleza, muestra no solo que el clima es caótico, sino que el clima de la Tierra es caótico y puede ser difícil de predecir.

En el Niels Bohr Institutet explican que “el sistema climático de la Tierra se caracteriza por interacciones complejas entre la atmósfera, los océanos, los casquetes polares, las masas de tierra y la biosfera (áreas del mundo con vida animal y vegetal). Los factores astronómicos también influyen en los cambios importantes, como la transición entre las edades de hielo, que suelen durar alrededor de 100.000 años, y los períodos interglaciares, que suelen durar entre 10 y 12.000 años.

Según Peter Ditlevsen, profesor asociado de física climática en el Niels Bohr Institutet, “Podemos ver el clima como fractales, es decir, patrones o estructuras que se repiten en versiones más pequeñas de forma indefinida. Si hablamos de tormentas centenarias, ¿hay 100 años entre ellas? ¿O descubre de repente que hay tres de estas tormentas en poco tiempo? Si estás hablando de veranos muy calurosos, ¿cuándo ocurren, cada 10 años o cada 5 años? ¿Qué tan grandes son las variaciones normales? Ahora lo hemos estudiado ». De hecho, investigadores daneses y chinos han estado estudiando: mediciones de temperatura durante los últimos 150 años. Datos de hielo de Groenlandia desde el período interglacial de hace 12.000 años hasta la edad de hielo de hace 120.000 años, datos de núcleos de hielo antártico, que tienen 800.000 años, así como datos de sedimentos marinos que datan de hace 5 millones de años.

Ditlevsen recuerda que 'Solo tenemos alrededor de 150 años de mediciones directas de temperatura, por lo que si, por ejemplo, queremos estimar qué tan grande se puede esperar la variación durante más de 100 años, miramos los datos de temperatura para ese período, pero no puede decirnos qué podemos esperar de los datos de temperatura de hace más de 1000 años. Pero si podemos determinar la relación entre los cambios durante un período determinado, podemos hacer una estimación. Este tipo de estimaciones son de gran importancia para la evaluación de la seguridad de estructuras y edificios que necesitan mantenerse bien durante mucho tiempo, o para estructuras para las que el mal tiempo podría representar un riesgo para la seguridad, como por ejemplo plataformas de perforación o centrales nucleares. . Ahora hemos estudiado todo esto analizando medidas directas e indirectas en el tiempo ».

El estudio muestra que las variaciones naturales en un período de tiempo determinado dependen de la duración del período de una manera muy particular, que es característica de los fractales. Este conocimiento nos dice algo sobre cuánto podemos esperar una tormenta colosal que ocurre cada 10000 años y cómo se relaciona con una tormenta centenaria y cuántas tormentas centenarias esperar en 10 años. Los investigadores también encontraron que existe una diferencia en el comportamiento fractal del clima de glaciación y el clima interglacial cálido actual.

Ditlevsen. Explica además: “Podemos ver que el clima durante una edad de hielo tiene fluctuaciones mucho mayores que el clima durante un período interglacial. Se ha especulado que el motivo podría ser variaciones astronómicas, pero ahora podemos descartar este caso ya que en la gran fluctuación durante la edad de hielo se comportaron de la misma forma "fractal" que en otras fluctuaciones naturales alrededor del mundo ".

Los factores astronómicos que influyen en el clima terrestre dependen de la influencia que ejerce la gravedad de los demás planetas del sistema solar sobre la Tierra y conciernen a la órbita de la Tierra alrededor del Sol, que varía de ser casi circular a más elíptica y esto afecta Radiación solar en la tierra. La gravedad de los otros planetas también afecta la rotación de la Tierra sobre su eje. El eje de la Tierra oscila entre una inclinación de 22 grados y 24 grados y cuando la inclinación es de 24 grados, hay una mayor diferencia entre verano e invierno y esto influye en las violentas variaciones del clima, glaciaciones y períodos interglaciares.

Los cambios climáticos repentinos durante la Edad de Hielo pueden haber sido provocados por varios mecanismos que han afectado a la Corriente del Golfo, que transporta agua caliente desde el ecuador hacia el norte hasta el Atlántico, donde se enfría y se derrite en el agua fría del océano debajo del hielo y es empujado hacia el sur. "Esta bomba de agua - dicen los científicos - puede quedar fuera de servicio o debilitada por cambios en la presión del agua dulce, por la rotura de la capa de hielo o por el desplazamiento del hielo marino, y el resultado es una variabilidad climática creciente".

El clima durante los períodos interglaciares cálidos es más estable que el clima de clima glacial. “De hecho - dice Ditlevsen - vemos que el clima de la edad de hielo es lo que llamamos" multifractal ", que es una característica que se ve en sistemas muy caóticos, mientras que el clima interglacial es" monofractal ". Esto significa que la relación entre los extremos del clima en diferentes períodos de tiempo se comporta como la relación entre las relaciones más normales en diferentes escalas de tiempo ".

Esta nueva característica climática facilitará a los investigadores del clima la distinción entre cambios climáticos naturales y antropogénicos, porque se puede predecir que el cambio climático inducido no se comportará de la misma manera que las fluctuaciones naturales.

Ditlevsen concluye: 'Las diferencias que encontramos entre los dos estados climáticos también sugieren que si' cambiamos 'demasiado el sistema, podríamos ingresar a un sistema diferente, lo que podría dar lugar a más oscilaciones.Tenemos que remontarnos en la historia geológica de la Tierra para encontrar un clima cálido como el que nos dirigimos. Incluso si no conocemos en detalle las variaciones climáticas tan lejanas en el tiempo, sabemos que ha habido cambios climáticos repentinos en el clima cálido de esa época ".


Índice

En primer lugar es necesario considerar la órbita elíptica que describe la Tierra alrededor del Sol si solo existieran estos dos cuerpos celestes, esta elipse sería indeformable. Sin embargo, la Tierra está sujeta a la atracción gravitacional que ejercen los otros planetas que perturban su movimiento deformando continuamente la trayectoria elíptica descrita por la Tierra.
Las consecuencias de esta deformación son:

  • Una oscilación en el valor de la excentricidad de esta elipse, que varía progresivamente entre cero y un máximo de 0,06
  • Una oscilación del plano de la órbita, con una amplitud de aproximadamente 3 grados.
  • Un desplazamiento del perihelio que gira lentamente en la misma dirección que el movimiento de la Tierra, completando una rotación completa en unos 110.000 años.

Influencia de las perturbaciones del movimiento en la modificación de la temperatura terrestre

Llamada r la distancia de la Tierra al Sol en cualquier momento t, se observa que la cantidad de calor que recibe la Tierra en la tormenta está entre t es dt es proporcional a dt e inversamente proporcional a r 2 < Displaystyle r ^ <2>> , de ahí la cantidad de calor Q que la Tierra recibe en un año del sol será dado por


Dónde está k es un coeficiente de proporcionalidad. Sin embargo se sabe que la Tierra gira alrededor del Sol siguiendo la ley de áreas, por lo tanto, denota con el ángulo infinitesimal del que gira en el pequeño tiempo dt el rayo vector que une la Tierra al Sol, tenemos:


Dónde está C es la constante de las áreas. En consecuencia, la fórmula (1), recordando que en un año la Tierra completa una rotación completa alrededor del Sol, es decir, que el ángulo θ aumenta en , se convierte en:

En consecuencia, cualquiera que sea la órbita de la Tierra, la cantidad de calor que recibe en un año es inversamente proporcional a la constante de área, que a su vez es proporcional al parámetro p = a (1 - mi 2) < displaystyle p = a (1-e ^ <2>)> en la raíz, donde a es el semi-eje mayor de la órbita y es es la excentricidad de la elipse que, como se mencionó, varía entre 0.06 y cero, lo que da para Q una variación del orden de 18/10 000.

Por lo tanto, en última instancia, la cantidad de energía que la Tierra recibe del Sol en un año puede variar en 1/600. Pero esta cantidad de energía que recibe la Tierra, debido a la necesidad de un equilibrio térmico, es igual a la que la Tierra irradia al espacio, que es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura media expresada en kelvin. Ahora, la temperatura promedio de la Tierra es de aproximadamente 300 K (27 ° C), por lo que la variación de temperatura se cuantifica en aproximadamente 1/10 de grado. En última instancia, las perturbaciones orbitales pueden producir una variación en la temperatura media anual de la Tierra del orden de unas pocas décimas de grado.

Pero, incluso si la variación promedio parece marginal, la distribución de la temperatura en las distintas estaciones puede variar. Y este es precisamente el objeto de estudio de varios científicos, y en particular de Milutin Milanković.
Llamado a la simplicidad temporada cálida aquel en el que el día es más largo que la noche e temporada de frio el otro, y definido T 1 < Displaystyle T_ <1>> el punto de la órbita de la Tierra en el equinoccio de primavera e T 2 < Displaystyle T_ <2>> En el punto opuesto, donde se encuentra en el equinoccio de otoño, la duración de la estación cálida para el hemisferio norte se medirá por el tiempo que tarda la Tierra en pasar de T 1 < Displaystyle T_ <1>> a T 2 < Displaystyle T_ <2>> , mientras que la duración de la estación cálida para el hemisferio sur vendrá dada por el tiempo que se tarda en pasar de T 2 < Displaystyle T_ <2>> a T 1 < Displaystyle T_ <1>> .

Pero la recta T 1 T 2 < Displaystyle T_ <1> T_ <2>> que marca la línea de los equinoccios, debido al fenómeno de la precesión de los equinoccios, gira completando una revolución en aproximadamente 25,870 años, mientras que también el eje mayor de la elipse, debido a perturbaciones, gira en la dirección opuesta en aproximadamente 110,000 años, lo que lleva a establecer que el punto T 1 < Displaystyle T_ <1>> coincide con el perihelio aproximadamente cada 21.000 años. En consecuencia, indicado con C b < Displaystyle C_> es C a < Displaystyle C_> respectivamente, la duración de la estación cálida en el hemisferio norte y sur, la diferencia Do segundo - Do una = D < Displaystyle C_-C_ = D> será una función periódica en el tiempo, con un período del orden de veinte mil años.

Ahora bien, debido a las perturbaciones, ya hemos visto que la excentricidad de la órbita terrestre varía lentamente, oscilando entre 0,06 y cero. Entonces, por ejemplo, hace unos 200.000 años, la excentricidad (que ahora es 0,016) era de aproximadamente 0,057 y la línea T 1 T 2 < Displaystyle T_ <1> T_ <2>> (que hoy forma un ángulo de unos 78 ° con el eje mayor de la elipse) era entonces casi normal: la diferencia entre la duración de las estaciones cálidas en los dos hemisferios debe haber sido, por tanto, mucho más relevante que en la actualidad.

También hay otro factor astronómico a tener en cuenta: la inclinación de la eclíptica es ahora de 23 ° 27 ', pero varía lentamente haciendo oscilaciones de unos 3 ° (de 24 ° 36' a 21 ° 58 '). Esto influye en la distancia de los trópicos al ecuador y en la de los círculos polares a los polos, ambos exactamente iguales a la inclinación de la eclíptica: por lo tanto, cuando esta inclinación disminuye, los dos trópicos se acercan al ecuador y los dos círculos polares en el ecuador. polos y al revés. Las extensiones de la zona tórrida, de las dos zonas templadas y de los dos casquetes polares varían, por tanto, de manera similar para los dos hemisferios, con el efecto de atenuar el contraste entre verano e invierno de la misma manera en los dos hemisferios.

En este punto es necesario preguntarse si esta atenuación de los contrastes estacionales es favorable al glacialismo: Milanković dio una respuesta afirmativa a esta pregunta, mientras que otros geofísicos, incluido especialmente James Croll, sostienen exactamente lo contrario.

A su aparición, las teorías astronómicas despertaron muchas esperanzas en los círculos científicos, que sin embargo pronto fueron defraudados como tales teorías, al vincular la alternancia de glaciaciones y épocas interglaciares a la variación periódica de los elementos de la mecánica celeste, dejaron abiertas muchas preguntas e introdujeron otras nuevos, hasta el punto de hacer creer que la mera variación de los elementos astronómicos no era suficiente para determinar variaciones climáticas importantes, y que su acción era sólo secundaria.
Milanković tiene el mérito de haber abordado el problema y, al resaltar los errores de sus predecesores, haber eliminado la mayoría de las críticas formuladas contra estas teorías.

Hipótesis de Croll Editar

De las teorías astronómicas sobre los orígenes de las glaciaciones, la del Croll, entre las anteriores a la obra de Milanković, es la más conocida y la que, con sus deficiencias, ha proporcionado mayor apoyo a la crítica.

Según Croll, el origen de las variaciones climáticas seculares se encuentra en las variaciones seculares de la órbita terrestre, combinadas con el fenómeno de la precesión de los equinoccios y el desplazamiento del perihelio. Por otro lado, no se atribuye importancia a las variaciones en la inclinación de la eclíptica. La diferente duración de las estaciones depende de la excentricidad de la órbita, mientras que la posición del equinoccio de primavera depende de la precesión y, por tanto, de si el invierno de un hemisferio determinado tendrá lugar con la Tierra en perihelio o en afelio. Hemos visto que, cualquiera que sea la excentricidad y la posición del equinoccio, la cantidad total de radiación solar que recibe un hemisferio es igual a la cantidad recibida del hemisferio opuesto. Se entiende intuitivamente que, si durante una media revolución la Tierra está más cerca del Sol, y por tanto la intensidad de la radiación recibida es mayor, durante la otra media revolución la intensidad de la radiación es menor, pero la duración de la radiación es más insolación. Sin embargo, precisamente porque la duración de los dos inviernos no es la misma, la intensidad media diaria de la radiación que reciben los dos hemisferios durante sus respectivos inviernos no será la misma. Un hemisferio tendrá un invierno largo y frío, el otro un invierno corto y relativamente cálido.

La precesión, combinada con el desplazamiento del perihelio, intercambia el papel de los dos hemisferios cada 10.500 años aproximadamente, por lo que cada hemisferio debería tener glaciaciones intercaladas con épocas interglaciares, con un período completo de 21.000 años. Además, las glaciaciones de los dos hemisferios deberían alternarse.

Hasta este punto, la teoría de Croll no difiere de la anterior de Joseph-Alphonse Adhémar, quien no tiene en cuenta variaciones en la excentricidad. En cambio, Croll, si bien acepta el período de 21.000 años, observa que la intensidad de las glaciaciones depende precisamente de las variaciones de excentricidad, porque son precisamente estas las que determinan variaciones significativas en la duración de las estaciones. Las verdaderas glaciaciones ocurrirán solo en períodos de máxima excentricidad, mientras que en las épocas mínimas habrá fenómenos glaciares insignificantes o incluso nulos. Dado que el período de oscilación de excentricidad es muy largo (alrededor de 91.000 años) y la amplitud no es constante, las edades de hielo caerían solo en correspondencia con los máximos más acentuados y cada una consistiría en una breve sucesión de dos o tres glaciaciones con un período de unos 21.000 años y que se alterna en los dos hemisferios. A partir de la teoría de las perturbaciones seculares del movimiento de la tierra elaborada por Urbain Le Verrier, Croll asigna a las posibles grandes épocas glaciales las fechas de los máximos relativos más pronunciados de la excentricidad de la órbita terrestre, es decir: 100 (e = 0,047) , 210 (e = 0.0575), 750 (e = 0.0575), 850 (e = 0.747) y 950 (e = 0.0517) milenios adelantados a su tiempo (1850). Las fechas 750 y 850 son las preferidas por Charles Lyell, quien estima que las dos primeras son demasiado recientes, mientras que Croll, de acuerdo con otros geólogos, señala las dos primeras como las más probables.

Observamos que la teoría de Croll concordaba muy bien con las ideas de John Tyndall, según el cual para tener mucho hielo se necesitaba un Condensador mejorado. Ahora bien, las condiciones térmicas terrestres, en las épocas de máxima excentricidad, habrían sido precisamente las exigidas por Tyndall: un hemisferio, en la fase glacial, tenía inviernos largos y fríos y actuaba como un condensador, mientras que el hemisferio opuesto, en la fase interglacial, proporcionó la cantidad necesaria de vapor de agua. Es cierto que el hemisferio en fase glacial también habría tenido un verano caluroso, pero éste habría sido lo suficientemente corto y por lo tanto tal como para no permitir el derretimiento completo de las nieves invernales.

Según estas visiones, las épocas glaciares deben corresponder a las épocas de máxima excursión anual de la radiación recibida, y por tanto de la temperatura, o de máximo contraste estacional. En cambio, en opinión de algunos meteorólogos más modernos, las condiciones para una extensa formación glacial serían precisamente opuestas a las indicadas por el Croll. Un invierno largo y frío no favorecería la formación de glaciares (de hecho, un invierno así se opondría, como por ejemplo en Siberia, donde no hay formaciones glaciares permanentes) sino más bien un verano frío, que favorecería también el descenso aguas abajo de los glaciares. Como escribe Luigi De Marchi, "una disminución de la temperatura invernal no conduce necesariamente a un aumento de las nevadas en las regiones montañosas altas (.) Por otro lado, un aumento de las temperaturas de verano de incluso unos pocos grados puede acelerar significativamente el proceso de ablación, y por tanto la disminución del glaciar. Las expansiones periódicas actuales de los glaciares corresponden a periodos de mayor precipitación, que son también periodos de menor excursión térmica anual y de menor contraste térmico entre continentes y océanos, es decir, a condiciones bastante opuestas a las que habrían determinado la gran expansión glacial en la región. hipótesis de Croll ".

Hay que añadir que Croll, intuyendo la insuficiencia de su argumento astronómico, recurrió a la ayuda de muchas otras causas físicas de variación climática, que, una vez iniciado el fenómeno glacial, en una época astronómicamente favorable, ayudarían a mantenerlo. para potenciar su efecto. En cierto sentido, este trabajo de adecuación de la teoría ha tenido su utilidad, pues ha llevado a demostrar que el fenómeno glacial tiende de manera autónoma a preservarse y fortalecerse. Pero, en general, la teoría no es aceptable y esto ha contribuido en gran medida a la creencia de que las teorías astronómicas no son suficientes para explicar las grandes variaciones en el clima de la tierra, jugando solo un papel secundario frente a otras causas físicas y geográficas.

Contribución de Milanković Editar

Ningún otro de los numerosos autores que, después del Croll y antes del Milanković, abordaron el problema de los glaciares desde un punto de vista astronómico, ha hecho una contribución esencial a la cuestión. Con Milanković, en cambio, la teoría astronómica da un paso adelante decisivo. Observa que se pueden plantear objeciones astronómicas y meteorológicas a la teoría de Croll.
Lo primero (una cierta alternancia regular de glaciaciones, alternancia en los dos hemisferios, etc.) podría haberse evitado fácilmente si Croll hubiera planteado el problema de la insolación terrestre y sus variaciones seculares con mayor rigor matemático.
Estos últimos en cambio (especialmente la atribución de las edades de hielo a los períodos de máximos contrastes estacionales) derivan del método empírico seguido para abordar el problema, sin un intento preliminar serio de determinar matemáticamente el clima.
La contribución de Milanković se puede resumir en tres puntos.

  • en haber planteado rigurosamente el problema astronómico de la insolación terrestre y sus variaciones seculares
  • al haber entendido la necesidad, de deshacerse de todo empirismo, de situar el estudio preliminar del clima matemático en la base de la investigación paleoclimática
  • en haber dado, en lugar de una nueva explicación de las edades de hielo, un método para abordar sistemáticamente su estudio.

La variabilidad secular de la insolación terrestre Editar

El problema hay que afrontarlo en dos etapas sucesivas, partiendo del estudio de la insolación terrestre sin atmósfera (o, lo que es lo mismo, en el límite exterior de la atmósfera), pasando luego al estudio que tiene en cuenta la presencia de la atmósfera.
El primero es un problema matemático de relativamente fácil solución y muy importante porque aporta los datos fundamentales de toda climatología, es decir, la distribución y variación temporal de la radiación solar que alcanza el límite superior de la atmósfera. Se trata de variaciones muy regulares, que se combinan singularmente con las muy irregulares del clima, consecuencia necesaria de las primeras.
En cambio, el segundo problema es más complejo, ya que se trata de evaluar la cantidad de radiación solar que llega realmente al suelo, teniendo en cuenta tanto la absorción atmosférica como la radiación oscura emitida por la propia atmósfera. Dado que la composición media actual de la atmósfera es suficientemente conocida, el problema no presenta dificultades particulares, pero las incertidumbres sobre esta composición en períodos geológicos añaden una aproximación obvia a los datos alcanzables.
Milanković se ha enfrentado a ambos problemas en su trabajo, proporcionándoles soluciones muy rigurosas y completas.

Esta fórmula resuelve con todo el rigor deseado el problema de calcular la insolación terrestre en ausencia de atmósfera. En él, el lugar figura a través φ es λ (que interviene a través de ω), mientras que el tiempo figura a través de ρ, δ es ω. Se presta muy bien al estudio de la variación diurna de la insolación, ya que en este caso se puede plantear prácticamente ρ es δ constante y varía solo el ángulo horario ω del Sol, pero para el estudio de las variaciones anuales y seculares de la insolación sería muy inconveniente.
Por este motivo es recomendable sustituir las fórmulas (4a) y (4b) por otras menos precisas pero más fáciles de utilizar, y en particular:

Esta función se presta muy bien al estudio de las variaciones anuales de la insolación terrestre, pero menos para las seculares, ya que todavía es demasiado complicada.

  • la insolación promedio de un paralelo en el hemisferio norte (sur) en un día promedio de verano del norte (sur), que denotaremos por w e < Displaystyle w_>
    ( w ¯ y < Displaystyle < overline >_> ), o en un día promedio de invierno del norte (austral), al que nos referiremos como w h < Displaystyle w_> ( w ¯ h < Displaystyle < overline >_> ). Estas cuatro cantidades dependen siempre de la latitud, pero en lo que respecta a la dependencia del tiempo, dependen de ella sólo a través de las variaciones seculares del movimiento de la tierra. Por lo tanto, pueden reemplazarse de manera muy ventajosa en el estudio de las variaciones seculares del clima en w ya definido, aunque con menor precisión. Para calcularlos, indicamos con W y < displaystyle W_> , W h < Displaystyle W_> ( W ¯ y < Displaystyle < overline >_> , W ¯ h < Displaystyle < overline >_> ) las cantidades de radiación solar que inciden en la unidad de superficie de latitud asignada al norte (sur), y con T y < displaystyle T_> , T h < Displaystyle T_> ( T ¯ y < Displaystyle < overline >_> , T ¯ h < Displaystyle < overline >_> ) la duración de las estaciones boreales (austral) de verano e invierno. Entonces podemos poner, con suficiente aproximación:

Las variables W y < displaystyle W_> etc. depende de la latitud ϕ, y se muestra que también dependen de la inclinación ε de la eclíptica y muy poco por excentricidad es de la órbita de la Tierra. En cambio, las variables T y < displaystyle T_> etc. ellos solo dependen de es y longitud π de perihelio contado a partir del equinoccio real del tiempo, lo que nos lleva a decir que w e < Displaystyle w_> es una función de ϕ, es, π ed ε.
Ahora, llamando Δ ε la variación de la inclinación de la eclíptica (valor de ε en el momento menos el valor presente), y definiendo con T = T mi - T h < Displaystyle T = T_-T_> la diferencia en la duración de las estaciones (duración de la estación cálida menos la duración de la estación fría), se muestran las ecuaciones fundamentales para el estudio de las variaciones seculares de la insolación terrestre:

Los coeficientes W y 0 T < displaystyle < frac <>^<0>>>>, W h 0 T < Displaystyle < frac <>^<0>>>>, Δ W y 0 T < displaystyle < frac < Delta W_^<0>>>> mi Δ W h 0 T < Displaystyle < frac < Delta W_^<0>>>> y las cantidades variables Δ ε e Δ T son proporcionados por gráficos y tablas precalculados.

La teoría según Milanković Editar

Uno de los resultados más notables obtenidos por Milanković es haber demostrado que las variaciones seculares de la insolación terrestre derivadas de las variaciones seculares de los elementos del movimiento de la Tierra son, si se calculan correctamente, suficientes para justificar las importantes variaciones de algunas condiciones climáticas. factores, en particular de la excursión anual de temperatura.

Pero la teoría astronómica por sí sola no es suficiente para proporcionar una explicación exhaustiva de las variaciones climáticas del pasado: de hecho, la mera predicción de la excursión anual de temperatura no es suficiente para dar una imagen suficientemente completa del clima, ya que carece de un pronóstico matemáticamente confiable sobre los datos relativos a la evaporación, circulación y precipitación del vapor de agua. Hasta que el clima matemático sea capaz de reconstruir, al menos en términos generales, la circulación del vapor de agua en la atmósfera terrestre a partir de los datos fundamentales de la insolación, sólo queda tomar el camino empírico de las hipótesis, más o menos apoyadas por el observación de datos hoy.

Milanković, de acuerdo con algunos autores, incluido De Marchi, y en contraste con otros, incluido Croll, cree que las condiciones más favorables para la expansión de los glaciares son las de mínima excursión anual o de mínimos contrastes estacionales.
Aquí volvemos al campo de las hipótesis. Sin embargo, una vez aceptada esta hipótesis, la teoría astronómica nos permite calcular, con gran precisión y para cada lugar de la tierra, las épocas en las que se dieron estas condiciones mínimas. Sin embargo, cabe señalar que Milanković no aprovechó al máximo todas las posibilidades de su teoría, limitándose a una discusión genérica y para una sola latitud, contento con haber proporcionado un instrumento de investigación más que una teoría completa, mientras que no habría Ha sido difícil elaborar un marco completo con la tendencia secular de contrastes estacionales en todo el mundo.

A este primero le sigue un segundo período en el hemisferio norte durante el cual los contrastes estacionales cambian solo de manera poco significativa y que se prolongó hasta hace unos 60.000 años. A partir de esta época, y siempre avanzando hacia el pasado, comienza una segunda ola climática para el hemisferio norte que presenta, hace unos 72.000 años, una nueva época de mínimos contrastes estacionales. Avanzando más hacia el pasado, las épocas de mínimos contrastes estacionales en las que, según Milanković, podrían haber tenido lugar fenómenos glaciares, son las siguientes (hace miles de años):

  • para el hemisferio norte: 23 (cuestionable), 72, 116, 188, 230, 475
  • para el hemisferio sur: 106, 197, 313, 465.

Es muy probable que la máxima glaciación haya tenido lugar en el hemisferio norte hace unos 188.000 años. Dado que el glaciar es un fenómeno que tiende a fortalecerse y preservarse, podemos pensar en un gran período glacial desde el año -235.000 al año -180.000 otra edad glacial podría haber ocurrido alrededor del año -475.000, con un largo período interglacial. desde esta fecha hasta el año -235.000. Finalmente, otras glaciaciones menos importantes y más recientes podrían haber tenido lugar alrededor de los años -116.000, -72.000 y, quizás, -23.000.

Estos resultados, a los que llega Milanković, se apoyan en algunas consideraciones derivadas de la teoría del clima matemático, que escapa al alcance de esta discusión. Sin embargo, basta con considerar que las condiciones climáticas en torno al año -188.000, con la duración de la estación cálida superior a la de la estación fría en unos 20 días y con una inclinación relativamente pequeña de la eclíptica, son muy similares a las que la teoría del clima matemático indica para los llamados Estado III: en estas condiciones, según la teoría matemática del clima, en correspondencia con la latitud + 48 ° la insolación del Estado III es equivalente al del estado actual relativo a una latitud de unos 8 ° más al norte esto en la práctica significa que en ese momento el macizo alpino, que tiene una latitud media de unos 46 °, se encontraba en la situación climática que tienen actualmente las costas del Mar Báltico. Por lo tanto, parece posible una glaciación alpina en esa época.


Variaciones climáticas

Variaciones climáticas

Investigaciones sobre v. C. son recopilados sistemáticamente por el IPCC (Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático), que ha sido establecida desde 1988 por dos agencias de la ONU, a saber, la OMM (Organización Meteorológica Mundial) y el PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente).

El IPCC retoma las investigaciones sobre el clima realizadas en todo el mundo por investigadores de países individuales y elabora documentos de orientación, principalmente con el objetivo de ofrecer una indicación a las autoridades políticas nacionales y supranacionales para orientarlas hacia esas actividades económicas e industriales. que tienen un impacto reducido en los procesos de cambio climático continuo. Al final de cada nueva recopilación de información, se elaboran informes cuyo propósito es orientar las estrategias de todos los países para enfrentar el cambio climático con el fin de tratar de mitigar sus consecuencias, especialmente en los más pobres, los más vulnerables a los eventos. . meteorológicos que son inducidos por variaciones climáticas.

El IPCC está dividido en cuatro subgrupos especializados y elabora periódicamente informes científicos, técnicos y socioeconómicos destinados a comprender las formas en que se produce el cambio climático, sus posibles consecuencias y posibles indicaciones para una adaptación y reducción de los efectos sobre el medio ambiente. El primer subgrupo investiga los aspectos científicos del sistema climático y los orígenes del cambio climático, en un intento de distinguir los cambios naturales de los debidos a actividades humanas. El segundo evalúa la sensibilidad y vulnerabilidad de los sistemas socioeconómicos tanto naturales como humanos en relación con las variaciones climáticas. El tercer subgrupo estudia las posibles acciones encaminadas a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero como mecanismo para limitar y contener el cambio climático. El cuarto subgrupo, entonces, La grupo de trabajo sobre inventarios nacionales de gases de efecto invernadero, recoge la información para la elaboración de un catálogo de aquellos gases que, una vez liberados a la atmósfera, aumentan el efecto invernadero. El IPCC produjo su cuarto informe en 2007.

En una simplificación del clima y sus variaciones, un modelo termodinámico eficaz a escala global ve el balance energético de la Tierra a través del flujo de energía radiante. El saldo es la suma algebraica de la radiación entrante, principalmente de origen solar, y de la radiación saliente hacia el espacio sideral, emitida tanto por reflejo de la radiación solar como por efecto térmico como radiación de cuerpo negro. El resultado de un modelo de este tipo es la temperatura termodinámica de equilibrio de la atmósfera obtenida del conjunto de observaciones meteorológicas. El porcentaje y las variaciones absolutas de la concentración atmosférica de gases de efecto invernadero, aerosoles, radiación solar y las propiedades de la superficie terrestre alteran el equilibrio termodinámico sobre el que descansa el sistema climático. Concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y dióxido de nitrógeno (NO2), que han aumentado como resultado de las actividades humanas desde el inicio de la era industrial, hoy han alcanzado valores muy superiores a los de la era preindustrial, medidos a través del análisis de las paleogías antártica y groenlandesa. La concentración de CO2 pasó de un valor de etapa preindustrial de alrededor de 280 ppm (partes por millón) a 379 ppm en 2005. El rango de variabilidad histórica de esta concentración, obtenido a partir de paleoghiacci, va de 170 a 300 ppm durante 650.000 años. El crecimiento anual de dióxido de carbono durante la década 1995-2005 fue de 1,9 ppm / año, superior al crecimiento medio observado desde el inicio de las mediciones de CO.2. De 1960 a 2005, el crecimiento promedio fue de 1,4 ppm por año. El aumento se debe principalmente al uso de combustibles fósiles y, en menor medida, a la reducción de bosques que absorben CO2 atmosférico. La emisión total de CO2 pasó de 23,5 ± 1,5 Gt / año en la década de 1990 a 26,4 ± 1,1 en 2005. El metano atmosférico también tuvo un aumento muy fuerte debido a las actividades humanas, principalmente agrícolas y ganaderas, alcanzando una concentración de 1732 ppb (partes por mil millones) en 2005 contra un rango de 320 a 790 ppb durante los 650.000 años de estudios. -hielo.

El informe del IPCC de 2007 atribuye una probabilidad muy alta al aumento de la concentración de gases de efecto invernadero como la principal causa del aumento de la temperatura de la atmósfera debido a la disminución de las radiaciones emitidas desde la Tierra hacia el espacio. Se cree que la combinación de los diferentes gases da una contribución radiativa al calentamiento global de 2,3 ± 0,23 W / m 2, superior a la estimada en los últimos 10.000 años. El aumento debido al dióxido de carbono fue de aproximadamente el 20% entre 1995 y 2005, y fue el mayor en una sola década en los últimos 200 años. La V. C. en curso presenta un calentamiento inequívoco, que se hace cada vez más evidente a partir de las observaciones de un aumento de la temperatura de la atmósfera y de las temperaturas detectadas en la superficie de los océanos, a partir de un fenómeno generalizado de deshielo y nieve perenne y desde la elevación del nivel del mar.

De los doce años comprendidos entre 1995 y 2006, once pertenecen a la serie de los doce años más cálidos desde 1850, lo que marca el inicio de las mediciones instrumentales de la temperatura del aire. La rapidez del aumento de temperatura en la segunda mitad del siglo pasado se duplicó con respecto a la primera mitad del mismo. El temido efecto de las islas de calor urbanas parece tener un efecto insignificante sobre el calentamiento global (hasta el punto de sólo seis milésimas de grado centígrado en tierra y una contribución nula a los océanos). El aumento de vapor de agua en la atmósfera es compatible con el aumento de la capacidad de contención debido al aumento de la temperatura del aire. Los glaciares y las nieves perennes están disminuyendo en ambos hemisferios y se cree que son responsables del aumento del nivel del mar durante el período 1993-2003. El nivel global de los océanos aumentó en 1,8 ± 0,5 mm por año de 1961 a 2003, pero de 1993 a 2003 la altura de los mares creció en 3,1 ± 0,7 mm por año. Se estima que el proceso de crianza se inició en el siglo XIX. y que el desnivel medio en el día 20 fue de 0,17 metros. Los valores nuevos y más recientes se derivaron de observaciones de satélites geofísicos. Se han observado numerosos cambios a largo plazo en el clima de áreas continentales y regionales, y alrededor de cuencas como el Mediterráneo: entre ellos, la reducción en la extensión de la capa de hielo del Ártico, la diferente distribución de las lluvias en cantidad y tipo, la variación en la circulación de los vientos, la intervención de períodos áridos y eventos de inundaciones con frecuencia creciente.

Intentar distinguir el componente antropogénico del v. C. a partir de su propio informe natural, el IPCC, en su cuarto informe de 2007, también examinó la investigación paleoclimática. La información paleoclimática confirma la hipótesis de que el calentamiento observado en la segunda mitad del siglo pasado es anómalo en relación con los últimos 1300 años. La última vez que las regiones polares tuvieron una temperatura superior a la actual se remonta a hace unos 125.000 años, es decir, en un período interglaciar, particularmente diferente al actual, en el que el nivel del mar era de 4 a 6 m sobre el nivel del mar. nivel actual y la órbita de la Tierra era ligeramente diferente. La conclusión del cuarto informe del IPCC presta mucha atención al hecho de que la responsabilidad por la aceleración del v. C. en progreso es atribuible, con gran probabilidad, a actividades humanas de variación del equilibrio termodinámico terrestre, en el sentido de un aumento de la radiación retenida por el planeta. Las recomendaciones dirigidas a las autoridades políticas convergen en la necesidad de reducir el impacto de las actividades sobre el clima.

La vulnerabilidad de los sistemas, naturales y humanos

Los nuevos conocimientos adquiridos nos permiten evaluar algunas de las consecuencias del v. C. sobre ecosistemas naturales y actividades humanas. El aumento de temperatura puede ser seguido por varios efectos, incluidos aumentos en la superficie de los lagos glaciares, la inestabilidad de suelos sujetos a permafrost, la frecuencia de las avalanchas.

En las regiones polares ártica y antártica, las variaciones de temperatura y la superficie congelada cambiarán los ecosistemas con consecuencias que ciertamente modificarán los biomas (es decir, los complejos vivos en relación con las condiciones ambientales) en la zona de transición agua-hielo, colocando a los superdepredadores del cadena de alimentos en riesgo, como, por ejemplo, osos polares y orcas. La variación de temperatura dará lugar a una distribución diferente de la precipitación por ubicación, intensidad y cantidad. En la agricultura, particularmente en la agricultura avanzada donde los productos dependen del riego, puede ser necesario encontrar recursos hídricos en otros lugares, que se han vuelto escasos en términos absolutos o en cualquier caso distribuidos de manera diferente a lo largo de las estaciones. En los países pobres, entonces, la agricultura podría sufrir consecuencias desastrosas, cuando las lluvias estacionales esperadas no ocurren, o ocurren en formas violentas e inutilizables. El aumento del nivel del mar afectará directamente a los asentamientos e indirectamente afectará a los acuíferos costeros en relación con el efecto de la penetración salina, que se incrementará en consecuencia.

IPCC, Cuarto informe de evaluación "Cambio climático 2007", Ginebra 2007.


Cambio climático: las soluciones

L 'Acuerdo de Paris, firmada en 2015 por los representantes de 196 gobiernos, ha fijado los objetivos a alcanzar para combatir el cambio climático a través de una serie de iniciativas, algunas de carácter voluntario y otras no.

¿Cuáles son estos objetivos? Mantener dentro de 2 grados centígrados el aumento de la temperatura media mundial hasta finales de siglo, en comparación con la preindustrial, e reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 55% para 2050 y llegará a cero para 2060-2075.

La secretaría de la ONU que se ocupa del cumplimiento de los parámetros decididos en París se denomina Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático.

Cada año todas las fiestas se juntan como una Policía (conferencia de las partes), para tener una discusión sobre lo que se ha hecho y lo que aún queda por implementar.

Pero gestionar estas soluciones para combatir el cambio climático es complejo y los compromisos asumidos hasta ahora no son suficientes para reducir los gases de efecto invernadero.

Además, Estados Unidos se ha retirado efectivamente y ha comenzado el proceso para salir formalmente del acuerdo de París, como anunció Donald Trump en 2017.

Solo las elecciones presidenciales de este año podrían cambiar las tornas si no se reconfirma a Trump.

El último informe del IPCC (Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, el comité científico de la ONU sobre el clima) en octubre de 2018 publicó un informe alarmante sobre el clima: si el mundo no reduce de inmediato la emisión de gases de efecto invernadero, ya El calentamiento global de 2030 podría superar el umbral de +1,5 grados desde niveles preindustriales, con consecuencias desastrosas.

¿Algunos ejemplos? El aumento de los mares, períodos de intensa sequía, inundaciones, aumento de tormentas y huracanes, con graves repercusiones en millones de personas.

El nivel actual de gases de efecto invernadero no nos permite esperar más.

La batalla pacífica que está llevando a cabo la activista sueca Greta Thunberg, junto a todos los jóvenes que han decidido apoyar y seguir su ejemplo, se centra precisamente en la necesidad de actuar con urgencia, con decisión y acciones concretas.

El futuro "es lo único que necesitamos", dice Greta.

La COP25 se celebró en Madrid del 2 al 13 de diciembre de 2019, que finalizó sin un acuerdo claro sobre emisiones de CO2.

Todo pospuesto a la Cop26 en Glasgow que, debido a la pandemia de coronavirus, se ha pospuesto de noviembre de 2020 a 2021.

A finales de año, los distintos estados deberán presentar nuevos planes nacionales que no superen el umbral de 2 ° por encima de la temperatura media preindustrial de la tierra, que se rebajará a 1,5 °, según informes científicos.

Con los planes actuales, llegaría a + 3,2 ° a finales de siglo.

Estaríamos en un punto sin retorno: una catástrofe climática para el planeta, pero también para la humanidad.


Los grandes cambios climáticos del pasado (y por qué es diferente hoy)

Las oscilaciones orbitales, la tectónica de placas, los cambios evolutivos y otros factores han provocado que el planeta entre y salga de una serie de glaciaciones (© Yadid Levy / AGF)

En diferentes momentos de su pasado, la Tierra ha sido tanto una bola de nieve como un invernadero al rojo vivo. Pero si el clima cambió antes de la llegada de los humanos, ¿cómo podemos estar seguros de que la responsabilidad del dramático calentamiento actual es nuestra?

En parte, depende del hecho de que podamos demostrar de manera inequívoca el vínculo causal entre las emisiones de dióxido de carbono debido a las actividades humanas y el aumento de 1,28 ° C (y más) en las temperaturas globales en comparación con la era preindustrial. Las moléculas de CO2 absorben los rayos infrarrojos, por lo que si hay más de ellos en la atmósfera, atrapan una mayor cantidad del calor irradiado desde la superficie de la tierra.

Pero los paleoclimatólogos también han logrado grandes avances en la comprensión de los procesos detrás del cambio climático de la Tierra en el pasado. La siguiente es una descripción general de diez formas en las que el clima cambia debido a causas naturales y una comparación entre cada una de ellas y lo que está sucediendo hoy.

Impresión artística de la Tierra "bola de nieve" (© SPL / AGF) Ciclos solares
Magnitud: Refrigeración de 0,1 ° C a 0,3 ° C
Escala de tiempo: episodios de desaceleración de la actividad solar que duran entre 30 y 160 años, con siglos de diferencia entre sí

Cada 11 años, el campo magnético del Sol se invierte y, al hacerlo, marca el ritmo de un ciclo de once años en el que la actividad solar aumenta y luego disminuye. Sin embargo, esta variación en la actividad solar es modesta y tiene un impacto insignificante en el clima de la Tierra. Los más significativos son los "grandes mínimos solares", períodos de actividad solar reducida que duran décadas y ocurren 25 veces en los últimos 11.000 años.

Un ejemplo reciente, el Mínimo de Maunder, que tuvo lugar entre 1645 y 1715, vio la energía del Sol caer entre 0.04 y 0.08 por ciento por debajo del promedio moderno. Los científicos han creído durante mucho tiempo que el Mínimo de Maunder puede haber causado la 'Pequeña Edad de Hielo', un período frío que duró desde los siglos XV al XIX más recientemente, sin embargo, se ha demostrado que ese mínimo era demasiado pequeño y no sucedió en el tiempo, sólo para explicar el enfriamiento, que probablemente se debió más a la actividad volcánica. En los últimos cincuenta años el Sol ha reducido su actividad mientras la Tierra se ha calentado progresivamente, por lo que el calentamiento global no se puede atribuir al Sol.

Azufre de origen volcánico
Magnitud: enfriamiento de 0,6 ° C a 2 ° C
Escala de tiempo: de 1 a 20 años

En el año 539 o 540 d.C., el volcán Ilopango en El Salvador explotó en una erupción tan violenta que la columna eruptiva alcanzó muy alto en la estratosfera. Los veranos fríos, las sequías, las hambrunas y las epidemias devastaron sociedades de todo el mundo. Erupciones como la de Ilopango inyectan a la atmósfera gotitas de ácido sulfúrico reflectante, que bloquean la luz solar y provocan un enfriamiento del clima. Como resultado, el paquete de hielo puede volverse más grande, reflejar más luz solar hacia el espacio y, por lo tanto, prolongar el enfriamiento global.

El Ilopango provocó un descenso de unos 2 ° C que duró veinte años. Más recientemente, la erupción de Pinatubo en 1991 en Filipinas enfrió el clima global en 0,6 ° C durante 15 meses. La presencia de azufre de origen volcánico en la atmósfera puede provocar perturbaciones, pero en la escala de la historia terrestre es un fenómeno diminuto y pasajero.

El hongo de la erupción del Pinatubo (© USGS) Cambios climáticos a corto plazo
Magnitud: hasta 0,15 ° C
Escala de tiempo: de 2 a 7 años

Además de los patrones climáticos que se repiten a lo largo de las estaciones, existen otros ciclos de corta duración que tienen un efecto sobre las precipitaciones y las temperaturas. El más significativo, El Niño-Oscilación del Sur, involucra cambios en la circulación atmosférica en la zona tropical del Océano Pacífico, que ocurren cada 2-7 años y tienen una influencia muy fuerte en las precipitaciones en América del Norte. La Oscilación del Atlántico Norte y el Dipolo del Océano Índico son otros dos fenómenos con fuertes efectos regionales y ambos interactúan con El Niño-Oscilación del Sur.

En el pasado, las interconexiones entre estos ciclos hacían difícil demostrar que el cambio climático inducido por el hombre tenía importancia estadística y no era simplemente otro ejemplo de variación natural. Pero más recientemente, el cambio climático antropogénico ha superado con creces la variación natural en términos de clima y temperaturas estacionales. La edición 2017 de EE. UU. La Evaluación Nacional del Clima concluyó que "no hay evidencia convincente en las observaciones de que los ciclos naturales puedan explicar los cambios observados en el clima".

Oscilaciones orbitales
Magnitud: aproximadamente 6 ° C en el último ciclo de 100.000 años varía a lo largo de las edades geológicas
Escala de tiempo: ciclos regulares y superpuestos de 23.000, 41.000, 100.000, 405.000 y 2.400.000 años

La órbita de la Tierra oscila cuando el Sol, la Luna y otros planetas cambian su posición relativa. Estas oscilaciones cíclicas, denominadas ciclos de Milankovitch, provocan una variación de hasta un 25 por ciento en la cantidad de luz solar que llega a las latitudes medias y, por tanto, provocan una oscilación del clima. Estos ciclos siempre han existido y han dado lugar a la alternancia de capas de sedimentos que se ven en acantilados o paredes rocosas.

Durante el Pleistoceno, que terminó hace unos 11.700 años, los ciclos de Milankovitch hicieron que nuestro planeta atravesara varias edades de hielo. Cuando la órbita de la Tierra hizo que los veranos fueran más cálidos que el promedio en el hemisferio norte, los enormes glaciares en América del Norte, Europa y Asia se derritieron cuando la órbita se enfrió en los veranos del norte, los glaciares comenzaron a crecer nuevamente. Dado que los océanos absorben menos CO2 cuando están más calientes, los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera suben y bajan a la velocidad de estas oscilaciones orbitales, amplificando sus efectos.

Hoy la Tierra se acerca a otro punto mínimo de insolación en el hemisferio norte, por tanto sin emisiones humanas de CO2 nos encaminaríamos hacia otra edad de hielo en los próximos 1500 años más o menos.

Cuando el día duró dieciocho horas

Un sol joven y débil
Magnitud: sin efecto neto sobre la temperatura
Escala de tiempo: constante

Aunque el brillo del Sol fluctúa en una escala de tiempo más pequeña, en general aumenta en un 0,009 por ciento cada millón de años y ha aumentado en un 48 por ciento desde el nacimiento del sistema solar hace 4.500 millones de años.

Por lo tanto, se deduce que, con un Sol joven y aún débil, la Tierra debería haber estado completamente cubierta de hielo durante la primera mitad de su existencia. En cambio, paradójicamente, los geólogos han encontrado rocas de 3.400 millones de años que se formaron en el agua ondulada. Es probable que el clima primordial inesperadamente cálido de la Tierra se explique por una combinación de factores como menos erosión terrestre, cielos más despejados, días más cortos y la peculiar composición de la atmósfera terrestre, que aún no era rica en oxígeno.

Las suaves condiciones en la segunda mitad de la existencia de la Tierra, a pesar del aumento de brillo del Sol, no crean una paradoja: el planeta tiene un termostato natural, ligado al proceso de meteorización, que contrarresta los efectos de la luz extra, estabilizando la temperatura de la Tierra (ver más abajo).

Dióxido de carbono y termostato natural.
Magnitud: contrarresta otros cambios
Escala de tiempo: 100.000 años o más

El principal selector para regular el clima terrestre desde sus orígenes siempre ha sido el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera, ya que el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero persistente que atrapa el calor que intenta escapar del planeta.

Para emitir CO2 en la atmósfera se encuentran los volcanes, las rocas metamórficas y la oxidación del carbono en los sedimentos erosionados, mientras que las reacciones químicas con los silicatos eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera y lo entierran en forma de piedra caliza. El equilibrio entre estos procesos funciona como un termostato, porque cuando el clima se vuelve más cálido, las reacciones químicas se vuelven más eficientes en la eliminación de CO.2 de la atmósfera, frenando así el calentamiento. A medida que el clima se enfría, las reacciones se vuelven menos eficientes, lo que ralentiza el enfriamiento. Como resultado, el clima de la Tierra se ha mantenido relativamente estable durante una escala de tiempo más larga, lo que resulta en un entorno habitable. En particular, los niveles promedio de dióxido de carbono han disminuido constantemente en respuesta al aumento de brillo del sol.

Sin embargo, este termostato natural vinculado al proceso de meteorización necesita cientos de miles de años para reaccionar a los cambios en los niveles de CO.2 en la atmósfera. Los océanos absorben y eliminan el exceso de carbono un poco más rápido, pero incluso este proceso lleva milenios y puede abrumarse, lo que conduce a la acidificación de los océanos. Cada año, la quema de combustibles fósiles emite alrededor de 100 veces más dióxido de carbono que los volcanes, una cantidad demasiado grande y demasiado rápida para que los océanos y el termostato natural del clima lo neutralicen y es por eso que el clima se está sobrecalentando y los océanos están acidificante.

© Jed Share / Kaoru Share Placas tectónicas
Magnitud: alrededor de 30 ° C en los últimos 500 millones de años
Escala de tiempo: Millones de años

El desplazamiento de las masas continentales en la corteza terrestre puede restablecer lentamente el termostato natural de la meteorización a un nuevo nivel de equilibrio.

En general, el planeta se ha enfriado en los últimos 50 millones de años, ya que las colisiones entre placas tectónicas han traído a la superficie rocas químicamente reactivas como basaltos y cenizas volcánicas en el ambiente cálido y húmedo de los trópicos, aumentando la tasa de reacciones que producen. eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera. Además, en los últimos 20 millones de años, la formación del Himalaya, los Andes, los Alpes y otras montañas ha más que duplicado la tasa de fenómenos de erosión, aumentando la meteorización. También contribuyó a la tendencia de enfriamiento la eliminación de América del Sur y Tasmania de la Antártida hace 35,7 millones de años, lo que dio lugar a una nueva corriente oceánica alrededor de la Antártida. La nueva corriente dio renovado vigor a la circulación oceánica y al plancton que consume dióxido de carbono como resultado del aumento significativo de los glaciares antárticos.

Antes, en el Jurásico y Cretácico, había dinosaurios en la Antártida, porque el aumento de la actividad volcánica, en ausencia de esas cordilleras, sostenía los niveles de CO.2 en la atmósfera equivalente a aproximadamente 1000 partes por millón en comparación con 415 ppm en la actualidad. La temperatura media de ese mundo sin hielo era de 5 a 9 ° C más cálida que la actual, y el nivel del mar era unos 75 metros más alto.

Impactos de los asteroides
Magnitud: aproximadamente 20 ° C de enfriamiento seguido de 5 ° C de calentamiento (Chicxulub)
Escala de tiempo: siglos de enfriamiento, 100.000 años de calentamiento (Chicxulub)

Earth Impact Database reconoce 190 cráteres de impacto confirmados en la Tierra hasta el momento. Ninguno de ellos ha tenido ningún efecto perceptible en el clima de la Tierra, excepto el impacto de Chicxulub, que pulverizó parte de México hace 66 millones de años y exterminó a los dinosaurios. Los modelos informáticos sugieren que el impacto de Chicxulub disparó suficiente polvo y azufre a la atmósfera superior para reducir la luz solar y enfriar la Tierra en más de 20 ° C, además de acidificar los océanos.

El planeta tardó siglos en volver a la temperatura anterior al impacto, y luego se calentó otros 5 ° C debido al dióxido de carbono liberado a la atmósfera por la piedra caliza mexicana que había sido pulverizada. No está claro si la actividad volcánica en India al mismo tiempo que ese impacto puede haber exacerbado el cambio climático y la extinción masiva.

Cambios evolutivos
Magnitud: diferente según el evento de unos 5 ° C de enfriamiento a finales del Ordovícico (hace 445 millones de años)
Escala de tiempo: Millones de años

Ocasionalmente ha sucedido que la evolución de nuevas formas de vida ha restablecido el termostato de la tierra. Por ejemplo, las cianobacterias fotosintetizadoras que surgieron hace unos 3.000 millones de años comenzaron a terraformar el planeta con la liberación de oxígeno. Con su proliferación hace 2.400 millones de años, la cantidad de oxígeno en la atmósfera finalmente aumentó, mientras que los niveles de dióxido de carbono se desplomaron. Esto sumió a la Tierra en una serie de fases de "bola de nieve" durante 200 millones de años. La evolución de la vida marina más grande que los microorganismos en tamaño inició otra serie de etapas de bola de nieve hace 717 millones de años, en este caso porque esos organismos comenzaron a arrojar escombros al fondo del océano, removiendo carbono de la atmósfera para hacerlo terminar en el abismo y finalmente enterrarlo.

Cuando se originaron las primeras plantas terrestres (unos 230 millones de años después, en el Ordovícico), comenzaron a formar la biosfera terrestre, enterrando carbono en las masas continentales y extrayendo nutrientes del suelo que luego fluyó hacia los océanos, favoreciendo aquí también la floración. de vida. Es probable que estos cambios hayan desencadenado la edad de hielo que comenzó hace unos 445 millones de años. Más tarde, en el Devónico, la evolución de los árboles redujo aún más el dióxido de carbono y las temperaturas, uniéndose a la formación de montañas para dar inicio a la Edad de Hielo Paleozoica.

Grandes provincias ígneas
Magnitud: alrededor de 3-9 ° C de calentamiento
Escala de tiempo: cientos de miles de años

Las grandes provincias ígneas, los enormes flujos de lava y el magma subterráneo a escala continental, desencadenaron muchas de las extinciones masivas en la Tierra. Estos eventos volcánicos trajeron consigo todo un arsenal de herramientas mortales (incluida la lluvia ácida, la neblina ácida, el envenenamiento por mercurio y la destrucción de la capa de ozono, y al mismo tiempo hicieron que el planeta se calentara al liberar enormes cantidades de metano y anhídrido en el medio ambiente). atmósfera, dióxido de carbono a velocidades más rápidas que las que podría haber soportado el termostato de intemperismo natural.

La causa de la mayor catástrofe ambiental

En el evento que tuvo lugar al final del Pérmico, hace 252 millones de años, que provocó la desaparición del 81 por ciento de las especies marinas, el magma subterráneo encendió carbón en Siberia, elevó el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera a 8.000 partes por millón. y elevó la temperatura en 5-9 ° C. El máximo térmico del Paleoceno-Eoceno, un evento más pequeño que ocurrió hace 56 millones de años, cocinó el metano en los depósitos de petróleo del Atlántico Norte y lo inyectó en la atmósfera, calentando el planeta en 5 ° C y acidificando los océanos en el período siguiente, los caimanes y las palmeras prosperaron. en las costas árticas. Liberaciones similares de depósitos de carbono fósil se produjeron a finales del Triásico y principios del Jurásico y tuvieron las consecuencias del calentamiento global, la presencia de zonas muertas en los océanos y la acidificación de los propios océanos.

Si estas cosas te parecen familiares es porque la actividad humana hoy tiene efectos similares. Como escribió un grupo de investigación que estudió el evento al final del Triásico en abril en "Nature Communications": "Nuestras estimaciones sugieren que la cantidad de CO2 inyectada en la atmósfera del Triásico por cada impulso magmático es comparable a las emisiones antropogénicas proyectadas para el siglo XXI ”.


(El original de este artículo se publicó el 21 de julio de 2020 en QuantaMagazine, una publicación editorial online independiente promovida por la Fundación Simons para mejorar la comprensión pública de la ciencia. Traducción de Alfredo Tutino, editada por Le Scienze. Reproducción autorizada, todos los derechos reservados)

Todos los viernes, en su casilla de correo electrónico, informes y vistas previas del sitio y nuestras iniciativas editoriales


¿Pueden las variaciones climáticas influir en la evolución de una civilización?

Durante aproximadamente 4 mil millones de años, el clima y la vida en nuestro planeta han evolucionado en un entrelazamiento mutuo de eventos geológicos, climáticos y biológicos que culminaron en el medio ambiente en el que vivimos hoy. Los cambios climáticos a gran escala a lo largo de la historia de la Tierra han estado acompañados de rápidos cambios evolutivos. Las extinciones, la especiación, la aparición de nuevos organismos son los eventos que ocurrieron para adaptarse a las condiciones ambientales cambiantes.

Cambios en el clima del pasado

La explosión evolutiva de cambriano sucedió, por ejemplo, hace unos 541 millones de años. Vio la proliferación de formas de vida complejas en los océanos, probablemente debido a un aumento en la cantidad de oxígeno presente en el agua de mar.

La extinción del Pérmico, Hace 252 millones de años, fue provocada por una intensa actividad volcánica que duró miles de años en la región de la actual Siberia. Este último evento provocó un aumento en la emisión de dióxido de carbono (CO 2) a la atmósfera que acabó con alrededor del 90% de las especies marinas y el 70% de las terrestres.

Las reconstrucciones del clima de los últimos milenios sugieren una interacción continua entre las variaciones climáticas y los cambios en las sociedades humanas. En particular, algunas investigaciones llevadas a cabo en la cuenca mediterránea y en Europa central, han identificado vínculos estrechos entre las variaciones en el clima y la evolución de civilizaciones e imperios.

En particular, un conjunto de indicadores paleoclimáticos marinos y continentales testifica que las condiciones climáticas durante la existencia del Imperio Romano cambiaron significativamente.

¿Qué nos dicen los indicadores paleoclimáticos?

Un grupo de estudiosos, analizando el caparazón de microorganismos marinos (foraminíferos planctónicos) pudo hacer estimaciones de la temperatura superficial del mar Mediterráneo de los últimos años. 5000 años. Las muestras analizadas proceden de secuencias sedimentarias muestreadas en el mar Egeo, el canal de Sicilia, el mar de Alborán y la cuenca de Menorca. Gracias a estas observaciones, el período más caluroso de los últimos 2.000 años parece ser el que incluye los primeros 500 años de la Era Común. En este período, las temperaturas de la superficie del mar son aproximadamente 2 ° C más altas que el promedio calculado para todo el período.

Esta fase climática, también conocida como Óptimo Climático Romano, coincidió aproximadamente con el nacimiento y florecimiento del Imperio Romano, probablemente favoreciendo su expansión.

Con el mismo objetivo, un estudio diferente ha reconstruido las precipitaciones y las temperaturas de verano analizando los anillos de crecimiento de los árboles en Europa central. También en este caso, el equipo de estudiosos encontró correspondencias entre veranos calurosos y lluviosos y períodos de prosperidad del Imperio (entre 100 a. C. y 250 d. C.).

En el mismo estudio, entre 250 y 600 d.C., se descubrió que los cambios climáticos rápidos correspondían a períodos de sequía, inundaciones, frío, a menudo asociados con epidemias.

El caso del Imperio Romano

El nacimiento del Imperio Romano se remonta al 27 a.C., cuando el emperador Cayo Julio César Augusto mejor conocido como Octavio, Tomó el poder. La deposición del último emperador romano occidental, Romolo Augustolo, en 476 d.C. sanciona definitivamente su fin.

El período de nacimiento y desarrollo del Imperio coincide precisamente con el período ya mencionado, al que los estudiosos atribuyen temperaturas suaves y condiciones climáticas estables.

En la primera parte de lo que cubre un período de unos 600 años, desde el 27 a. C. alrededor del 300 d.C., el clima no sufrió variaciones particulares. En particular entre el 100 d.C. y 250 d.C. Se produjeron condiciones inusualmente favorables para la agricultura, que favorecieron la prosperidad y el desarrollo al menos hasta aproximadamente el año 300 d.C. Las condiciones también fueron tales que facilitaron la superación de las cadenas montañosas que permitieron la expansión de los romanos más allá de los Alpes, más allá del Canal de la Mancha y hacia Oriente.

En este mismo período también elEgipto vivió un período de prosperidad. Junto con Sicilia, obtuvo el título de granero del imperio, produciendo grandes cantidades de cereales. En los años anteriores a esto, hasta siete de las nueve inundaciones del Nilo en el siglo I antes de Cristo. de hecho, no fueron adecuados para fertilizar un área suficientemente grande. Los siguientes 329 años, por otro lado, se caracterizaron por un aumento en la frecuencia de inundaciones favorables, asegurando un suministro continuo de trigo, cebada y espelta hacia Roma y otras regiones del Imperio.

La llegada del rápido cambio climático

Empezando desde acerca de 300 d.C.. Comenzaron a aparecer rápidas fluctuaciones climáticas que probablemente interfirieron en gran medida con el destino de los pueblos europeos. Los cambios afectaron a diferentes regiones del imperio, pero de diferentes formas y épocas. Aunque los datos físicos e históricos no coinciden perfectamente, existen En todo caso sorprendentes convergencias en las secuencias de los hechos más conocidos.

El período entre 250 y 600 d.C. se caracterizó por cambio climático rápido en una escala anual a diez años. El fenómeno fue causado por varios factores, siendo los principales:

  • variaciones deactividad solar
  • fluctuaciones en los índices climáticos que regulan las precipitaciones en los continentes (como El niño del Océano Pacífico Centro-Sur y el NAO del Océano Atlántico Norte)
  • reanudación de Actividad volcánica en diferentes áreas del planeta.

Sequías, inundaciones, bajas temperaturas ocurrieron durante este período y, combinadas con frecuentes epidemias, presionaron a la población, destruyendo la capacidad de producir alimentos de las sociedades agrícolas de la época. Este fue un período de agitación política, cambios culturales, invasiones bárbaras e inestabilidad económica y social en varias provincias del Imperio. Acontecimientos que a lo largo del tiempo, a través de fases alternas de crisis y reanudación, provocaron su colapso definitivo.

Cambios en el clima y las invasiones bárbaras

Historiadores y arqueólogos siempre han debatido si las condiciones climáticas también tuvieron que ver con las invasiones bárbaras. Más allá de las fronteras romanas orientales, en Asia Central, vivían varias poblaciones nómadas. Su expansión había interferido e interferido con la vida de los imperios asentados de Eurasia. El pastoreo, una parte importante de su economía, los hizo particularmente sensibles a las fluctuaciones en las precipitaciones y el clima.

Un hecho decisivo para el descenso de estas poblaciones hacia las fronteras del Imperio fue la tumba sequía del siglo IV que duró casi 40 años. Fue uno de los peores de los últimos 2000 años, comenzando en el 338 d.C. y terminó en 377. La dinámica del evento jugó un papel crucial en la orientación de las poblaciones nómadas, la Hunos, buscando nuevos pastos y lugares para saquear. Las fuentes históricas indican que estos llegaron a las orillas del Don en el 370 d.C. y lo cruzaron cinco años después. Sus ataques en la zona al norte del Mar Negro empujaron a las poblaciones locales, i Godos, para buscar asilo y entrar en el Imperio Romano. Posteriormente, en 378, este último también lo atacó, derrotando al emperador oriental Valente en Adrianópolis.

Aprender del pasado

Por lo tanto, a partir de este breve análisis, parece claro cómo el bienestar social y económico de una sociedad puede vincularse a cambios rápidos en el clima. Los ejemplos del pasado pueden sugerir lo que se puede esperar en el futuro cercano como efecto del rápido cambio climático que estamos experimentando.

Hoy en día somos potencialmente menos vulnerables a este tipo de fenómenos que nuestros antepasados. Sin embargo, no podemos considerarnos inmunes a los efectos de las condiciones climáticas previstas para un futuro próximo. No debemos ni podemos seguir creyendo que estamos aislados y ajenos a las variaciones del entorno natural que nos rodea.

En la portada: el Foro Romano, foto de L. Cafarella


Variaciones climáticas de la Tierra

Movimientos milenarios de la Tierra y variaciones climáticas

La duración de cada estación astronómica depende de la velocidad con la que la Tierra recorre el tramo de órbita correspondiente. Dado que la precesión de los equinoccios cambia la posición de las estaciones en la órbita, a lo largo de los milenios también existe una variabilidad de su duración (ver figura).

Actualmente el semestre otoño-invierno cae para nuestro hemisferio norte en el sector de la órbita terrestre más cercano al perihelio, donde la Tierra tiene una mayor velocidad de revolución, y por tanto dura unos 7 días y 6 horas menos que el semestre primavera-verano. que corresponde al tramo de órbita más cercano al afelio (donde la velocidad de la Tierra es más lenta). Pero en unos 10 500 años la situación será la contraria.

A ello hay que añadir que la distancia Tierra-Sol, que varía a lo largo del año, también afecta al calentamiento, aunque no de forma considerable. Si un hemisferio tiene su invierno cuando la Tierra está a su distancia más cercana del Sol, como es el caso actual del hemisferio norte, hará menos frío y la temporada de verano será menos calurosa porque está más lejos del Sol. Cuando esto ocurre en un hemisferio, en el otro se da la situación contraria. Debido a la precesión de los equinoccios hay un cambio continuo de este estado de cosas: los dos hemisferios pasan alternativamente de una situación a la otra.

La oscilación de la excursión calórica anual (es decir, la diferencia de calentamiento entre las dos estaciones extremas) producida por la precesión de los equinoccios varía en intensidad con el tiempo, como consecuencia de otro movimiento milenario de nuestro planeta, a saber, la variación de excentricidad de la órbita ya que la diferencia entre las distancias Sol-afelio y Sol-perihelio varía con ella.

El cambio en la inclinación del eje de la Tierra también tiene efectos importantes sobre las condiciones climáticas de nuestro planeta. De hecho, cuando la inclinación del eje -con respecto a la perpendicular al plano de la órbita- adquiere valores mayores, el contraste estacional se vuelve más marcado en el caso contrario, este contraste se reduce. Dada la lentitud de estos movimientos, las variaciones climáticas que inducen son extremadamente graduales y, por tanto, escapan a la observación directa. Sin embargo, sabemos que son una de las principales causas de las glaciaciones.

(Arriba en la figura) Precesión de los equinoccios. El movimiento cónico doble del eje de la tierra cambia la disposición en el espacio del plano ecuatorial celeste (que es perpendicular al eje) y, por lo tanto, determina la rotación en el sentido de las agujas del reloj de la intersección entre este plano y el plano de la eclíptica, es decir, la línea de la eclíptica. equinoccios (precesión).

Las glaciaciones

El hecho de que los tres movimientos milenarios descritos no alteren sustancialmente la insolación total de la Tierra, sino solo su distribución en diferentes latitudes y a lo largo del año, podría sugerir que sus efectos sobre el clima son modestos. Por otro lado, ahora se acepta la hipótesis, propuesta por el astrónomo M. Milankovitch en la primera mitad del siglo XX, según la cual las glaciaciones que probablemente han ocurrido cinco veces en los últimos 2 millones de años están relacionadas con los principales movimientos milenarios de nuestro planeta.

Una de las causas determinantes de la alternancia de edades glaciales e interglaciares no es tanto la variación de la insolación global de la Tierra, sino la insolación estival, que en latitudes altas puede variar hasta en un 20%, mucho más que insolación total, como consecuencia de los movimientos milenarios de la Tierra (ver figura). De hecho, en las zonas ubicadas en latitudes elevadas (y también en los relieves montañosos que alcanzan las mayores altitudes) la nieve se acumula fácilmente incluso durante un invierno relativamente templado, como ocurre cuando la Tierra está cerca del perihelio. Pero es importante tener en cuenta la cantidad de nieve caída en invierno que se puede conservar durante el verano: esto depende esencialmente de la extensión del sol de verano.

(Arriba en la figura) La variación de la excentricidad de la órbita modifica la intensidad de las oscilaciones climáticas debido a la precesión de los equinoccios.

A La situación más favorable para el desarrollo de las capas de hielo en el hemisferio norte. El invierno cae cerca del perihelio y por lo tanto es más suave, mientras que el verano cae cerca del afelio y por lo tanto es más fresco al mismo tiempo que la excentricidad máxima de la órbita disminuye la distancia Sol-perihelio y aumenta el Sol-afelio, mitigando el invierno aún más y haciendo que el verano sea aún más fresco.

B. Para el hemisferio norte esta es la situación más desfavorable para la expansión de los glaciares, de hecho, el verano es particularmente caluroso, tanto porque ocurre en peri y en I, como porque este último se encuentra a su distancia más corta del sol.

C.., D.. En estas situaciones existen condiciones climáticas intermedias en comparación con las dos anteriores.

Si la radiación solar que llega a las latitudes altas durante la temporada de verano es menor de lo normal, como ocurre cuando el verano ocurre en el afelio, las nieves que caen durante la temporada de frío no pueden derretirse por completo, sino que se acumulan de año en año y poco a poco se convierten en hielo. De esta forma los casquetes polares comienzan a expandirse y nuestro planeta entra en una era glacial. Si, por el contrario, durante el verano aumenta la insolación, como ocurre cuando esta temporada ocurre en el perihelio, se derrite una mayor cantidad de hielo que la que puede ser reemplazada por las nieves invernales, por lo tanto los glaciares tienden a retroceder y el clima es establecido en la Tierra. más cálido (interglacial).

Entre los factores que contribuyen a hacer que el clima de la Tierra sea difícil de interpretar, y por lo tanto de predecir, están los llamados procesos de retroalimentación: estos son mecanismos que, activados por el calentamiento (o enfriamiento), pueden reforzar aún más el efecto de calentamiento (o el enfriamiento uno), en cuyo caso se denominan positivos, o pueden contrarrestarlo, en cuyo caso se denominan negativos (ver figura). La investigación científica sigue descubriendo inéditos pero veamos los principales conocidos hasta la fecha.

Albedo es la relación entre la energía reflejada por un objeto y la que incide en él. En general, actualmente el albedo del sistema Tierra-atmósfera tiene un valor de 0,35 (por lo que se refleja algo más de un tercio de la energía solar incidente). Cualquier factor capaz de modificar este valor puede hacer que varíe la energía absorbida por el planeta. Por ejemplo, el derretimiento del hielo en latitudes altas debido al calentamiento global podría tener el efecto de disminuir el albedo de estas áreas, con el resultado de incrementar la energía absorbida por el sistema Tierra-atmósfera (retroalimentación positiva).

(Parte superior de la figura) Los procesos de retroalimentación son mecanismos mediante los cuales a un cambio le sigue una reacción que puede reforzar o contrarrestar ese cambio.

La tendencia de las corrientes oceánicas está ligada a los vientos y sobre todo a la circulación termohalina (que depende de la temperatura y salinidad de los océanos). Si la circulación termohalina se bloqueara debido al calentamiento global, podría producirse una disminución de la temperatura media de grandes zonas de Europa (retroalimentación negativa).

Los procesos bioquímicos en el suelo, por bacterias y otros microorganismos, conducen a la emisión de CO2. Si el efecto del calentamiento aumenta la actividad microbiana en el suelo y se liberan los gases de efecto invernadero almacenados en el permafrost, es posible que las emisiones de estos gases crezcan más rápido (retroalimentación positiva).

Según algunos pronósticos, el aumento de la temperatura de nuestro planeta también debería provocar un aumento del vapor de agua en la atmósfera, que, al condensarse en las nubes, podría proteger a los rayos solares entrantes (retroalimentación negativa). Pero las nubes también pueden absorber radiación solar adicional y contribuir al calentamiento atmosférico (retroalimentación positiva). Queda por establecer cuál de los dos efectos prevalece.

Elegí incluir esta información (tomada del siguiente libro) porque a menudo se leen comentarios en varios blogs, de personas que parecen no tener ideas claras sobre ciertos fenómenos terrestres como el calentamiento global (algunos dicen que es un engaño), la inversión de los polos, la variación de la inclinación de la tierra, etc. Pues bien, en este libro todo está bien explicado y de una forma "muy comprensible" ya que es un texto destinado a los institutos. Creo que mucha gente necesitaría leer un libro de este tipo, entre otras cosas es muy interesante porque trata de diferentes temas, y está bien estructurado, pero sobre todo "actualizado".


Video: Hablemos de Física. En cuanto al futuro: no se trata de predecirlo, sino de hacerlo