El cambio climático abrupto puede haber sacudido la cuna de la civilización

El cambio climático abrupto puede haber sacudido la cuna de la civilización

Una nueva investigación revela que algunas de las primeras civilizaciones en el Medio Oriente y el Creciente Fértil pueden haber sido afectadas por un cambio climático abrupto. Estos hallazgos muestran que, si bien tradicionalmente se consideraba que los factores socioeconómicos daban forma a las sociedades humanas antiguas en esta región, no se debe subestimar la influencia del cambio climático abrupto.

Un equipo de científicos internacionales dirigido por investigadores de la Escuela Rosenstiel de Ciencias Marinas y Atmosféricas de la Universidad de Miami (UM) descubrió que durante la primera mitad del último período interglacial conocido como la época del Holoceno, que comenzó hace unos 12.000 años y continúa en la actualidad, El Medio Oriente probablemente experimentó condiciones más húmedas en comparación con los últimos 6.000 años, cuando las condiciones eran más secas y polvorientas.

Reconstrucción artística de la ciudad sumeria de Ur. ( Academia de Reyes )

"La evidencia del Holoceno temprano húmedo se encontró previamente en la región del Mar Mediterráneo Oriental, lagos del norte y este de África y depósitos de cuevas del suroeste de Asia, y se atribuyó a una mayor insolación solar durante este período", dijo Ali Pourmand, profesor asistente de geociencias marinas en el Escuela UM Rosenstiel, quien supervisó el proyecto. "Nuestro estudio, sin embargo, es el primero de su tipo en el interior de Asia Occidental y único en su resolución y enfoque multi-proxy".

El Creciente Fértil, una región en el oeste de Asia que se extiende desde Irán y la Península Arábiga hasta el este del Mar Mediterráneo y el norte de Egipto, es una de las regiones climáticamente más dinámicas del mundo y es ampliamente considerada el lugar de nacimiento de las primeras civilizaciones humanas.

"La naturaleza de alta resolución de este registro nos brindó la rara oportunidad de examinar la influencia del cambio climático abrupto en las sociedades humanas primitivas. Vemos que las transiciones en varias civilizaciones importantes en esta región, como lo demuestran los registros históricos y arqueológicos disponibles, coincidieron con episodios de polvo atmosférico elevado; los flujos más altos de polvo se atribuyen a las condiciones más secas en la región durante los últimos 5.000 años ", dijo Arash Sharifi, Ph.D. candidato del departamento de geociencias marinas y autor principal del estudio.

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Configuración del núcleo en el registrador de núcleos multisensor (MSCL) en el laboratorio de paleoceanografía de la Escuela Rosenstiel, para hacer una imagen de alta resolución y medir las propiedades físicas como la densidad y la susceptibilidad magnética. (Diana Udel, Oficina de Comunicaciones de la Escuela UM Rosenstiel)

Los investigadores investigaron la variabilidad climática y los cambios en las condiciones paleoambientales durante los últimos 13.000 años basándose en un registro de turba de alta resolución (subdecenal a centenario) del lago Neor en el noroeste de Irán. Los cambios climáticos abruptos ocurren en el lapso de años a décadas.

Imagen de portada: Ilustración de Mesopotamia. ( Gráficos de Jeff Brown )

Fuente: Escuela Rosenstiel de Ciencias Marinas y Atmosféricas de la Universidad de Miami. "El cambio climático abrupto puede haber sacudido la cuna de la civilización: efectos del clima en las sociedades humanas". Ciencia diaria. Ciencia diaria, 23 de julio de 2015.


    El colapso del primer imperio conocido está relacionado con una sequía prolongada y dura

    BAJO el renombrado Sargón y sus sucesores, los acadios de Mesopotamia forjaron el primer imperio mundial hace más de 4.300 años. Tomaron el control de ciudades a lo largo del río Éufrates y en las fructíferas llanuras del norte, todo en lo que ahora es Irak, Siria y partes del sur de Turquía. Luego, después de solo un siglo de prosperidad, el imperio acadio colapsó abruptamente, por razones que se han perdido en la historia.

    La explicación tradicional es una de retribución divina. Enfurecidos por la arrogancia de Naram-Sin, el nieto de Sargón y el sucesor más dinámico, los dioses supuestamente desataron a los bárbaros gutianos para que descendieran de las tierras altas y abrumaran las ciudades acadias. Explicaciones más recientes y convencionales han atribuido la culpa a la superpoblación, las revueltas provinciales, las incursiones nómadas o la incompetencia administrativa, aunque muchos académicos desesperaron por identificar la causa raíz del colapso.

    Un equipo de arqueólogos, geólogos y científicos del suelo ha encontrado evidencia que parece resolver el misterio. El imperio acadio, sugieren, fue acosado por una sequía de 300 años y literalmente se secó. Un análisis microscópico de la humedad del suelo en las ruinas de las ciudades acadias en las tierras de cultivo del norte reveló que el inicio de la sequía fue rápido y las consecuencias graves, comenzando alrededor del 2200 a. C.

    "Esta es la primera vez que un cambio climático abrupto se ha relacionado directamente con el colapso de una civilización próspera", dijo el Dr. Harvey Weiss, arqueólogo de la Universidad de Yale y líder del equipo de investigación franco-estadounidense.

    Una sequía tan devastadora explicaría el abandono en ese momento de las ciudades acadias en la llanura del norte, un fenómeno desconcertante observado en las excavaciones arqueológicas. También explicaría las migraciones repentinas de personas hacia el sur, como se registra en textos en tablillas de arcilla. Estas migraciones duplicaron la población de las ciudades del sur, sobrecargaron el suministro de alimentos y agua y provocaron luchas y la caída de la dinastía Sargón.

    Por lo tanto, los nuevos hallazgos llaman la atención sobre el papel del azar - llámelo destino, un acto de Dios o simplemente un desastre natural impredecible - en el desarrollo de las culturas humanas y el surgimiento y caída de las civilizaciones.

    Entre los refugiados de la sequía se encontraba un pueblo pastoril conocido como amorreo, caracterizado por los escribas de la ciudad de Ur como & cupo que devasta a la gente con los instintos de una bestia, un pueblo que no conoce los cereales & quot; el último desdén en una economía basada sobre la agricultura de cereales. Se erigió un muro de 110 millas, llamado "Repelente de los amorreos", para contenerlos. Pero cuando la sequía finalmente terminó alrededor de 1900 a.C., el liderazgo en la región había pasado de Akkad a Ur y luego a los amorreos, cuyo poder estaba centrado en la naciente ciudad de Babilonia. Hammurabi, el gran gobernante de Babilonia en 1800 a.C., era descendiente de los amorreos.

    La correlación entre el cambio climático drástico y la caída de los acadios también parece completar el cuadro de una crisis ambiental generalizada que trastorna a las sociedades de Oriente Medio en los mismos siglos. Estudios anteriores habían señalado los efectos de la sequía severa, incluidas las ciudades abandonadas, las migraciones y las incursiones nómadas, en Grecia, Egipto, Palestina y el valle del Indo. Hasta ahora, la conexión entre la sequía crónica y las condiciones sociales inestables no se había extendido a Mesopotamia, la tierra entre los dos ríos, el Éufrates y el Tigris, a menudo llamada "la cuna de la civilización".

    En cuanto a lo que causó una sequía tan persistente, los científicos dijeron que no tenían ideas claras, aunque sugirieron que los cambios en los patrones de viento y las corrientes oceánicas podrían haber sido factores. Una tremenda erupción volcánica que ocurrió en Turquía cerca del comienzo de la sequía, dijeron los científicos, casi con certeza no pudo haber desencadenado un cambio climático tan prolongado. Arqueología y sofisticación # x27s

    "Esta es una frontera de investigación para los climatólogos", dijo el Dr. Weiss en una entrevista.

    El Dr. Weiss propuso la nueva teoría del colapso acadio en una reunión reciente de la Sociedad de Arqueología Estadounidense en St. Louis y luego en un informe en la edición actual de la revista Science. Sus principales colaboradores en la investigación fueron la Dra. Marie-Agnes Courty, arqueóloga y científica del suelo del Centro Nacional de Investigaciones Científicas de París, y el Dr. Francois Guichard, geólogo de la misma institución.

    Otros arqueólogos dijeron que la teoría era plausible y parecía proporcionar la primera explicación lógica de la caída de los acadios. Aunque no había estudiado el informe, el Dr. Robert Biggs, especialista en arqueología mesopotámica de la Universidad de Chicago, dijo que este era un buen ejemplo de la creciente sofisticación de la & quotarqueología & # x27 en la búsqueda de razones para cambios políticos serios en el pasado & quot.

    En un artículo que acompaña al informe en Science, el Dr. Robert McC. Adams, secretario de la Institución Smithsonian y antropólogo especializado en Mesopotamia, advirtió que el Dr. Weiss y sus colegas no habían establecido a fondo el vínculo entre el clima y la caída del imperio. Se preguntó si una sequía tan generalizada y persistente podría inferirse de las condiciones locales del suelo en unos pocos sitios.

    "Exigirá a otras personas en el campo que lo refuten o lo repitan con su propio trabajo", dijo el Dr. Adams sobre la teoría. "Y la única forma de conseguir que la gente acepte ese desafío es que Weiss saque el cuello". Lo aplaudo. & Quot

    El Dr. Weiss dijo que las conclusiones se basaron en pruebas de suelos principalmente en los sitios de tres ciudades acadias dentro de un radio de 30 millas, lugares ahora conocidos como Tell Leilan, Tell Mozan y Tell Brak en la actual Siria. Se encontró evidencia de un cambio climático similar en regiones adyacentes, y el arqueólogo dijo que se realizarían más pruebas de la teoría con la reanudación del trabajo de campo esta semana. Tierra de inviernos lluviosos

    La evidencia más reveladora proviene de Tell Leilan, donde el Dr. Weiss ha estado excavando durante 14 años y ha encontrado sucesivas capas de ruinas que se remontan a unos 8.000 años. Durante varios milenios, este fue un pequeño pueblo establecido por algunos de los primeros agricultores del mundo. Alrededor del 2600 a. C., de repente se multiplicó por seis para convertirse en la ciudad de Shekhna, con entre 10.000 y 20.000 habitantes. Vivían en medio de una tierra de inviernos lluviosos, veranos secos y una larga temporada de cultivo de trigo y cebada, como lo es hoy.

    Con mayor razón los reyes de Akkad, o Agade, una ciudad-estado cuya ubicación nunca se ha determinado con exactitud pero que se supone que estuvo cerca de la antigua Kish y Babilonia, se acercaron y conquistaron lugares como Tell Leilan alrededor del 2300 a. C. La región se convirtió en el granero del imperio acadio, que se extendía por 800 millas desde el Golfo Pérsico hasta las cabeceras del Éufrates en Turquía.

    La cerámica y otros artefactos establecieron la presencia acadia allí en Tell Leilan y otras ciudades del norte. Y durante años, los arqueólogos se quedaron perplejos por la brecha de 300 años en la ocupación humana de Tell Leilan y las ciudades vecinas, comenzando en el 2200 a. C. Al Dr. Weiss se le ocurrió que, dado que allí no se habían descubierto obras de riego, la región debió haber dependido de la agricultura de secano, como es el caso allí hoy, en contraste con la agricultura de regadío en el sur de Mesopotamia. Por lo tanto, una sequía severa podría ser desastrosa para la vida en el norte.

    Esta idea fue probada por la Dra. Courty, utilizando técnicas microscópicas que fue pionera en una especialidad científica, la micromorfología del suelo. Al examinar en detalle la disposición y la naturaleza de los sedimentos en los sitios arqueológicos, es posible reconstruir las condiciones ambientales antiguas y la actividad humana.

    Uno de los primeros descubrimientos fue una capa de media pulgada de ceniza volcánica que cubría los tejados de los edificios de Tell Leilan en el 2200 a. C. Todas las cenizas que caen dejan firmas químicas distintivas. Un análisis del Dr. Guichard rastreó la fuente probable de esta ceniza rica en potasio a los volcanes a unos cientos de millas de distancia en la Turquía actual. Migración desde el norte

    Dado que el abandono de Tell Leilan ocurrió al mismo tiempo y el clima repentinamente se volvió más árido, se sospechó por primera vez que la culpable era la lluvia volcánica. Las cenizas y los gases de las erupciones volcánicas pueden permanecer suspendidos en la atmósfera durante años, creando neblinas que bloquean el sol y reducen las temperaturas. Pero a partir de su conocimiento de los volcanes recientes, los científicos dudaban de que las erupciones pudieran haber perturbado el clima en un área tan grande durante 300 años.

    Y no parecía haber ninguna duda de que la sequía duraría tanto tiempo, dijo el Dr. Courty. En el campo circundante en Tell Leilan y en otros lugares, examinó una capa de tierra de casi sesenta centímetros de espesor y que yacía justo encima de la ceniza volcánica. Esta capa contenía grandes cantidades de arena fina y polvo arrastrados por el viento, en contraste con el suelo más rico de períodos anteriores. Otro signo revelador fue la ausencia de agujeros de lombrices de tierra y huellas de insectos, que generalmente están presentes en suelos de ambientes más húmedos.

    Esta fue una fuerte evidencia, informaron los investigadores, de una "aridez marcada inducida por la intensificación de la circulación del viento y un aparente aumento" de las tormentas de polvo en las llanuras del norte de Mesopotamia.

    Fue durante los 300 años de desertificación que los archivos de las ciudades del sur informaron de la migración de bárbaros del norte y una fuerte disminución de la producción agrícola, y mostraron un número creciente de nombres de personas de las tribus del norte, principalmente los amorreos.

    Según la evidencia de los sedimentos, la lluvia en abundancia regresó al norte de Mesopotamia en 1900 a.C. y con él las huellas de las lombrices de tierra y la reconstrucción de las ciudades desiertas. Sobre las ruinas de Shekhna, enterrada en las arenas de la sequía, se levantó una nueva ciudad llamada Shubat Enlil, que significa "lugar de residencia de Enlil", el supremo dios mesopotámico. Los constructores fueron amorreos.

    En excavaciones anteriores en Tell Leilan, el Dr. Weiss descubrió un archivo de tablillas de arcilla que mostraban que se trataba de la capital perdida de un reino amorreo del norte que se menciona a menudo en la escritura cuneiforme de la época. Este era el archivo de Shamshi-Adad, el rey amorreo que reinó desde 1813 hasta 1781 a. C., que contiene la correspondencia del rey con los gobernantes vecinos que concluyeron el rescate de los espías.

    Para entonces, el reino acadio de Sargón y Naram-Sin - el primer imperio del mundo y # x27 - estaba perdido en el polvo, aparentemente también el primer imperio en colapsar como resultado del catastrófico cambio climático.

    `` Dado que este es probablemente el primer cambio climático abrupto en la historia registrada que causó una gran agitación social '', dijo el Dr. Weiss, `` plantea algunas preguntas interesantes sobre cuán volátiles pueden ser las condiciones climáticas y qué tan bien las civilizaciones pueden adaptarse a las malas cosechas repentinas ''. AKKADIANOS A BABILONIA


    Períodos glaciales e interglaciares recientes

    Con hielo glacial restringido a altas latitudes y altitudes, la Tierra hace 125.000 años estaba en un período interglacial similar al que ocurre hoy. Sin embargo, durante los últimos 125.000 años, el sistema de la Tierra atravesó un ciclo glacial-interglacial completo, y solo el más reciente de muchos tuvo lugar durante el último millón de años. El período más reciente de enfriamiento y glaciación comenzó hace aproximadamente 120.000 años. Se desarrollaron y persistieron importantes capas de hielo en gran parte de Canadá y el norte de Eurasia.

    Después del desarrollo inicial de las condiciones glaciares, el sistema de la Tierra alternó entre dos modos, uno de temperaturas frías y glaciares en crecimiento y el otro de temperaturas relativamente cálidas (aunque mucho más frías que en la actualidad) y glaciares en retroceso. Estos ciclos Dansgaard-Oeschger (DO), registrados tanto en núcleos de hielo como en sedimentos marinos, ocurrieron aproximadamente cada 1.500 años. Un ciclo de menor frecuencia, llamado ciclo de enlace, se superpone al patrón de ciclos de OD. Los ciclos de enlace ocurren cada 1400 a 2200 años. Cada ciclo de Bond se caracteriza por condiciones inusualmente frías que tienen lugar durante la fase fría de un ciclo de OD, el evento de Heinrich subsiguiente (que es una breve fase seca y fría) y la fase de calentamiento rápido que sigue a cada evento de Heinrich. Durante cada evento de Heinrich, se liberaron enormes flotas de icebergs en el Atlántico Norte, que transportaban rocas recogidas por los glaciares mar adentro. Los eventos de Heinrich están marcados en sedimentos marinos por capas conspicuas de fragmentos de roca transportados por iceberg.

    Muchas de las transiciones en los ciclos DO y Bond fueron rápidas y abruptas, y los paleoclimatólogos y científicos del sistema terrestre las están estudiando intensamente para comprender los mecanismos impulsores de variaciones climáticas tan dramáticas. Estos ciclos ahora parecen resultar de interacciones entre la atmósfera, los océanos, las capas de hielo y los ríos continentales que influyen en la circulación termohalina (el patrón de las corrientes oceánicas impulsado por las diferencias en la densidad del agua, la salinidad y la temperatura, en lugar del viento). La circulación termohalina, a su vez, controla el transporte de calor oceánico, como la Corriente del Golfo.


    Antropología de la alimentación

    Calentamiento global / Enfriamiento global

    , Nicola Twilley, New York Times Magazine, 27 de julio de 2014 [Resumen: "Un auge de la refrigeración está cambiando la forma en que los chinos comen y amenazando al planeta en el proceso. Cocinar ya es responsable del 15 por ciento de todo el consumo de electricidad en todo el mundo, y las fugas de refrigerantes químicos son una fuente importante de contaminación por gases de efecto invernadero. De todos los cambios en el estilo de vida que amenazan al planeta, quizás ninguno sea tan importante como la forma cambiante en que comen los chinos & quot (de la p. 3)]

    • Earth-Now [Esta aplicación de la NASA ofrece a los lectores un vistazo a los elementos en constante fluctuación de la atmósfera terrestre y rsquos. Utilizando modelos 3D construidos a partir de imágenes de satélite, la aplicación muestra visualmente las causas y efectos del cambio climático a través de la temperatura del aire en la superficie, los niveles de dióxido de carbono y monóxido de carbono, y anomalías en la altura del nivel del mar, entre otros. Earth-Now, fascinante para estudiantes, profesores y cualquier persona interesada en el cambio climático, es compatible con dispositivos Apple con iOS 5.1+ y dispositivos Android con 4.0+. [CNH - Informe Scout]

    [Tres reporteros de la revista en línea, InsideClimate News, ganaron un premio Pulitzer en 2012 por su trabajo para descubrir un derrame de petróleo canadiense gigante y en gran parte sin publicidad. Desde entonces, la revista ha seguido publicando periodismo contundente sobre una variedad de temas relacionados con el clima. La cobertura de la propia investigación de Exxon sobre el calentamiento global en la década de 1970, y su posterior campaña pública para desacreditar y bloquear una mayor investigación, es un ejemplo de ello. En esta serie de varias partes, publicada a fines de septiembre de 2015, los reporteros de InsideClimate News examinan las fuentes primarias, incluidos los archivos internos de la empresa, para exponer la guerra abierta de Exxon contra la ciencia del calentamiento global. Los lectores también pueden explorar el sitio en otras ocho categorías, incluidas Todas las historias, Copia de carbón, Arenas alquitranadas, Economía limpia, El clima actual, Perforación de gas, Libros del CIE y Grandes petroleras, Aire malo. [CNH, The Scout Report, 9 de octubre de 2015 - Volumen 21, Número 39]

      Sesión III: Alimentación, ética y medio ambiente: océanos, clima y animales


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    LA CIVILIZACIÓN DE LA EDAD DE BRONCE FUE DESTRUIDA POR UNA 'TORMENTA PERFECTA'

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    Ahora, un historiador afirma que ha desentrañado lo que pudo haber llevado a la caída del Antiguo Egipto y al colapso de otras civilizaciones de la Edad del Bronce.

    Afirma que fueron golpeados por una 'tormenta perfecta' de desastres hace 3.200 años que dejó a los antiguos egipcios, babilonios, minoicos y micenios incapaces de hacer frente.

    Como cada una de estas grandes sociedades estaba interconectada, el colapso de una también afectó a las otras, creando un efecto dominó, afirma el profesor Eric Cline, director del Instituto Arqueológico Capitol de la Universidad George Washington.

    Dice que una serie de sequías, hambrunas, cambio climático, terremotos, invasiones y rebeliones internas entre 1225 a. C. y 1177 a. C. sucedieron en rápida sucesión.

    En declaraciones a Haaretz, dijo: “Normalmente, si una cultura se enfrenta a una de estas tragedias, puede sobrevivir, pero ¿qué pasa si todas sucedieron a la vez o en rápida sucesión?

    "Creo que las civilizaciones de la Edad del Bronce Final simplemente no pudieron capear la" tormenta perfecta "y se derrumbaron.

    El Creciente Fértil es una región del oeste de Asia que se extiende desde Irán y la Península Arábiga hasta el este del Mar Mediterráneo y el norte de Egipto.

    Es una de las regiones climáticamente más dinámicas del mundo y es ampliamente considerada el lugar de nacimiento de las primeras civilizaciones humanas.

    "Vemos que las transiciones en varias civilizaciones importantes en esta región", dijo Arash Sharifi, Ph.D. candidato en el departamento de geociencias marinas y autor principal del estudio.

    '[Esto es] evidenciado por los registros históricos y arqueológicos disponibles, coincidiendo con episodios de alta concentración de polvo atmosférico.

    "Los mayores flujos de polvo se atribuyen a las condiciones más secas en la región durante los últimos 5.000 años".

    Comparando nuestro registro de variabilidad paleoclimática con archivos históricos, geológicos y arqueológicos de esta región.

    El equipo comparó los datos de turba que coincidían con la evidencia anterior de los sedimentos marinos del Mar Arábigo que sugerían que el cambio climático influyó en el fin del imperio acadio.

    El año pasado, las muestras de anillos de árboles encontradas en un antiguo ataúd egipcio que revelan que la civilización acadia se arrodilló tras los cambios en sus recursos alimentarios e infraestructura.

    Investigadores de la Universidad de Cornell dijeron que era suficiente cambio en el clima para alterar los recursos alimentarios y otra infraestructura.

    Dicho esto, probablemente sea lo que llevó al colapso del Imperio acadio y afectó al Antiguo Reino de Egipto y a otras civilizaciones.

    "Estamos exactamente en la misma situación que los acadios: si algo desbaratara repentinamente el modelo estándar de producción de alimentos en grandes áreas de Estados Unidos, sería un desastre", dijo el profesor Stuart Manning de la Universidad de Cornell.

    El lago Neor, donde se recolectaron los depósitos de turba, se encuentra en una zona montañosa cerca de la provincia iraní de Ardabil.


    Cambio climático abrupto: sorpresas inevitables (2002)

    RLos investigadores se sintieron intrigados por primera vez por el cambio climático abrupto cuando descubrieron evidencia sorprendente de cambios grandes, abruptos y generalizados conservados en archivos paleoclimáticos. Interpretación de tales registros indirectos del clima y mdash, por ejemplo, usando anillos de árboles para juzgar la ocurrencia de sequías o burbujas de gas en los núcleos de hielo para estudiar la atmósfera en el momento en que las burbujas quedaron atrapadas; es una ciencia bien establecida que ha crecido mucho en los últimos años. Este capítulo resume las técnicas para estudiar el paleoclima y destaca los resultados de la investigación. El capítulo concluye con ejemplos de cambio climático moderno y técnicas para observarlo. Los registros climáticos modernos incluyen cambios abruptos que son más pequeños y breves que en los registros del paleoclima, pero muestran que el cambio climático abrupto no se limita al pasado distante.

    INTERPRETACIÓN DE LAS CONDICIONES CLIMÁTICAS PASADAS A PARTIR DE LOS REGISTROS PROXY

    La interpretación paleoclimática se basa en última instancia en el uso de los registros instrumentales presentes o recientes como clave del pasado. Para lograr esto, los valores modernos observados para una característica dada del sistema climático se comparan con algún registro del pasado, como el grosor de los anillos de los árboles o la composición isotópica del agua congelada en los núcleos de hielo (ver Láminas 1 y 2). Comprensión detallada de estos registros y cómo el grosor de los anillos de los árboles

    cambios en los últimos períodos húmedos y secos y los científicos hacen inferencias sobre el pasado, y estos registros llegan a ser considerados como "proxies" o indicadores del medio ambiente pasado.

    El supuesto de constancia de la relación entre el clima y su proxy puede requerir poco más para sustentarlo que la constancia de la ley física (por ejemplo, el supuesto de que en el pasado el calor fluía de rocas cálidas a frías de la misma manera que hoy). Otros supuestos pueden implicar una mayor incertidumbre (por ejemplo, el supuesto de que, en diferentes condiciones climáticas, los organismos marinos crecieron más vigorosamente durante la misma estación y a la misma profundidad del agua que en el medio ambiente moderno). La prueba del supuesto subyacente de que el presente es la clave del pasado se basa en gran medida en la coherencia de los resultados de una amplia gama de indicadores, en particular los que dependen de pocos supuestos. El uso de múltiples indicadores aumenta la confiabilidad de muchas reconstrucciones paleoclimáticas.

    Las siguientes páginas proporcionan una breve sinopsis de los indicadores del paleoclima (Tabla 2.1) y los indicadores de edad. La descripción no es exhaustiva y tiene como único objetivo orientar al lector hacia algunas de las herramientas paleoclimáticas disponibles actualmente. Para revisiones más detalladas de los métodos involucrados en la interpretación paleoclimática, ver Broecker (1995), Bradley (1999) o Cronin (1999).

    Los indicadores paleoclimáticos físicos a menudo se basan en la menor cantidad de suposiciones y, por lo tanto, pueden interpretarse de manera más directa. Por ejemplo, el aire viejo extraído de las burbujas en los núcleos de hielo y el agua vieja de los espacios porosos en los sedimentos del lecho marino o las rocas continentales proporcionan indicaciones directas de las composiciones pasadas de la atmósfera, los océanos y las aguas subterráneas (ver Lámina 1). Las rocas enterradas anormalmente frías o el hielo no han terminado de calentarse desde la edad de hielo y, por lo tanto, proporcionan evidencia de que las condiciones eran más frías en el pasado. Las condiciones también se juzgan a partir de las concentraciones de gases nobles que se encuentran disueltos en antiguas aguas subterráneas. Algunos de estos registros están sujetos a una pérdida sustancial de información a través de la difusión de los componentes que se analizan, lo que limita la capacidad de interpretar eventos más antiguos. Los indicadores físicos incluyen las características de los sedimentos y las características de la tierra. Por ejemplo, la presencia de dunas de arena puede indicar condiciones áridas pasadas, y el lecho rocoso pulido glacialmente es una indicación de condiciones glaciales previas.

    Los indicadores isotópicos se utilizan ampliamente en la ciencia del paleoclima. Las sutiles diferencias de comportamiento entre átomos químicamente similares que tienen diferentes pesos (isótopos) demuestran ser indicadores sensibles de las condiciones paleoambientales. Una aplicación común es la paleotermometría. La discriminación física y química de átomos de diferente masa isotópica aumenta al disminuir la temperatura. Por ejemplo, las cáscaras de carbonato crecen

    TABLA 2.1 Proxies paeloclimáticos

    Variable climática registrada

    Fuerza de la fuente de materiales arrastrados por el viento

    Abundancia de polen, polvo, sal marina

    Espesor de capas anuales

    Sedimentos oceánicos y corales

    Alkenone (U37 K ') termometría

    Isótopos de caparazón después de la corrección por temperatura y volumen de hielo

    Composición isotópica de las aguas de los poros.

    Isótopos de caparazón después de la corrección por temperatura y salinidad

    Corrosividad / química de las aguas ambientales

    Temperatura atmosférica y humedad del suelo

    Materiales lavados o soplados, incluidos el polen y las esporas.

    Macrofósiles como hojas, agujas, escarabajos, moscas del mosquito, etc.

    Balance hídrico (precipitación menos evaporación

    Disponibilidad de temperatura y / o humedad

    Ancho del anillo o densidad de árboles estresados ​​por el frío o la sequía

    Variaciones en la relación isotópica del agua relacionadas con la temperatura

    Relaciones isotópicas de celulosa

    Tasa de crecimiento de formaciones

    Relaciones isotópicas de agua relacionadas con la temperatura o la tasa de precipitación

    Composición isotópica de oxígeno

    Variable climática registrada

    Tipos de sedimentos terrestres / naturaleza de la erosión

    Tasa de formación de suelo / disponibilidad de humedad

    Composición isotópica y de gases nobles del agua.

    NOTA: Las condiciones climáticas pasadas solo se pueden medir a través de & ldquoproxies & rdquo características que brindan información sobre las condiciones pasadas. Por ejemplo, las burbujas de gas atrapadas en el hielo se pueden analizar para comprender la atmósfera en el momento en que las burbujas quedaron atrapadas. Esta tabla enumera ejemplos de proxies paleoclimáticos, lo que mide el proxy y de dónde se originaron los datos del proxy.

    La ingesta en agua favorece típicamente el oxígeno isotópicamente pesado y se vuelve isotópicamente más pesado a temperaturas más bajas. Las proporciones isotópicas también se utilizan para estimar la concentración de una sustancia química. Cuando una sustancia química es común en el medio ambiente, se utilizará un isótopo "deseable". La escasez de una sustancia química conduce a un mayor uso de un isótopo menos favorecido. La fotosíntesis marina favorece cada vez más el isótopo ligero del carbono a medida que el dióxido de carbono se vuelve más abundante, y esto permite estimar los cambios en la concentración de dióxido de carbono a partir de la composición isotópica de la materia orgánica en los sedimentos oceánicos. De manera similar, el crecimiento de las capas de hielo elimina el agua isotópicamente liviana (agua ordinaria) del océano, aumentando el uso de oxígeno isotópicamente pesado del agua en las capas de carbonato, que luego proporcionan información sobre el tamaño de las capas de hielo a lo largo del tiempo. Los valores isotópicos estables en la materia orgánica también brindan información importante sobre las vías fotosintéticas y, por lo tanto, pueden brindar información sobre los organismos fotosintetizadores que fueron dominantes en un lugar determinado en el pasado.

    Muchos proxies químicos del cambio ambiental actúan como proporciones isotópicas en la medición de la disponibilidad de una especie. Por ejemplo, si la disminución de la lluvia aumenta la concentración de iones de magnesio o estroncio en el agua del lago, se volverán más comunes en las conchas de carbonato de calcio que crecen en esa agua. Sin embargo, el calentamiento también puede permitir una mayor incorporación de iones sustitutos en las conchas. Esta falta de singularidad generalmente se puede resolver mediante el uso de múltiples indicadores. Otros indicadores químicos están asociados a procesos biológicos. Por ejemplo, algunas especies de diatomeas marinas incorporan moléculas más rígidas en sus paredes celulares para compensar los efectos de ablandamiento de la temperatura más alta, y estas moléculas son resistentes a los cambios después de la muerte de las diatomeas. La fracción de moléculas más rígidas en los sedimentos produce una estimación de las temperaturas pasadas. Esta técnica analítica, conocida como paleotermometría de alquenonas, se utiliza cada vez más para conocer las paleotemperaturas en el medio marino.

    Los indicadores biológicos de las condiciones ambientales suelen implicar la presencia o ausencia de especies indicadoras o conjuntos de especies. Por ejemplo, la existencia de un viejo tocón de árbol enraizado muestra que el clima era lo suficientemente cálido y húmedo para los árboles, y el tipo de madera indica qué tan cálido y húmedo era el clima si ese tocón de árbol se encuentra en una región donde los árboles no crecen hoy. , el cambio climático es claro. En los sedimentos de los océanos y lagos, las especies de microfósiles presentes pueden indicar la temperatura, la salinidad y la concentración de nutrientes de la columna de agua cuando se depositaron. El polen y los macrofósiles conservados en sedimentos son registros importantes de variabilidad en el ambiente terrestre (ver Lámina 3). La presencia de compuestos orgánicos específicos llamados biomarcadores en sedimentos puede revelar qué especies estaban presentes, cuán abundantes eran y otra información.

    La naturaleza complicada de la interpretación paleoclimática se puede ver cuando los sustitutos se ven en un ejemplo práctico. Durante las edades de hielo, los océanos eran más fríos, pero el agua en ellos también era isotópicamente más pesada porque el agua ligera se eliminó y se usó en el crecimiento de las capas de hielo. Las conchas que crecieron en el agua durante los intervalos de la edad de hielo contienen isótopos más pesados ​​debido al enfriamiento y los cambios en la composición isotópica de las aguas del océano. El cambio en la composición isotópica del océano se puede estimar independientemente de la composición de las aguas de los poros en los sedimentos, mientras que el cambio en la temperatura se puede estimar tanto a partir de la abundancia de conchas frías o cálidas en los sedimentos como de la abundancia de la pared celular rígida de las diatomeas. moléculas en sedimentos. Las concentraciones de iones distintos de carbonato sustituidos en las capas de carbonato de calcio proporcionan más información. Debido a que existe redundancia en los datos disponibles, se pueden obtener resultados confiables.

    Cualquier registro paleoclimático requiere estimaciones de edad y se utilizan muchas técnicas para obtenerlas. Las capas anuales en árboles, en sedimentos de algunos lagos y cuencas marinas poco profundas, en corales y en algunos núcleos de hielo permiten la datación de alta resolución durante decenas de miles de años, o más en casos excepcionales. También se utilizan diversas técnicas radiométricas. Las fechas de los últimos 50.000 años se obtienen con mayor frecuencia mediante el uso de radiocarbono (14 C). Se han producido cambios en la producción de radiocarbono por los rayos cósmicos a lo largo del tiempo, pero sus efectos ahora se calibran mediante el uso de recuentos anuales de capas u otras técnicas radiométricas, como el uso de intermedios radiactivos generados durante la desintegración del uranio y el torio y también a través del potasio. -sistema de argón. Otras técnicas se basan en la medición del daño acumulado en granos minerales, rocas o sustancias químicas, lo que permite la datación sobre la base de edades de exposición cosmogénica, termoluminiscencia, hidratación de obsidiana, huellas de fisión, racemización de aminoácidos, etc. Numerosas técnicas permiten la correlación de muestras y la asignación de edades de registros bien fechados a registros inicialmente menos bien fechados. Dichas técnicas incluyen la identificación de las secuelas químicamente y con huellas de dedos de las erupciones volcánicas particulares, de los cambios en la composición de los gases atmosféricos atrapados en los núcleos de hielo y de los cambios en la producción de isótopos cosmogénicos o la magnetización de las rocas vinculados a los cambios en el campo magnético terrestre.

    LOS DRYAS MÁS JÓVENES COMO EJEMPLO DE CAMBIO CLIMÁTICO BRUTO

    Los registros sedimentarios revelan numerosos cambios climáticos abruptos grandes y generalizados durante los últimos 100.000 años y más allá. El más conocido de ellos es el intervalo frío Younger Dryas. El Dryas más joven fue un evento casi global que comenzó hace unos 12,800 años cuando hubo una interrupción en la tendencia de calentamiento gradual que siguió a la última edad de hielo. El evento Younger Dryas terminó abruptamente hace unos 11.600 años (Figuras 2.1 y 2.2). Debido a que el Younger Dryas se puede rastrear con bastante claridad en los registros geológicos y ha recibido un estudio extenso, aquí se brinda un resumen bastante detallado de la evidencia, seguido de revisiones más breves de otros cambios climáticos abruptos. Luego nos enfocamos en los eventos climáticos abruptos del Holoceno 1 como ejemplos de cambios sustanciales que han tenido lugar cuando las condiciones físicas en la tierra eran más similares a las de hoy. Comprender las causas de ambos tipos de abruptos

    El Holoceno es el más reciente de los 11.000 años desde la última gran época glacial o "edad".

    El cambio climático es fundamental para evaluar la importancia de su papel en nuestro futuro climático.

    Evidencia del núcleo de hielo del Dryas más joven

    La reversión del frío de Younger Dryas es especialmente prominente en los registros de núcleos de hielo de Groenlandia, pero también se observa en núcleos de hielo de otros lugares. Los registros del núcleo de hielo proporcionan una perspectiva única que demuestra la naturaleza sincrónica de los grandes y generalizados cambios observados.

    El recuento anual de capas en los núcleos de hielo de Groenlandia permite determinar la edad, la duración y la rapidez del cambio del evento Younger Dryas con errores de datación de alrededor del uno por ciento (Alley et al., 1993 Meese et al., 1997). Los espesores de capa anual corregidos por los efectos del flujo de hielo dan la historia de la tasa de acumulación de nieve en Groenlandia (Alley et al., 1993). Las concentraciones de materiales transportados por el viento y materiales tales como el polvo (que en el centro de Groenlandia tiene características que muestran su origen en Asia central [Biscaye et al., 1997]) y la sal marina y mdash revelan cambios en las concentraciones atmosféricas de estas partículas (Mayewski et al., 1997) después de la corrección. para las variaciones en la dilución causadas por cambios en la tasa de acumulación de nieve (Alley et al., 1995a). Los gases atrapados en burbujas revelan la composición atmosférica pasada. El metano es de especial interés porque probablemente registra el área global de humedales. Además, las diferencias entre las concentraciones de metano observadas en los núcleos de hielo de Groenlandia y las de la Antártida permiten inferir cambios en las áreas de humedales en los trópicos y latitudes altas (Chappellaz et al., 1997 Brook et al., 1999).

    La combinación del registro isotópico del agua que forma el hielo de Groenlandia (ver Lámina 2, Figura 1.2) (Johnsen et al., 1997 Grootes y Stuiver, 1997) y la temperatura física del hielo (Cuffey et al., 1994, 1995 Johnsen et al., 1995) arroja estimaciones de temperaturas pasadas en Groenlandia central, que se pueden verificar utilizando dos termómetros adicionales basados ​​en el fraccionamiento térmico de isótopos de gas después de cambios abruptos de temperatura (Severinghaus et al., 1998). Los registros de núcleos de hielo de Groenlandia proporcionan reconstrucciones de alta resolución de las condiciones ambientales locales en Groenlandia (temperatura y tasa de acumulación de nieve), condiciones mucho más allá de Groenlandia (materiales arrastrados por el viento, incluida la sal marina y el polvo asiático) e incluso algunas condiciones globales (humedales área inferida del metano), todo en una escala de tiempo común (Figuras 2.1, 2.2 y 2.3).

    Alley (2000) ofrece una revisión de los datos disponibles sobre núcleos de hielo de Groenlandia. Los datos fueron recolectados por dos equipos internacionales de investigadores de múltiples laboratorios. La duplicación muestra la alta confiabilidad del

    FIGURA 2.1 El evento climático Younger Dryas (YD), como se registra en un núcleo de hielo del centro de Groenlandia y un núcleo de sedimento de la costa de Venezuela. La curva más alta es la escala de grises (apariencia clara u oscura) del núcleo de la Cuenca Cariaco, y probablemente registra cambios en el viento y la lluvia (Hughen et al., 1998). Las otras curvas son del GISP2, núcleo de hielo de Groenlandia. La tasa de acumulación de nieve y la temperatura en el centro de Groenlandia fueron calculadas por Cuffey y Clow (1997), utilizando los datos de espesor de capa de Alley et al. (1993) y las proporciones isotópicas de hielo de Grootes y Stuiver (1997), respectivamente. El independiente Severinghaus et al. (1998) la estimación de la temperatura se muestra mediante el círculo cerca del final del Younger Dryas. Los datos de metano son de Brook et al. (1996) (cuadrados) y Severinghaus et al. (1998) (x), y probablemente registre cambios en el área global de humedales. Los cambios en los valores de d 15 N medidos por Severinghaus et al. (1998) registran la diferencia de temperatura entre la superficie de la capa de hielo de Groenlandia y la profundidad a la que quedaron atrapadas las burbujas. Los abruptos calentamientos causaron picos de corta duración en este valor cerca del final del Younger Dryas y cerca de 14,7 mil años.Los altos en sodio de sal marina indican condiciones de viento desde más allá de Groenlandia, y cambios aún mayores en el calcio del polvo continental indican condiciones de viento y sequía o poca vegetación en las regiones de origen de Asia (Mayewski et al., 1997 Biscaye et al., 1997) . Las concentraciones de calcio y sodio medidas en el hielo se han convertido en concentraciones en el aire sobre Groenlandia, y se muestran dividiendo por las concentraciones atmosféricas medias estimadas sobre Groenlandia en el milenio antes de la Pequeña Edad del Hielo, según Alley et al. (1997). La mayoría de los datos de núcleos de hielo, y muchos conjuntos de datos relacionados, están disponibles en el CD-ROM The Greenland Summit Ice Cores, 1997, National Snow and Ice Data Center, University of Colorado en Boulder, y World Data Center-A for Paleoclimatology , Centro Nacional de Datos Geofísicos, Boulder, Colorado, www.ngdc.noaa.gov/paleo/icecore/greenland/summit/index.html. La figura está modificada de Alley (2000).

    Los datos de los núcleos durante los últimos 110.000 años y los análisis multiparamétricos ofrecen una visión excepcionalmente clara del sistema climático. Brevemente, los datos indican que el enfriamiento hacia el Dryas más joven ocurrió en algunos pasos prominentes de décadas, mientras que el calentamiento al final ocurrió principalmente en un paso especialmente grande (Figura 1.2) de aproximadamente 8 ° C en aproximadamente 10 años y estuvo acompañada por una duplicación de la acumulación de nieve en 3 años, la mayor parte del cambio en la tasa de acumulación ocurrió en 1 año. (Esto coincide bien con el cambio en la surgencia impulsada por el viento en la cuenca del Cariaco, costa afuera de Venezuela, que ocurrió en 10 años o menos [Hughen et al., 1996].)

    La evidencia del núcleo de hielo también muestra que los materiales arrastrados por el viento eran más abundantes en la atmósfera de Groenlandia por un factor de 3 (sal marina, polvo submicrométrico) a 7 (polvo que mide varios micrómetros) en la atmósfera de Younger Dryas que después del evento (Alley et al., 1995b Mayewski et al., 1997) (Figura 2.1). Taylor y col. (1997) encontraron que la mayor parte del cambio en la mayoría de los indicadores ocurrió en un paso durante aproximadamente 5 años al final del Younger Dryas, aunque pasos adicionales de duración similar pero de magnitud mucho menor precedieron y siguieron al paso principal, abarcando un total de aproximadamente 50 años. La variabilidad en al menos algunos indicadores se mejoró cerca de esta y otras transiciones en los núcleos de hielo (Taylor et al., 1993), lo que complica la identificación de cuándo ocurrieron las transiciones y enfatizó la necesidad de herramientas estadísticas y analíticas mejoradas para hacer frente al cambio climático abrupto. Comenzando inmediatamente después del calentamiento principal en Groenlandia (en menos de o igual a 30 años), el metano aumentó en un 50 por ciento durante aproximadamente un siglo, este aumento incluyó fuentes tropicales y de latitudes altas (Chappellaz et al., 1997 Severinghaus et al., 1998 Brook y col., 1999).

    FIGURA 2.2 La tasa de acumulación de hielo en Groenlandia fue baja durante el Younger Dryas, y tanto el inicio como el final del período muestran cambios abruptos. Modificado de Alley et al. (1993).

    Los núcleos de hielo de otros sitios, incluida la isla de Baffin, Canadá (Fisher et al., 1995), Huascarán, Perú (Thompson et al., 1995) y Sajama, Bolivia (Thompson et al., 1998), muestran evidencia de una tardía -Reversión glacial que probablemente sea el Dryas más joven, aunque el control de edad para estos núcleos no es tan preciso como para los núcleos de las grandes capas de hielo. La estación Byrd, la Antártida, el núcleo de hielo y posiblemente otros núcleos del sur (Bender et al., 1994 Blunier y Brook, 2001) indican un comportamiento ampliamente antifásico entre las altas latitudes del sur y gran parte del resto del mundo, con calor austral durante la Intervalo de Dryas más joven (ver Lámina 2). El registro de Taylor Dome, Antártida, un sitio cercano a la costa, parece mostrar un ligero enfriamiento durante el Younger Dryas, aunque los detalles de la sincronización con otros núcleos de hielo siguen en discusión (Steig et al., 1998). Los registros del hemisferio sur no son comparables con los del centro de Groenlandia en cuanto a resolución de tiempo, se planea realizar más pruebas de extracción de núcleos.

    Los registros del núcleo de hielo demuestran que gran parte de la tierra se vio afectada simultáneamente por el Dryas más joven, típicamente con condiciones frías, secas y ventosas.

    FIGURA 2.3 Datos climáticos del núcleo de GISP2, Groenlandia central, que muestran cambios hace unos 8.200 años probablemente causados ​​por inundaciones repentinas alrededor de la capa de hielo que se derrite en la Bahía de Hudson (Barber et al., 1999) y que afectaron a regiones extensas del mundo. El evento marcó condiciones generalmente cálidas no muy diferentes de las recientes, por lo que el calor no es una garantía de estabilidad climática. La acumulación y la temperatura reflejan las condiciones en Groenlandia, el cloruro es la sal marina arrastrada por el viento desde más allá de Groenlandia y el calcio es el polvo continental probablemente de Asia (Biscaye et al., 1997). Es probable que el humo de los incendios forestales provenga de América del Norte y el metano probablemente registre el área global de humedales. Los datos se muestran como medias de funcionamiento de aproximadamente 50 años. Acumulación de Alley et al. (1993) y Spinelli (1996), cloruro y calcio de O & rsquoBrien et al. (1995), y los datos de incendios se muestran como un histograma de 50 años de frecuencia de la lluvia radiactiva de los incendios (Taylor et al., 1996), expresados ​​como proporciones a sus valores promedio durante los aproximadamente 2000 años justo antes de la Pequeña Edad de Hielo. La temperatura se calcula como una desviación del promedio durante los mismos 2000 años, a partir de los datos isotópicos de oxígeno del hielo (Stuiver et al., 1995), asumiendo una calibración de 0.33 por mil por grado C (Cuffey et al., 1995). Las concentraciones de metano del núcleo GISP2 (línea más pesada Brook et al., 1996) y el núcleo GRIP (Blunier et al., 1995) se muestran en partes por billón por volumen (ppb). Tenga en cuenta que algunas escalas aumentan hacia arriba y otras hacia abajo, como se indica, de modo que todas las curvas varían juntas en los eventos principales. Modificado de Alley et al. (1997).

    diciones. Sin embargo, esos registros no proporcionan muchos detalles espaciales, ni muestrean toda la tierra. Para ellos, uno debe considerar una matriz global de fuentes de datos de varios tipos, como se describe en las siguientes subsecciones.

    Evidencia de polen terrestre del Dryas más joven

    El Dryas más joven se descubrió por primera vez mediante el estudio de los registros biológicos que se encuentran en los sedimentos terrestres. Estos registros revelan claramente el alcance global del evento. Debido a las incertidumbres de la datación, incluidas las asociadas con la conversión de las mediciones de radiocarbono a años calendario, no se conoce con exactitud la distribución gradual de los eventos entre diferentes lugares. Los núcleos de hielo muestran que gran parte del mundo debe haber cambiado casi simultáneamente para producir los cambios observados en el metano, el polvo asiático y las condiciones de Groenlandia, pero no podemos decir con certeza si todos los eventos fueron simultáneos o algunos secuenciales. A continuación, se presenta un resumen de gran parte de la información relevante sobre el polen terrestre, organizado por región.

    Europa

    A medida que el hemisferio norte se recuperaba de la última edad de hielo hace unos 15.000 años, el clima se calentó drásticamente y los árboles comenzaron a colonizar el paisaje. La evidencia del calentamiento fue encontrada por primera vez en Escandinavia por geólogos que notaron fósiles de árboles en sedimentos orgánicos. Llamaron al intervalo de calentamiento Aller & oslashd por el lugar donde se observó por primera vez. Sobre la capa de Aller & oslashd se encontraban hojas y frutos de Dryas octopetala, una hierba ártico-alpina, en capas arenosas o limosas (minerogénicas) sobre el árbol de turba permanece, esto sugirió que el clima había revertido varias veces a condiciones muy frías. Dos de estos cambios en las condiciones gélidas se denominaron Dryas más viejo y más joven (Jansen, 1938). La evidencia considerable de esta secuencia en cientos de diagramas de polen en toda Europa (Iversen, 1954 Watts, 1980) llamó la atención sobre los efectos más fuertes del evento, que ocurrió en la costa de Europa. Durante el Younger Dryas, el polen de las plantas de la tundra, como Artemisia (ajenjo) y Quenopodiáceas, reemplazó abruptamente el polen de abedul e incluso de coníferas (por ejemplo, Lowe et al., 1995 Walker, 1995 Renssen e Isarin, 1998 Birks y Ammann, 2000). En Noruega, la temperatura media de julio fue aproximadamente 7-9 ° C más baja que la actual y aproximadamente 2-4 ° C más baja que el anterior intervalo cálido de Aller y oslashd (Birks y Ammann, 2000). Ahora es evidente que los cambios climáticos regionales también fueron importantes en el sur de Europa (Lowe y Watson, 1993 Beaulieu et

    al., 1994). Por ejemplo, las temperaturas medias de julio en el norte de España podrían haber sido hasta 8 ° C más bajas que las actuales (Beaulieu et al., 1994).

    Norteamérica

    Durante muchos años, se pensó que el Younger Dryas era un evento exclusivamente europeo (Mercer, 1969 Davis et al., 1983). Fue el reexamen de alta resolución de la estratigrafía del polen, la identificación de macrofósiles de plantas y la nueva técnica de espectrometría de masas con acelerador 14C de datación de estos macrofósiles lo que permitió la documentación del evento en la región sur de Nueva Inglaterra de los Estados Unidos (Peteet et al. al., 1990, 1993) y en las provincias marítimas del este de Canadá (Mott, 1994 Mayle et al., 1993). La señal climática en el sur de Nueva Inglaterra fue un enfriamiento de julio de 3-4 ° C en el este de Canadá, se estima un enfriamiento de 6-7 ° C (a partir del polen). Los fósiles de moscas del mosquito en los sedimentos de los lagos de las Montañas Blancas de New Hampshire indican un enfriamiento de aproximadamente 5 ° C en el Dryas más joven de las temperaturas máximas del lago durante el verano, un cambio algo menor que el sugerido para un transecto costero de Maine a New Brunswick (Cwynar y Spear, 2001). En los Apalaches centrales, un intervalo cálido y húmedo que coincide con el evento Younger Dryas sugiere un fuerte gradiente climático que podría haber forzado el movimiento hacia el norte de la humedad de la trayectoria de la tormenta (Kneller y Peteet, 1999). Estudios norteamericanos posteriores han identificado el evento Younger Dryas en otras regiones, como el Medio Oeste de los Estados Unidos (Shane y Anderson, 1993), la costa de Columbia Británica (Mathewes, 1993) y la costa de Alaska (Peteet y Mann, 1994). La documentación del evento Younger Dryas en gran parte de América del Norte demostró que no se limitó a la región circunatlántica (Peteet et al., 1997).

    Centroamérica y el caribe

    La evidencia marina del evento Younger Dryas se registra como un intervalo de aumento de afloramientos o disminución de la escorrentía fluvial de las tierras adyacentes de América del Sur en un núcleo de la Cuenca Cariaco en el Caribe (Hughen et al., 1996, 2000a, b Peterson et al., 2000) (Figura 2.4). La evidencia terrestre proviene principalmente de tres sitios (Leyden, 1995). La evidencia indica una disminución de la temperatura de 1.5-2.5 ° C durante la desglaciación, probablemente correlacionada con el Younger Dryas, registrado en elevaciones altas y bajas hace unos 13,100-12,300 años tan al sur como Costa Rica, y justo antes de hace 12,000 años en Guatemala (Hooghiemstra et al. al., 1992 Leyden et al., 1994). los

    FIGURA 2.4 Extensión global de evidencia terrestre (polen) y núcleo de hielo (isotópico) donde se ha encontrado el enfriamiento Younger Dryas (11,500 & ndash 13,000 BP). Si bien la evidencia del hemisferio norte es consistentemente fuerte para el enfriamiento, los sitios del hemisferio sur contienen evidencia controvertida y, en algunos casos, carecen de evidencia de enfriamiento durante el intervalo YD. También se indica una posible surgencia en la Cuenca del Cariaco durante este tiempo, atribuida al aumento de los vientos alisios. Los rangos de enfriamiento fuerte de 13-4 ° C controvertidos significa que algunos sitios muestran enfriamiento y otros no (según Peteet, 1995).

    no se observó disminución en la vertiente occidental de Panamá (Piperno et al., 1990 Bush et al., 1992).

    Sudamerica

    En Colombia, el estadio El Abra (un equivalente de Younger Dryas) fue un intervalo frío hace unos 13.000-11.700 años caracterizado por baja temperatura y baja precipitación (van der Hammen y Hooghiemstra, 1995). La línea superior del bosque durante el estadio era 600-800 m más baja que la actual, y las temperaturas promedio eran aproximadamente 4-6 ° C más bajas que las actuales. Esta evidencia

    La dependencia proviene de alrededor de 14 áreas, la mayoría en elevaciones altas (2000-4000 m) en la Cordillera Oriental y Central y en la Sierra Nevada de Santa Marta. Se recolectaron algunos datos de las tierras bajas tropicales.

    Los registros glaciares tardíos de Ecuador no muestran evidencia de una reversión climática (Hansen y Sutera, 1995). Varios sitios en Perú dan indicios de una reversión climática glacial tardía, aunque los sedimentos de Laguna Junín indican que el enfriamiento ocurrió hace entre 14.000 y 13.000 años, antes de lo que normalmente se observa para el evento Younger Dryas (Hansen y Sutera, 1995). Es necesaria una mayor datación por radiocarbono acompañada de un muestreo de alta resolución. Como se señaló anteriormente, los núcleos de hielo de Perú y Bolivia muestran una fuerte reversión glacial tardía (Thompson et al., 1995, 1998) que probablemente sea correlativa con el Younger Dryas, pero la datación aún no es inequívoca.

    Durante varias décadas, el sur de América del Sur ha sido una región controvertida con respecto a una posible señal de Younger Dryas (Heusser, 1990 Markgraf, l991 Denton et al., 1999). Dos estudios recientes continúan el debate de diferentes regiones del sur de Chile. Un estudio en el Distrito de los Lagos (Moreno et al., 2001) describe tres sitios en los que las condiciones se acercaron al clima moderno hace unos 15.000 años, seguidas de un enfriamiento en dos pasos y luego un calentamiento hace unos 11.200 años en un patrón similar al de Europa. y Groenlandia. El sincronismo aproximado entre los hemisferios norte y sur aboga por un forzamiento común o una transmisión rápida de una señal climática entre hemisferios. En contraste, un estudio más al sur de cuatro lagos no muestra señal de Younger Dryas (Bennett et al., 2000).

    Nueva Zelanda

    La evidencia de polen glacial tardío de Nueva Zelanda no muestra una inversión sustancial de la tendencia hacia condiciones más cálidas después de la desglaciación (McGlone et al., 1997 Singer et al., 1998). Sin embargo, un estudio posterior (Newnham y Lowe, 2000) encontró un intervalo de enfriamiento que comenzó unos 600 años antes del Younger Dryas y duró aproximadamente un milenio también, como se indica a continuación, un glaciar de Nueva Zelanda avanzó cerca del comienzo del Younger Dryas. intervalo (Denton y Hendy, 1994 cf. Denton et al., 1999).

    África

    Los datos de África central sugieren que las condiciones áridas caracterizaron a los Dryas más jóvenes tanto en las tierras altas como en las tierras bajas (Bonnefille et al., 1995). La investigación se centró en un registro de alta resolución de Burundi y

    comparó datos de 25 sitios adicionales con resolución de muestreo limitada y datación con 14C. De manera similar, Gasse (2000) resume la evidencia de condiciones secas durante el Younger Dryas para las regiones ecuatoriales, el África occidental subecuatorial y el Sahel. En Sudáfrica, sin embargo, no se observaron pruebas terrestres sólidas de cambios en la temperatura o la humedad durante el Younger Dryas (Scott et al., 1995).

    Evidencia geológica-glacial del Dryas más joven

    Los glaciares responden en gran medida al rápido cambio climático. Se han documentado avances notables de Younger Dryas en los glaciares de salida noruegos y finlandeses y en las montañas escocesas (Mangerud, 1991 Sissons, 1967). En las Américas, se observó una posible evidencia glacial del evento Younger Dryas cerca del glaciar Crowfoot en Canadá (Osborne et al., 1995 Lowell, 2000), la morrena de Titcomb Lakes en la cordillera de Wind River en Wyoming (Gosse et al., 1995). ) y el glaciar Reschreiter en Ecuador. Investigaciones más recientes sugieren que el Younger Dryas en Perú estuvo marcado por frentes de hielo en retroceso, probablemente impulsados ​​por una reducción en las precipitaciones (Rodbell y Seltzer, 2000). En Nueva Zelanda, el glaciar Franz Joseph comenzó a avanzar temprano en el Younger Dryas (Denton y Hendy, 1994).

    Evidencia marina de la oscilación Dryas más joven

    La primera evidencia del enfriamiento de Younger Dryas en núcleos de sedimentos marinos fue la observación de un retorno a una mayor abundancia de las especies de foraminíferos planctónicos polares. Neogloboquadrina paquidermia en el Atlántico norte (Ruddiman y McIntyre, 1981). Este cambio sugirió que la reducción en la formación de aguas profundas del Atlántico Norte fue responsable del enfriamiento de Younger Dryas observado en tierra (Oeschger et al., 1984 Broecker et al., 1985 Boyle y Keigwin, 1987). Un trabajo posterior documentó eventos de rafting en el Atlántico norte que se correlacionan con las oscilaciones climáticas rápidas en Groenlandia, no solo durante el período glacial sino también durante el Holoceno (Bond y Lotti, 1995). Los corales de aguas profundas de Orphan Knoll en el Atlántico norte muestran grandes cambios en la circulación de agua intermedia durante el Younger Dryas (Smith et al., 1997). Las proporciones de cadmio: calcio en las conchas del giro subtropical del Atlántico norte indican un aumento de las concentraciones de nutrientes durante el Younger Dryas y el período glacial, y sugieren oscilaciones de escala milenaria que afectan el clima (Marchitto et al., 1998). Color de los sedimentos y otros datos de la cuenca del Cariaco en el Caribe

    indican un aumento de la afloramiento de nutrientes y, por lo tanto, una mayor productividad causada por el aumento de la fuerza de los vientos alisios durante el Younger Dryas (Hughen et al., 1996), o la disminución de la escorrentía fluvial de las masas de tierra adyacentes (Peterson et al., 2000).

    En la última década, se han documentado oscilaciones paleooceanográficas sustanciales correlacionadas con el Younger Dryas desde lugares tan lejanos como el Pacífico Norte. En la Cuenca de Santa Bárbara (Kennett e Ingram, 1995) y el Golfo de California (Keigwin y Jones, 1990), los sedimentos que normalmente son anóxicos se volvieron óxicos durante el Younger Dryas. Se ha observado evidencia de una rápida variabilidad climática en el noroeste del Pacífico durante los últimos 95.000 años (Kotilainen y Shackleton, 1995). Incluso el Pacífico ecuatorial oriental ha producido un evento Younger Dryas determinado a partir de los registros & delta 18 O y & delta 13 C (Koutavas y Lynch-Steiglitz, 1999).

    En el norte del Mar Arábigo y el Océano Índico, también se ha demostrado la variabilidad climática de alta frecuencia relacionada con eventos en el hemisferio norte (Schulz et al., 1998). Frente a la costa de África en el Sitio 658 del Programa de Perforación Oceánica, un período árido correspondiente al Younger Dryas marcó un período húmedo más largo (deMenocal et al., 2000a). Entre 20 ° N y 20 ° S, el enfriamiento de Younger Dryas se observa sobre la base de la paleotermometría de alquenona (Bard et al., 1997). En un registro de sedimentos que vincula la tierra con el océano, Maslin y Burns (2000) documentaron evidencia de un Dryas más joven seco en el abanico del Amazonas atlántico tropical. Según lo revisado por Boyle (2000), el trabajo que incluye el de Boyle y Keigwin (1987) y Bond et al. (1997) mostró que los cambios en los valores sustitutivos de las conchas de foraminíferos que habitan en el fondo indican una reducción en la exportación profunda de aguas que se hundieron en el Atlántico Norte durante el Younger Dryas. Alley y Clark (1999) revisaron la evidencia de varios núcleos marinos que muestran calor durante las Dyras más jóvenes en el Atlántico sur y los océanos Índico, opuesto a la mayoría de las anomalías globales pero consistente con el calor indicado en la mayoría de los núcleos de hielo antártico en ese momento (Steig et al. ., 1998 Bender et al., 1999 Blunier y Brook, 2001).

    En general, los datos disponibles indican que Younger Dryas fue un evento fuerte con una huella global. Los datos disponibles no son suficientes para identificar la anomalía climática en todas partes, y es casi seguro que una mayor comprensión requerirá más datos. Diferentes registradores paleoclimáticos responden a diferentes aspectos del sistema climático con diferente resolución de tiempo, por lo que no es sorprendente que la imagen no sea perfectamente clara. Sin embargo, en términos generales, el Dryas más joven fue una época fría, seca y con mucho viento en gran parte del mundo, aunque las regiones locales más húmedas probablemente estén vinculadas a cambios en la trayectoria de las tormentas.El extremo sur del Atlántico y muchas regiones a favor del viento en el sur

    El Océano Índico y la Antártida fueron cálidos durante el Younger Dryas. Los cambios probablemente fueron mayores alrededor del Atlántico Norte y probablemente incluyeron una reducción de la exportación de aguas profundas del Atlántico Norte. Los cambios dentro y especialmente fuera del evento fueron muy rápidos.

    CAMBIOS CLIMÁTICOS ABRUPTOS ANTES DEL EVENTO DE DRYAS MÁS JOVEN

    Los registros de testigos de hielo de 110.000 años del centro de Groenlandia (Johnsen et al., 1997 Grootes y Stuiver, 1997) confirmaron que el Younger Dryas era uno de una larga serie de cambios climáticos grandes, abruptos y generalizados (Figura 2.5). En una primera aproximación, el patrón de cambio de Younger Dryas (tamaño, velocidad, extensión) ocurrió más de 24 veces durante ese intervalo, evidencia adicional de sedimentos marinos indica cambios similares durante períodos más largos en ciclos anteriores de la edad de hielo (McManus et al., 1998). ).

    Tales oscilaciones climáticas tienen una forma característica que consiste en un enfriamiento gradual seguido de un enfriamiento más abrupto, un intervalo frío y finalmente un calentamiento abrupto. Los eventos se espaciaron más comúnmente alrededor de 1.500 años, aunque también se observa un espaciamiento de 3.000 o 4.500 años (Mayewski et al., 1997 Yiou et al., 1997 Alley et al., 2001). El nombre de oscilación de Dansgaard / Oeschger se aplica a menudo a tales cambios sobre la base de los primeros trabajos de Dansgaard et al. (1984) y Oeschger et al. (1984). La terminología puede ser inconsistente, los tiempos cálidos asociados con estos durante la edad de hielo originalmente se denominaron eventos Dansgaard / Oeschger, pero la evidencia de comportamiento cíclico sugiere que la oscilación es más apropiada.

    La secuencia de oscilaciones de Dansgaard / Oeschger se observa en varios registros, como las historias de las temperaturas del agua superficial cerca de las Bermudas (que eran frías cuando Groenlandia estaba fría) (Sachs y Lehman, 1999) patrones de oxigenación de las aguas del fondo en Santa Bárbara. cuenca (que se oxigenó cuando Groenlandia estaba fría) (Behl y Kennett, 1996) suministro de polvo arrastrado por el viento al Mar Arábigo (que estaba polvoriento cuando Groenlandia estaba fría) (Schulz et al., 1998) y registros de temperatura del hielo Byrd núcleo, la Antártida occidental (que era cálida cuando Groenlandia estaba fría) (Blunier y Brook, 2001). El metano disminuyó con casi todos los enfriamientos de Groenlandia y aumentó con los calentamientos, aunque cambió más lentamente que la temperatura (Chappellaz et al., 1997 Brook et al, 1999 D & aumlllenbach et al., 2000). Las fases más frías de las oscilaciones de Dansgaard / Oeschger en el Atlántico norte se caracterizaron por un aumento en el descenso de los escombros en el hielo hacia aguas superficiales más frías y frescas y por la reducción de la fuerza de

    FIGURA 2.5 Historia de la temperatura en el centro de Groenlandia durante los últimos 100.000 años, calculada por Cuffey y Clow (1997) a partir de los datos de Grootes y Stuiver (1997). La gran oscilación de temperatura de Younger Dryas (etiquetada YD), y el cambio de temperatura más pequeño del evento hace unos 8.200 años (etiquetado 8ka) son solo los más recientes de una larga secuencia de saltos de temperatura tan abruptos. Los cambios en los materiales de más allá de Groenlandia atrapados en los núcleos de hielo, incluidos el polvo y el metano, demuestran que, al igual que los eventos YD y 8ka, los eventos anteriores afectaron a grandes áreas de la tierra casi simultáneamente.

    Formación de aguas profundas del Atlántico norte (por ejemplo, Lehman y Keigwin, 1992 Oppo y Lehman, 1995 Bond et al., 1993 Bond y Lotti, 1995). El patrón geográfico de anomalías climáticas asociadas con las fases frías de las oscilaciones de Dansgaard / Oeschger es, por lo tanto, bastante similar al del evento Younger Dryas.

    Las oscilaciones milenarias Dansgaard / Oeschger se agrupan en ciclos de Bond multimilenial, aunque con espaciamiento variable (Bond et al., 1993). Cada oscilación de Dansgaard / Oeschger es ligeramente más fría que la anterior a través de algunas oscilaciones, luego hay un intervalo frío especialmente largo, seguido de un calentamiento abrupto especialmente grande. Las últimas partes de los intervalos especialmente fríos están marcadas por las enigmáticas capas de Heinrich en el Atlántico norte (Heinrich, 1988).

    Las capas de Heinrich son depósitos extensos de sedimentos de grano grueso a lo largo del Océano Atlántico Norte. Gran parte del material en estas capas es lo suficientemente grueso como para que se haya producido un importante transporte por icebergs. Cada capa de Heinrich tiene hasta 0,5 m de espesor cerca del estrecho de Hudson, adelgazándose a menos de 1 cm en el lado este del Atlántico (Andrews y Tedesco, 1992 Grousset et al., 1993). Los sedimentos de hielo en balsa están dominados por material con firmas geoquímicas que indican un origen en la Bahía de Hudson, mientras que los sedimentos entre y en los bordes delgados de las capas de Heinrich incluyen fuentes más diversas (Gwiazda et al., 1996a, b). La sedimentación de las partes más gruesas de las capas de Heinrich fue mucho más rápida que la de los sedimentos circundantes (McManus et al., 1998) y ocurrió en una superficie oceánica anormalmente fría y fresca (Bond et al., 1993).

    Los eventos de Heinrich están correlacionados con la formación de aguas profundas del Atlántico Norte muy reducida (Sarnthein et al., 1994) y anomalías climáticas similares, pero mayores, a las de las fases frías de las oscilaciones que no son de Heinrich Dansgaard / Oeschger (revisado por Broecker, 1994). y Alley y Clark, 1999).

    La panoplia de cambios climáticos abruptos a través del enfriamiento y el calentamiento de la era de hielo global más reciente y probablemente de eras de hielo anteriores no se ha explicado de manera convincente. Sin embargo, como se revisará más adelante, existen muchas hipótesis y hay una fuerte evidencia de cambio en el modo fundamental de operación de partes del sistema acoplado de atmósfera, océano, hielo, superficie terrestre y biosfera.

    CAMBIO CLIMÁTICO RÁPIDO EN EEMI

    Se han alcanzado temperaturas similares a las de los últimos 10.000 años durante los interglaciares anteriores, que se han producido aproximadamente cada 100.000 años durante los últimos 700.000 años en respuesta a las características de la órbita terrestre y rsquos. Cada uno de estos interglaciales era ligeramente diferente de los demás, al menos en parte porque los parámetros orbitales no se repiten exactamente. El penúltimo interglacial, hace unos 125.000 años, es conocido por varios nombres, incluido el Eemian, Sangamonian y el isótopo marino estadio 5e (con las diferentes terminologías originadas en diferentes disciplinas o regiones geográficas y siendo ampliamente pero no idénticamente equivalentes).

    Como el casi equivalente más reciente del período cálido actual, el Eemian tiene un interés obvio en aprender qué comportamiento es probable durante los tiempos cálidos (van Kolfschoten y Gibbard, 2000). Los parámetros orbitales del Eemian produjeron algo más de radiación solar entrante que

    hoy en latitudes altas del norte, trayendo condiciones más cálidas, al menos durante los veranos (Montoya et al., 1998). Esto probablemente condujo a un gran retroceso de la capa de hielo de Groenlandia, lo que probablemente explica los altos niveles del mar durante ese intervalo sin cambios importantes en la capa de hielo de la Antártida occidental (Cuffey y Marshall, 2000). Originalmente, se interpretó que los registros de núcleos de hielo de Groenlandia para este intervalo mostraban fluctuaciones climáticas extremadamente grandes y rápidas, pero ahora se sabe que se produjeron alteraciones del flujo que afectaron los registros (Alley et al., 1995 Chappellaz et al., 1997).

    Queda mucho trabajo por hacer en los registros intactos del Eemian, pero es cada vez más claro a partir de muchos archivos paleoclimáticos que, aunque el Eemian incluyó una importante variabilidad paleoclimática y terminó abruptamente, el período cálido no fue tan variable como los períodos durante el deslizamiento y ascenso. fuera de la edad de hielo que siguió. En esta relativa estabilidad, el Eemian tenía mucho en común con el actual período cálido, el Holoceno.

    Aún no se dispone de un estudio completo de las condiciones paleoclimáticas de Eemian, pero aquí se destacan algunos ejemplos de resultados. Fronval et al. (1998) y Bjorck et al. (2000). Las fluctuaciones de la temperatura del agua de la superficie del Atlántico norte durante el Eemian pueden haber sido de 1-2 ° C, en oposición a las fluctuaciones de 3-4 ° C durante la etapa fría que siguió inmediatamente y un calentamiento deglacial en el Eemian de aproximadamente 7 ° C (Oppo et al., 1997) .

    Los registros europeos de polen son interpretados por Cheddadi et al. (1998) como indicando un cambio rápido a temperaturas más frías de 6 a 10 ° C entre 4000 y 5000 años después del comienzo del Eemian, seguido de fluctuaciones más pequeñas de 2 a 4 ° C y 200 a 400 mm agua / año en los siguientes milenios. Sin embargo, Boettger et al. (2000) encontraron que el clima de Eemian según lo registrado en datos isotópicos de Alemania central era relativamente estable, y las oscilaciones climáticas de Eemian registradas en los registros de polen del Margen Ibérico de manera similar tenían una amplitud baja (Go & ntildei et al., 1999). Cortijo et al. (2000) encontraron que las condiciones del Atlántico Norte en latitudes medias durante el Eemian no implicaron grandes inestabilidades, pero que el enfriamiento en la siguiente glaciación ocurrió abruptamente en menos de 400 años.

    Las grandes fluctuaciones reconstruidas para el lago Naivasha (Kenia) a partir de las características de los sedimentos y los conjuntos de diatomeas guardan similitudes con las observadas durante el Holoceno (Trauth et al., 2001). Esto al menos sugiere un patrón general de fluctuaciones relativamente más importantes en la disponibilidad de humedad en latitudes bajas durante las épocas cálidas y las temperaturas en latitudes altas durante las épocas frías.

    En general, el Eemian no es estable ni aburrido, ni extraordinariamente variable. La mayoría de las regiones para las que se dispone de buenos datos registran fluctuaciones significativas e importantes, algunas de las cuales fueron abruptas, pero con una variabilidad reducida en comparación con el enfriamiento y el calentamiento de las glaciaciones. La atención se centra especialmente en las condiciones de sequía en latitudes bajas en lugar de la temperatura en latitudes altas.

    RÁPIDO CAMBIO CLIMÁTICO HOLOCENO

    No está clara la relevancia del cambio climático abrupto de la edad de hielo para el clima cálido moderno o los climas más cálidos del futuro. Sin embargo, aunque los rápidos cambios de temperatura glaciares y deglaciares fueron a menudo mayores que los del Holoceno (los últimos aproximadamente 10,000 años), los eventos del Holoceno también fueron importantes con respecto al cambio climático socialmente relevante (Overpeck, 1996 Overpeck y Webb, 2000). Por ejemplo, hubo grandes cambios rápidos en las precipitaciones (sequías e inundaciones) y en el tamaño y la frecuencia de los huracanes, tifones y eventos de El Niño / La Niña. Si se repitieran, este tipo de cambios tendrían grandes efectos en la sociedad. No es de extrañar que muchos ejemplos pasados ​​de colapso social involucraran un cambio climático rápido hasta cierto punto (Weiss y Bradley, 2001 deMenocal, 2001a).

    Esta sección resume algunas de las pruebas convincentes de cambios rápidos durante el Holoceno. Cuando vemos la evidencia disponible de un cambio climático abrupto en el Holoceno, es evidente que sus características temporales y espaciales son poco conocidas. Además, las causas del cambio abrupto no están bien limitadas. La falta de una comprensión mecanicista con respecto al cambio climático abrupto pasado es uno de los aspectos inquietantes del estado de la técnica.

    Entre los eventos climáticos rápidos más ampliamente investigados del Holoceno temprano a medio se encuentran dos que tuvieron lugar hace unos 8.200 y 4.000-5.000 años. El primer evento (Figuras 2.3 y 2.4) se ha reconocido en el hielo de Groenlandia, el Atlántico Norte, América del Norte, Europa, África y otros lugares y se ha relacionado con una reducción temporal de la circulación termohalina del Atlántico Norte generada por el deshielo en la etapa tardía de las capas de hielo de América del Norte que liberaron una gran y abrupta inundación de agua de deshielo desde lagos marginales de hielo a través del Estrecho de Hudson hasta el Atlántico Norte (Bjorck et al., 1996 Alley et al., 1997 Barber et al., 1999 Gasse, 2000 Gasse y van Campo, 1994 Kneller y Peteet, 1999, von Grafenstein et al., 1999 Yu y Eicher, 1998 cf. Stager y Mayewski, 1997). Si el mecanismo de este evento se ha identificado correctamente, el evento fue un desglacial final, o

    Silenciado evento similar al de Younger Dryas. Los cambios a nivel local podrían haber sido tan grandes como 10 ° C en el Atlántico Norte, con cambios de alrededor de 2 ° C extendiéndose hasta Europa (Renssen et al., 2001). Los estudios de polen de alta resolución muestran una respuesta sustancial y rápida de la vegetación al evento en Europa central, con cambios biológicos tempranos que retrasan el clima en menos de 20 años (Tinner y Lotter, 2001). Debido a que se encuentran disponibles tantos registros climáticos del Holoceno y la causa del evento es bastante clara, brinda una oportunidad para un caso de prueba especialmente bien documentado de la sensibilidad del modelo. El evento también es importante porque marcó un momento en que las temperaturas eran similares o incluso ligeramente superiores a los niveles más recientes, lo que demuestra que el calor no es garantía de la estabilidad climática.

    Un evento hidrológico menos entendido de condiciones húmedas a secas, que ocurrió hace aproximadamente 5.000 años, también tuvo lugar durante un período cálido. Este evento no está tan bien documentado y adolece de una resolución temporal inferior a la ideal de los registros disponibles. Es más evidente en los registros africanos (Gasse y Van Campo, 1994 Gasse, 2000), el Atlántico norte (Duplessy et al., 1992 Bond et al., 1997 deMenocal et al., 2000b Jennings et al., En prensa), Oriente Medio (Cullen et al., 2000) y Eurasia (Enzel et al., 1999 Morrill et al., en revisión). Se han propuesto cuatro mecanismos para explicar el evento, todos los cuales podrían haber contribuido. Primero, podría haber estado asociado con un enfriamiento en el Atlántico Norte, quizás relacionado con una desaceleración de la circulación termohalina (Street-Perrott y Perrott, 1990 Gasse y van Campo, 1994 Kutzbach y Liu, 1997 deMenocal et al., 2000b ). En segundo lugar, podría estar relacionado con una sutil (y variable) ca. Oscilación de 1500 años en la variabilidad atlántica (Bond et al., 1997) de origen poco conocido, pero casi con certeza que involucra procesos oceánicos (Alley et al., 1999), y se extiende más allá de las regiones del Atlántico norte trabajo reciente (Jennings et al., en prensa y Morrill et al., en revisión) indicaron que las dimensiones espacio-temporales de esta variabilidad podrían ser complejas. En tercer lugar, un cambio abrupto en el sistema El Ni & ntildeo-Southern Oscillation (ENSO) podría haber conducido a un evento más generalizado aproximadamente en el momento en cuestión (Morrill et al., En revisión). En cuarto lugar, la retroalimentación atmósfera-vegetación desencadenada por cambios sutiles en la órbita terrestre y rsquos podría haber desencadenado el evento (Claussen et al., 1999) o al menos amplificado (Kutzbach et al., 1996 Ganopolski et al., 1998 Braconnot et al., 1999).

    También se está prestando mayor atención a la posibilidad de que el sistema ENSO haya cambiado su patrón de variabilidad, quizás rápidamente. El cambio mejor documentado en la frecuencia de la variabilidad de ENOS ocurrió en 1976 (Trenberth, 1990), y probablemente fue uno de varios cambios en la frecuencia que ocurrieron durante el

    últimos 200 años (Urban et al., 2000). Continúa la discusión sobre la importancia estadística y la persistencia a largo plazo de estos cambios y sobre si deben considerarse evidencia de oscilaciones normales, de cambios abruptos de corta duración o de cambios climáticos abruptos de larga duración (p. Ej., Rajagopalan et al., 1999 Trenberth y Hurrell, 1999a, b). Más atrás en el Holoceno, el sistema ENSO podría haber sido dramáticamente diferente al actual, con una variabilidad muy reducida y menos eventos fuertes (Overpeck y Webb, 2000 Diaz y Markgraf, 2000 Cole, 2001 Sandweiss et al., 2001 Tudhope et al., 2001). Aunque se desconoce el momento en el que se estableció la variabilidad del ENSO moderno, se han realizado varios esfuerzos basados ​​en modelos para explicar los cambios, todos vinculados a la respuesta del sistema acoplado atmósfera-océano a pequeños cambios de insolación inducidos orbitalmente (Bush, 1999 Otto -Bliesner, 1999 Clement et al., 2000, 2001). El cambio a la variabilidad ENSO más moderna también podría haber sido coincidente con otros cambios en el sistema terrestre hace 4.000-5.000 años. Sandweiss y col. (2001) sugirieron que los eventos ENOS estaban ausentes o eran sustancialmente diferentes de los más recientes entre hace 8.800-5.800 años, presentes pero reducidos entre 5.800-3.200 años y aumentaron a niveles modernos entre 3.200-2.800 años atrás, lo que sería consistente con otros datos que resumen. Rodbell y col. (1999) situaron el inicio en el Holoceno de El Niñildeos hace 7.000 años, con el inicio de los niveles modernos alcanzados hace 5.000 años.

    Aunque hay otros indicios de cambios climáticos abruptos importantes en el registro del Holoceno, la mayoría de ellos no se han estudiado en el grado necesario para colocarlos en un contexto coherente (por ejemplo, examinados en varios sitios). Una observación importante es que la frecuencia de llegada a tierra de huracanes catastróficos ha cambiado rápidamente durante el Holoceno. Por ejemplo, el período de hace unos 1.000 a 3.500 años estuvo activo en la costa del Golfo en comparación con los últimos 1.000 años y los cambios en el clima del Atlántico norte podrían ser la causa principal (Liu y Fearn, 2000 Donnelly et al., 2001a, b). El período de hace casi 1000 años también estuvo posiblemente marcado por un cambio sustancial en los regímenes hidrológicos en América Central y del Norte (Hodell et al., 1995, 2001 Forman et al., 2001).

    Las variaciones climáticas dentro del último milenio, en general, se resuelven mejor temporal y espacialmente que las variaciones anteriores en el Holoceno. Esto se debe en gran parte a la mayor disponibilidad de registros con fecha anual de documentos históricos, árboles, corales, núcleos de hielo y sedimentos, pero esta disponibilidad también se debe al mayor énfasis en el último milenio por parte de grandes programas de ciencia paleoambiental, como PAst Global changES ( PÁGINAS) del Programa Internacional Geosfera-Biosfera (IGBP). Por-

    Probablemente el cambio de temperatura rápido más estudiado del Holoceno es el cambio que comenzó en la segunda mitad del siglo XIX y terminó con la llamada Pequeña Edad de Hielo. El cambio y el estado posterior de calentamiento global sustancial no tuvieron precedentes en el contexto de los últimos 500 años y podrían deberse a una combinación de forzamiento natural (como solar y volcánico) e inducido por el hombre (como gas traza) (Overpeck et al. al., 1997 Jones et al., 1998 Mann et al., 1998, 1999, 2000 Huang et al., 2000 Crowley, 2000 Briffa et al., 2001 Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, 2001a).

    En contraste con el abrupto calentamiento de finales del siglo XIX y principios del XX, es difícil establecer el momento del inicio de la Pequeña Edad del Hielo, ya que el cambio se manifiesta como un período de enfriamiento lento del hemisferio norte que comienza en el año 1000 o antes (Mann et al. ., 1999 Crowley, 2000 Crowley y Lowery, 2000 Briffa et al., 2001) con varios intervalos más fríos sostenidos a partir de entonces (por ejemplo, el siglo XVII y principios del siglo XIX).

    No hay registros paleoclimáticos insuficientes para permitir la reconstrucción completa de los últimos 1.000 años de cambio en el hemisferio sur, y persiste la incertidumbre sobre la amplitud del cambio del hemisferio norte en este intervalo (p. Ej., Briffa et al., 2001 Huang et al., 2000) . Todavía existe un debate sobre si el "Período Cálido Medieval" fue más que un evento cálido del Hemisferio Norte (Mann et al., 1999 Crowley, 2000 Crowley y Lowery, 2000 Briffa et al., 2001 Broecker, 2001). Además, la evidencia es escasa fuera del sector del Atlántico Norte-Europa (Jennings y Weiner, 1996 Keigwin, 1996 Broecker, 2001) de temperaturas medievales cercanas a los niveles medios del siglo XX.Se necesitan registros adicionales resueltos anualmente durante los últimos 2000 años para responder a estas preguntas fundamentales.

    Sequías del Holoceno

    Los registros de temperatura existentes, como se describió anteriormente, dejan en claro que la variabilidad natural por sí sola puede generar anomalías de temperatura regionales a hemisféricas que son suficientes para afectar muchos aspectos de la actividad humana. Sin embargo, el registro de cambios hidrológicos durante los últimos 2.000 años sugiere efectos aún mayores: existe una amplia evidencia de que la sequía decenal, incluso a escala de un siglo, puede ocurrir con poca o ninguna advertencia.

    Una síntesis de la variabilidad de la sequía en los Estados Unidos durante los últimos 2.000 años (Woodhouse y Overpeck, 1998) utilizó registros de una variedad diversa de fuentes indirectas (cf. Cronin et al., 2000 Stahle et al., 1998). A partir de esta síntesis, se concluyó que las sequías de varios años similares a las de la década de 1930 Dust

    Bowl o la severa sequía del suroeste de la década de 1950 se han producido en promedio una o dos veces por siglo durante los últimos 2.000 años. Además, las sequías decenales y ldquomegadquo también se han producido con frecuencia, pero a intervalos menos frecuentes. El último de estos ocurrió en el siglo XVI, abarcó gran parte del norte de México hasta Canadá y duró más de 20 años en algunas regiones (Woodhouse y Overpeck, 1998 Stahle et al., 2000). Un evento anterior en el siglo XIII también persistió durante décadas en algunos lugares e involucró el secado a largo plazo de los lagos en la Sierra Nevada de California (Stine, 1994) y la activación de dunas del desierto en partes de High Plains (Muhs y Holliday , 1995, 2001). Existe evidencia de sequías aún más prolongadas que el último milenio (Stine, 1994 Laird et al., 1996 Fritz et al., 2000), incluida una sequía multidecadal sin precedentes que ha estado implicada en el colapso de la civilización maya clásica (Hodell et al., 1995, 2001), varias sequías que llevaron a la removilización de accidentes geográficos eólicos en las Altas Llanuras (Forman et al., 2001), y el vínculo entre sequías en zonas tropicales y templadas (Lamb et al., 1995). Una conclusión importante de la investigación sobre la paleodía es que los regímenes de sequía pueden cambiar rápidamente y sin previo aviso. Un ejemplo destacado es el cambio, aproximadamente en el año 1200 AP, de un régimen caracterizado por frecuentes sequías prolongadas en las llanuras altas al régimen actual de sequías menos frecuentes y más breves (Laird et al., 1996 Woodhouse y Overpeck, 1998).

    A pesar de un conocimiento cada vez mayor del registro de la paleodía, los mecanismos causales de los cambios son poco conocidos (Woodhouse y Overpeck, 1998). Las anomalías persistentes de la temperatura oceánica, quizás relacionadas con ENOS o la Oscilación del Atlántico Norte (NAO) como se describe a continuación, se han propuesto como un mecanismo de forzamiento potencial (Forman et al., 1995 Black et al., 1999 Cole y Cook, 1998 Cole et al. ., presentado), pero la causa y el efecto aún no se han probado en el caso de una sequía decenal o más prolongada en América del Norte. También hay buena evidencia de sequías multidecadales del Holoceno tardío fuera de América del Norte (por ejemplo, Stine, 1994 Verschuren et al., 2000 Nicholson, 2001); sus causas son igualmente enigmáticas. Así, aunque sabemos que se han producido sequías sin precedentes en los últimos 150 años en los últimos 2.000 años y por tanto podrían ocurrir en el futuro, no tenemos el conocimiento científico para predecirlas o reconocer su aparición.

    Inundaciones del Holoceno

    Así como el registro instrumental del siglo XX es demasiado corto para comprender la gama completa de sequías, es demasiado corto para comprender cómo la frecuencia

    La frecuencia de las grandes inundaciones ha cambiado (Baker, 2000). Los datos sobre las condiciones hidrológicas pasadas de la parte superior del río Mississippi (Knox, 2000) y de los sedimentos en el Golfo de México (Brown et al., 1999) registran grandes y abruptos cambios en los regímenes de inundaciones en el Holoceno, que pueden haber estado relacionados con importantes saltos en la ubicación del bajo Mississippi (cambio de lóbulo delta). En el oeste de los Estados Unidos, existe una creciente evidencia de que los regímenes de inundaciones claramente diferentes a los actuales, y también episódicos en el tiempo, fueron la norma y no la excepción. La frecuencia de grandes inundaciones en la cuenca baja del río Colorado, por ejemplo, parece haber variado ampliamente durante los últimos 5.000 años (Ely et al., 1993 Enzel et al., 1996), con una frecuencia mayor desde hace unos 5.000-4.000 años. , luego una frecuencia más baja hasta hace unos 2.000 años, y algunos cambios abruptos hacia arriba, hacia abajo y hacia arriba a partir de entonces (Ely, 1997). Esas fluctuaciones en la frecuencia de las inundaciones y fluctuaciones sustanciales en otras partes del mundo (por ejemplo, Gregory et al., 1995 Baker, 1998 Benito et al., 1998) parecen estar vinculadas a los cambios climáticos, pero de formas poco conocidas. Claramente, una comprensión predictiva de las mega sequías y las grandes inundaciones debe esperar más investigaciones.

    Esta observación sobre sequías e inundaciones se aplica en algún nivel a todos los cambios climáticos abruptos registrados en los registros indirectos. Los datos son claros. Los eventos de la edad de hielo fueron especialmente grandes y generalizados e involucraron cambios en la temperatura, las precipitaciones, el viento, etc. Los eventos del Holoceno fueron más silenciosos en las regiones polares, podrían haber estado más regionalizados y, por lo general, involucraron la disponibilidad de agua, pero a menudo también con cambios importantes de temperatura. Los mapas de anomalías globales de características múltiples no están disponibles para ninguno de los cambios abruptos, y se requerirán registros adicionales y técnicas de proxy para proporcionar tales mapas de anomalías. Las brechas de cobertura parecen especialmente grandes en los océanos y las latitudes meridionales, aunque también existen grandes brechas en otros lugares.

    RÁPIDOS CAMBIOS CLIMÁTICOS EN EL PERÍODO INSTRUMENTAL

    Los registros instrumentales de los programas de monitoreo científico ofrecen la posibilidad de capturar directamente los datos relevantes sobre el cambio climático abrupto con mayor precisión y cobertura espacial de lo que es posible a partir de los registros proxy necesariamente limitados. El período relativamente corto de registros instrumentales significa que se han perdido la mayoría de los cambios abruptos discutidos anteriormente, aunque algunas sequías y el calentamiento de la Pequeña Edad de Hielo se han capturado bastante bien. Los registros instrumentales se volverán más valiosos a medida que aumente su longitud, lo que aboga por el mantenimiento de la clave

    conjuntos de datos de observación. Los registros instrumentales también son fundamentales para caracterizar los patrones de variabilidad climática que podrían haber contribuido al cambio abrupto paleoclimático y podrían contribuir a un cambio climático abrupto en el futuro. Es importante para comprender el cambio climático abrupto que se comprendan estos patrones o "quomodos" de circulación y su variabilidad, particularmente en la escala de tiempo de décadas a siglos. Los cambios abruptos estudiados aquí son más pequeños en fuerza que los eventos extremos del registro del paleoclima, sin embargo, son significativos ya que las poblaciones humanas presionan la capacidad del medio ambiente, local y globalmente.

    Los datos instrumentales atmosféricos incluyen valores de superficie y perfiles verticales de numerosas variables físicas, incluida la temperatura, la presión, la radiación y los vientos. Las observaciones de superficie, las observaciones radiométricas por satélite y la red mundial de perfiladores de radiosondas lanzadas con regularidad se asimilan en modelos informáticos de la atmósfera para analizar el tiempo y el clima. Capturan tanto las condiciones que causan la circulación atmosférica como los movimientos atmosféricos resultantes. Gran parte de nuestra comprensión actual del clima proviene del período observado con relativa precisión desde 1950. Más sutiles son las mediciones de trazas de sustancias químicas, que afectan el estado físico de la atmósfera y pueden utilizarse para inferir sus movimientos. Las series de tiempo atmosféricas más largas, que se remontan a varios cientos de años, son la temperatura y la presión de la superficie.

    El océano, como la atmósfera, es una delgada envoltura de fluido que cubre gran parte de la tierra. Los satélites ahora están recopilando observaciones globales de la temperatura, la elevación y la rugosidad de la superficie del mar, que nos indican las corrientes y los vientos superficiales con bastante precisión. Las variables climáticas cruciales, como la capa y el movimiento del hielo marino (y, con menor precisión, el espesor del hielo), se han medido mediante satélites a partir de la década de 1970. Sin embargo, los datos oceánicos tienen una cobertura y duración más restringidas que los datos atmosféricos, ya que todavía es difícil penetrar en las profundidades del océano con instrumentos en cantidad suficiente.

    Además del problema puramente instrumental, las corrientes oceánicas y los remolinos son de menor tamaño que los principales campos de viento atmosférico, lo que dificulta el mapeo de la circulación oceánica (los patrones climáticos se ajustan bien en tamaño al espaciamiento de las principales ciudades, que históricamente hicieron su descubrimiento posible, utilizando barómetros simples). Otra propiedad contrastante es el tiempo para que el fluido se ajuste completamente a un cambio en el forzamiento externo: en la atmósfera este tiempo es de un mes o dos, mientras que en el océano se mide en milenios. El océano domina el almacenamiento global de calor, carbono y

    agua del sistema climático, mientras que la atmósfera domina la rápida respuesta del sistema climático e impacta más directamente la actividad humana.

    El impacto directo de los océanos en la atmósfera se produce principalmente a través de la temperatura de la superficie del mar y la capa de hielo. Por lo tanto, es una suerte que los registros de temperatura se encuentren entre las series de tiempo oceánicas más largas y tengan la mejor cobertura espacial. Los conjuntos de datos incluyen las temperaturas de la superficie del mar de los buques oceánicos, los registros de temperatura y el nivel del mar de la costa, y series de tiempo más cortas o más dispersas de temperatura y salinidad desde la superficie hasta el fondo del mar. Se dispone de series de tiempo cada vez más largas de corrientes oceánicas medidas directamente, especialmente en los trópicos. La matriz TAO (atmósfera tropical-océano) en el Pacífico, a veces llamada el instrumento científico más grande del mundo, mide las temperaturas, los vientos y las corrientes ecuatoriales alrededor de una cuarta parte de la circunferencia de la tierra y los rsquos (p. Ej., McPhaden et al., 1998). La matriz nos ha proporcionado retratos detallados de los ciclos de El Ni & ntildeo-Oscilación del Sur (ENSO) y la circulación general ecuatorial.

    Durante períodos más prolongados, otros aspectos de la circulación oceánica, la química y la biología se vuelven importantes para el clima. Por ejemplo, el almacenamiento de calor disponible para la atmósfera depende en gran medida de la circulación y la estratificación de la salinidad de la capa superior del océano. Las profundidades del océano se ven involucradas a medida que la circulación termohalina (THC) y la circulación impulsada por el viento interactúan para restablecer las condiciones de la superficie. Hay "circulaciones de vuelco" a muchas escalas, desde el THC global (ver Lámina 4) hasta las células de vuelco poco profundas y cercanas a la superficie que se encuentran paralelas al ecuador. Las mediciones directas de la circulación de las profundidades del océano son aún escasas y a menudo se utilizan medios indirectos para inferir la circulación. La densidad del agua (a partir de la temperatura y la salinidad medidas) se puede combinar con restricciones dinámicas y observaciones atmosféricas de la interacción aire-mar para estimar la circulación oceánica global (por ejemplo, Ganachaud y Wunsch, 2000 Reid, 1994, 1998, 2001). Los resultados son consistentes con las medidas directas limitadas de las corrientes y también con los patrones de trazadores químicos observados en el océano. Los trazadores incluyen nutrientes y gases disueltos naturales, cantidades dinámicas como la vorticidad potencial y la densidad potencial, e insumos químicos de la actividad humana. Los trazadores químicos transitorios, inyectados en la atmósfera y posteriormente absorbidos por el océano, proporcionan imágenes particularmente útiles de la circulación oceánica. Bombas de radiocarbono, tritio y clorofluorocarbonos (CFC), por ejemplo, permiten la verificación y evaluación cuantitativa de las vías del hundimiento en latitudes altas, el flujo hacia el ecuador en las corrientes fronterizas y la interacción con el flujo más lento de las regiones oceánicas (Broecker y Peng, 1982). Doney y Jenkins, 1994 Smethie y Fine, 2001).

    Se sabe que la ubicación, fuerza y ​​profundidad de penetración de las principales regiones del océano que se hunden en latitudes altas (ver Lámina 4) han cambiado durante los ciclos glaciales, lo que enfatiza la importancia de la capa de hielo marino para aislar el océano de la atmósfera, evitando convección y hundimiento físico (por ejemplo, Sarnthein et al., 1994). El efecto contrastante del agua de mar congelada es que la salmuera salada es rechazada del hielo, produciendo un volumen de agua pequeño pero muy denso que puede contribuir a eventos de hundimiento. Durante el siglo XX, se han verificado cambios menores pero aún significativos de la circulación profunda (por ejemplo, Molinari et al., 1998) mediante trazadores y mediciones de corriente continua.

    Pueden ocurrir cambios abruptos en el clima con patrones espaciales que de alguna manera reflejan la dinámica natural de la atmósfera y el océano. Estos "quomodos" de circulación se observan en la variabilidad estacional, interanual y decenal del sistema, y ​​tienen un gran potencial como ayuda para comprender cómo pueden ocurrir cambios abruptos. En el trabajo para establecer los modos están & ldquoteleconnections & rdquo tanto verticalmente como en todo el mundo. Varias ondas, particularmente las ondas de Rossby (o "planetarias") y las ondas de Kelvin, y las ondas inestables en la circulación promediada en el tiempo, están involucradas, al igual que el transporte directo de anomalías climáticas por la circulación.

    La variabilidad natural del clima está ocurriendo ahora en el contexto del calentamiento global, por lo que la discusión del cambio climático abrupto durante el período de los registros instrumentales debe reconocer la presencia de cambios antropogénicos y naturales, y la posibilidad de una fuerte interacción entre ellos.

    PATRONES DE VARIABILIDAD CLIMÁTICA

    Los registros instrumentales muestran que el clima se caracteriza por patrones o modos de variabilidad, como los modos anulares polares y ENOS del Pacífico ecuatorial, como se describe a continuación. Los patrones espaciales pueden proporcionar una intensificación regional del cambio climático en áreas geográficas bastante pequeñas. Los fuertes acoplamientos y retroalimentaciones entre al menos la atmósfera, los océanos y el hielo marino, y probablemente otros elementos del sistema climático, permiten que un patrón persista durante períodos de años a muchas décadas. Los diferentes modos regionales también interactúan entre sí. Por ejemplo, las precipitaciones amazónicas responden a un modo de variabilidad del Atlántico tropical, que a su vez podría estar respondiendo al ENSO oa la Oscilación del Ártico.

    El comportamiento de modelos altamente idealizados del sistema climático sugiere que el cambio climático puede manifestarse como un cambio en la fracción del tiempo que el clima reside en las fases contrastantes (por ejemplo, cálido / frío o

    viento fuerte / viento débil) de tales oscilaciones (Palmer, 1993). Sin embargo, la comunidad científica está dividida sobre la cuestión de si existe un comportamiento análogo y similar al de un régimen diferente en los registros instrumentales relacionados con el sistema climático real. Hansen y Sutera (1995), Corti et al. (1999) y Monahan et al. (2000) encontraron evidencia de tal comportamiento de cambio de modo. Sin embargo, la evidencia observacional ha sido cuestionada (por ejemplo, Nitsche et al., 1994 Berner y Branstator, 2001). Además, quedan dudas sobre si tal comportamiento debería ser característico de una entidad con tantos grados de libertad como el sistema climático (Dymnikov y Gritsoun, 2001).

    La posibilidad de que los cambios de modo hayan participado o proporcionen pistas sobre los grandes y abruptos cambios climáticos de tiempos preinstrumentales sugiere mecanismos comunes o incluso causas comunes. Por lo tanto, el estudio del cambio climático abrupto debería incluir la consideración de los modos preferidos del sistema climático.

    Modos anulares

    Los modos anulares, como la Oscilación Ártica (AO) y la Oscilación Antártica (AAO), afectan principalmente a las regiones polares y de latitudes medias tanto en el Norte como en el Sur y son los modos dominantes de variabilidad climática en estas áreas, especialmente en el invierno. El AO y AAO representan una transferencia de masa atmosférica entre regiones subtropicales de alta presión y bajas polares. Un estado fuertemente positivo de un modo anular se asocia con altos y bajos intensificados que impulsan una fuerte circulación atmosférica. El estado negativo tiene mucha menos diferencia entre las regiones de alta y baja presión y, por lo tanto, está relacionado con una circulación atmosférica más débil.

    El modo anular sur es moderadamente simétrico con respecto al polo, pero debido a la compleja geometría de los continentes del norte, el AO es especialmente fuerte sobre el Atlántico norte y menos evidente en otras regiones. Por lo tanto, el modo se describió originalmente como la Oscilación del Atlántico Norte (NAO), y un índice NAO se basó en la diferencia de presión atmosférica entre Portugal e Islandia (Hurrell, 1995). Cuando la diferencia de presión invernal es grande, las fuertes tormentas frecuentes toman una trayectoria hacia el noreste a través del Atlántico norte, produciendo un clima cálido y húmedo en el norte de Europa, condiciones frías y secas en el norte de Canadá y condiciones templadas y húmedas a lo largo de la costa este de EE. UU. En contraste, una pequeña diferencia de presión produce menos tormentas más débiles, tomando una trayectoria hacia el este para producir un Mediterráneo húmedo, un norte de Europa frío y una costa este de Estados Unidos nevada en respuesta a frecuentes estallidos de aire frío.

    Variabilidad relacionada con ENSO y ENSO

    Un debilitamiento de los vientos alisios en el Pacífico ecuatorial y el consiguiente calentamiento de la superficie del mar (o la falta de enfriamiento por agua fría ascendente) se conoce como un evento de El Niñildeo. Tales eventos se alternan con un estado opuesto, conocido popularmente como & ldquoLa Ni & ntildea & rdquo, con fuertes vientos alisios y afloramientos de aguas frías frente a Perú y a lo largo del Ecuador. La oscilación de pocos años entre esos diferentes estados es El Ni & ntildeo / Southern Oscillation. La oscilación acoplada del océano tropical y la atmósfera es importante en el clima global, con impactos que se extienden mucho más allá del Pacífico tropical a los océanos Atlántico e Índico tropical, al Océano Austral y a latitudes medias y altas en el hemisferio norte. Se especula que el calentamiento por efecto invernadero es suficiente para poner al mundo en un estado de El Niño más cálido y casi perpetuo (por ejemplo, Timmerman et al., 1999 Federov y Philander, 2000), pero no existe un consenso sólido.

    El ENOS podría estar vinculado a otro de los principales patrones de variabilidad, el llamado patrón Pacífico Norteamericano (PNA), que ejerce una fuerte influencia en la distribución de las precipitaciones y la temperatura superficial en el oeste de Norteamérica. Al igual que el AO, el patrón de PNA fluctúa aleatoriamente de un mes a otro, pero también exhibe lo que parecen ser variaciones sistemáticas en una escala de tiempo mucho más larga. Desde 1976-1977, la polaridad positiva del patrón de PNA & mdash, marcada por una tendencia hacia inviernos relativamente suaves en Alaska y el oeste de Canadá, lluvias y corrientes de agua por debajo de lo normal sobre el noroeste del Pacífico, y lluvias por encima de lo normal en el suroeste de los Estados Unidos y mdash ha prevalecido, mientras que durante el período anterior de 30 años prevalecieron las condiciones opuestas.

    El cambio abrupto hacia la polaridad positiva del patrón de ANP en 1976-1977 coincidió con un patrón generalizado de cambios en todo el Océano Pacífico y se cree que fue causado por él. Las temperaturas de la superficie del mar a lo largo del cinturón ecuatorial y a lo largo de la costa de las Américas se volvieron más cálidas, mientras que más al oeste, en latitudes templadas, la superficie del mar se volvió más fría (Nitta y Yamada, 1989 Trenberth, 1990 Graham, 1994). Al mismo tiempo, se produjeron una serie de cambios en el ecosistema marino (Ebbesmeier et al., 1991).Por ejemplo, el reclutamiento de salmón experimentó un reajuste importante hacia cosechas más abundantes a lo largo de la costa de Alaska, acompañado de condiciones de deterioro en el sur de la Columbia Británica y el noroeste del Pacífico de los Estados Unidos (Francis y Hare, 1994). Otro “cambio de régimen” en toda la cuenca que fue análogo en muchos aspectos al que ocurrió en 1976-1977, pero en el sentido opuesto, se observó durante la década de 1940 (Zhang et al., 1997 Minobe y Mantua, 1999), y hay

    también indicios de cambios anteriores (Minobe, 1997). El conjunto de cambios atmosféricos y oceánicos que se han relacionado con estos cambios de régimen en toda la cuenca se denomina colectivamente Oscilación Decadal del Pacífico (DOP) (Mantua et al., 1999).

    Los patrones de temperatura de la superficie del mar (SST) asociados con la DOP y ENOS son similares, la principal distinción es que las características extratropicales son algo más prominentes en el patrón DOP. Al igual que en las variaciones de pocos años asociadas con los cambios entre las condiciones de El Niño (cálida) y La Niña (fría) en el Pacífico ecuatorial, las décadas cálidas y húmedas en la zona ecuatorial tienden a estar marcadas por patrones de circulación extratropical que favorecen una actividad inusualmente activa. pista de tormenta en el Pacífico medio que se divide hacia su extremo oriental. Una fracción inusualmente grande de las perturbaciones se desplaza hacia el noreste, trayendo un clima templado y húmedo a la península de Alaska, muchos de los restantes se dirigen hacia el sureste, lo que trae fuertes lluvias al sur de California y al desierto del suroeste de los EE. UU. Las cadenas montañosas de la Columbia Británica y el noroeste del Pacífico de EE. UU., Que se encuentran directamente aguas abajo de la división en la trayectoria de la tormenta, tienden a recibir menos de la cantidad normal de nevadas de invierno, y esto reduce el suministro de agua para la siguiente temporada de verano. Los mecanismos dinámicos responsables de las conexiones de largo alcance entre el Pacífico ecuatorial y los extratrópicos se comprenden mejor que los procesos que controlan la evolución de este fenómeno en la escala de tiempo decenal. Por lo tanto, los cambios de régimen como el que ocurrió en 1976-1977 son difíciles de diagnosticar en tiempo real, y mucho menos de predecir.

    Hay varias escuelas de pensamiento diferentes en cuanto a la naturaleza de la variabilidad interdecadal de la DOP, que ha demostrado tanto la brusquedad como la persistencia para calificar bajo nuestra definición de cambio climático abrupto. La hipótesis por defecto es que la DOP es simplemente un reflejo de la variabilidad estocástica que se origina en la atmósfera, pero amplificada por retroalimentaciones positivas asociadas con el acoplamiento entre la atmósfera y el océano (Bretherton y Battisti, 2000). Si esta interpretación es válida, se deduce que esta variabilidad similar a ENSO es intrínsecamente impredecible (es decir, que se vuelve claramente evidente solo con el beneficio de la retrospectiva). Las esperanzas de que el fenómeno sea determinista y, por lo tanto, predecible, se basan en la noción de que la dinámica de los océanos juega un papel activo en la evolución de las DOP, hasta el punto de establecer la escala de tiempo para las grandes oscilaciones entre la polaridad positiva y negativa de la Patrón de DOP. Un proceso oceánico que posiblemente podría establecer la escala de tiempo es el tiempo de recirculación para las parcelas de agua en el Pacífico Norte en sentido horario y en el Pacífico Sur subtropical en sentido antihorario.

    giros. Una segunda escala de tiempo de giro subtropical se establece según el tiempo que tardan las ondas planetarias oceánicas en propagarse a las corrientes fronterizas occidentales, que luego retroalimentan la circulación atmosférica. Un tercero es el tiempo requerido para que las parcelas de agua subducidas en el Pacífico Norte y Sur extratropical en latitudes alrededor de 35 ° N y 25 ° S alcancen la termoclina ecuatorial. Se ha demostrado que los mecanismos que dependen de esos procesos son capaces de producir una variabilidad interdecadal similar a ENSO en modelos acoplados atmósfera-océano (Latif y Barnett, 1996). Se necesitan más datos y resultados de modelos para saber hasta qué punto pueden cambiar las escalas de tiempo de la variabilidad y si el clima puede "encajar" en una u otra fase de las principales oscilaciones. Las condiciones medias de la edad de hielo en el Pacífico tropical parecen haber sido más parecidas a La Ni & ntildea que durante el Holoceno, quizás esto sugiere un vínculo. La química de especies y conchas y las proporciones isotópicas de foraminfera planctónica (Lee et al., 2001) y las proporciones químicas e isotópicas de los corales (Tudhope et al., 2001) dan evidencia de que las temperaturas de la superficie del mar del Pacífico ecuatorial se remontan al menos a 130.000 años. SST media más fría durante las glaciaciones (

    3 ° C más frío que el moderno en el último máximo glacial en Lee et al. estudio también, Patrick y Thunell, 1997 Pisias y Mix, 1997 también ver Alley y Clark, 1999) y son evidentes ciclos ENSO continuos, aunque más débiles. Se infieren vientos glaciales ecuatoriales del este más fuertes (Lyle, 1988).

    Variabilidad tropical en los océanos Atlántico e Índico

    La variabilidad tropical que surge de la retroalimentación dentro de las regiones ecuatoriales del Atlántico e Índico también contribuye a los modos climáticos regionales, aunque de menor impacto global que ENOS, probablemente debido a la gran anchura del Pacífico en relación con el Atlántico o el Índico. La variabilidad del Atlántico tropical se correlaciona fuertemente con el forzamiento de ENSO y el AO. El Atlántico tropical también tiene un modo que es simétrico con respecto al ecuador con mecanismos similares a los de ENOS y podría contribuir a la previsibilidad regional (precipitaciones amazónicas y de África occidental / saheliana). Los modos fuera del ecuatorial de la variabilidad del Atlántico tropical están asociados con la fuerza y ​​la ubicación de las Zonas de Convergencia Intertropical del Norte y del Sur (ZCIT). El trabajo de los últimos años ha revelado que la variabilidad de la TSM del hemisferio norte y sur no está estrechamente relacionada. La variabilidad del Atlántico tropical tiene un impacto importante en las precipitaciones en el norte de África y el norte de Sudamérica y un impacto en la frecuencia y los patrones de los huracanes en el Atlántico norte.

    En la región tropical de la India, el monzón estacional impulsado por los contrastes de temperatura entre el océano y la tierra tiene un impacto importante en la vida humana. El monzón es quizás el ejemplo clásico de interacciones océano-atmósfera-tierra. Durante el verano boreal, un desplazamiento hacia el norte de la ZCIT hacia el subcontinente indio crea una importante fuente de precipitación y calor en esta región. La variabilidad interanual del monzón indio se correlaciona estrechamente con la TSM tropical del Océano Índico. La SST del Océano Índico se ve afectada por ENOS y por un modo de variabilidad intrínseco este-oeste del Océano Índico similar en mecanismo pero no correlacionado con el ENSO del Pacífico y rsquos.

    Sequía prolongada de verano

    El modo anular del hemisferio norte y los rsquos y la variabilidad de tipo ENSO de década a década discutida en las secciones anteriores afectan el clima del hemisferio norte principalmente durante la temporada de invierno, e involucran los modos preferidos de variabilidad de mes a mes de la atmósfera y los rsquos. En cambio, la sequía y la desertificación, cuando ocurren en latitudes extratropicales, son principalmente fenómenos estivales cuya distribución geográfica y evolución están determinadas tanto por los procesos de la superficie terrestre como por la dinámica atmosférica. Sin embargo, los modos dinámicos aún pueden estar involucrados, ya que el patrón de verano de los grandes anticiclones sobre los océanos responde al calentamiento de los continentes. Las ondas de Kelvin y Rossby están activas para determinar la forma, extensión y flujo de humedad en este patrón (Rodwell y Hoskins, 2001) y, a su vez, estas ondas están involucradas en modos dinámicos como se señaló anteriormente.

    Una sequía prolongada conocida popularmente como Dust Bowl afectó a grandes áreas de los Estados Unidos durante la mayor parte de la década de 1930. En partes de las Grandes Llanuras y el Medio Oeste, los veranos de 1931-1939 fueron en promedio sustancialmente más cálidos que la media climatológica a largo plazo para la temporada, con máximos diarios a menudo superiores a 40 ° C, y la precipitación fue deficiente (Borchert, 1950 Skaggs, págs. 1975 Karl y Quayle, 1981 Díaz, 1983 Chang y Wallace, 1987 Chang y Smith, 2001). Gran parte de la capa superficial del suelo se perdió de forma irreversible y fue arrastrada por las tormentas de polvo que oscurecieron los cielos aguas abajo hasta la costa este. Se abandonaron numerosas granjas y la productividad agrícola se redujo drásticamente. Muchos de los que vivieron en el Dust Bowl deben haberse preguntado si las condiciones climáticas volverían a ser adecuadas para la agricultura. Sin embargo, hacia el final de la década, las lluvias regresaron, y la región nunca ha sido afectada por una sequía tan prolongada.

    Lo que inició el Dust Bowl a principios de la década de 1930 y lo que provocó que las lluvias regresaran casi una década después siguen siendo preguntas abiertas. La opinión predominante es que la sequía es un fenómeno inherentemente estocástico, iniciado y terminado por fluctuaciones aleatorias en los patrones de circulación atmosférica, y sostenido durante largos períodos de tiempo por la retroalimentación positiva de la biosfera terrestre (Namias, 1960 Rind, 1982 Shukla y Mintz, 1982 Karl , 1983 Sud y Molod, 1988 Bravar y Kavvas, 1991 Xue y Shukla, 1993 Dirmeyer, 1994 Lare y Nicholson, 1994). Unas pocas semanas de clima anormalmente caluroso y seco son suficientes para secar las capas superiores del suelo, reduciendo el agua disponible para que las plantas la absorban a través de sus sistemas de raíces. Las plantas responden reduciendo la tasa de evapotranspiración a través de las hojas durante las horas del día (Dirmeyer, 1994 Radersma y de Reider, 1996 Xue et al., 1996). La evapotranspiración reducida inhibe la capacidad de las plantas para mantenerse frescas a sí mismas y a la superficie de la tierra y los rsquos debajo de ellas durante el mediodía, cuando la radiación solar entrante es más fuerte (Somayao et al., 1980 Gardner et al., 1981). Esto favorece temperaturas más altas por la tarde y también reduce la humedad dentro de los 1-2 km más bajos de la atmósfera (Walsh et al., 1985 Karl, 1986 Georgakakos et al., 1995 Huang et al., 1996 Dai et al., 1999). Debido a que este aire de la capa límite es la fuente de aproximadamente la mitad de la humedad que se condensa en las tormentas de verano en el centro de los Estados Unidos, la humedad más baja favorece la reducción de las precipitaciones (Brubaker et al., 1993 Eltahir y Bras, 1996 Koster y Suarez, 1996 Findell y Eltahir , 1999 Trenberth, 1999). Las temperaturas máximas diarias más altas, la menor humedad y la reducción de las precipitaciones aumentan el estrés en las plantas. Si el estrés es lo suficientemente severo y prolongado, los cambios fisiológicos en las plantas se vuelven irreversibles. Una vez que se cruza el umbral, la primera esperanza para la restauración de la vegetación normal es la próxima temporada de crecimiento de primavera, que puede tardar 6 o incluso 9 meses. Durante el resto del verano y principios del otoño, la superficie de la tierra reseca continúa ejerciendo una retroalimentación sobre la atmósfera que perpetúa las condiciones climáticas anormalmente cálidas y secas (Yeh et al., 1984 Huang y Van den Dool, 1993 Yang et al., 1994 Huang et al., 1996 Fennesy y Shukla, 1999).

    El marchitamiento de las plantas también afecta las condiciones hidrológicas del suelo. En ausencia de sistemas de raíces saludables, el agua se escurre más rápidamente después de las tormentas, dejando menos para nutrir las plantas. Una vez que el nivel freático desciende sustancialmente, se requiere un período prolongado de precipitación cercana o superior a lo normal para restaurar el agua subterránea (Palmer, 1965 Entekhabi et al., 1992 Bravar y Kavvas, 1991 Stamm et al., 1994). La notable persistencia año tras año de la sequía de la década de 1930 da fe de la memoria de la

    vegetación y el suelo. Una vez establecido, un régimen de clima árido, como el que prevaleció durante el Dust Bowl, parece ser capaz de perpetuarse hasta que una serie oportuna de tormentas permita que la vegetación recupere un punto de apoyo (Dirmeyer y Shukla, 1996 Wang y Eltahir , 2000a, b Clark et al., 2001).

    El inicio y la terminación del Dust Bowl de la década de 1930 son ejemplos de cambios abruptos de régimen de un clima propicio para la agricultura a un clima más característico de una región desértica y viceversa. Durante el tiempo que abarcan los registros instrumentales, estos cambios se han producido con bastante poca frecuencia en los Estados Unidos, pero con mayor frecuencia en las regiones agrícolas semiáridas, como el Sahel, el noreste de Brasil y el Medio Oriente (Nicholson et al., 1998 Street-Perrott et al. ., 2000). Si tales regímenes secos son lo suficientemente frecuentes o prolongados, la pérdida acumulada de la capa superficial del suelo debido a la erosión eólica hace que sea cada vez más difícil que la vegetación prospere y se produce una "dessertificación" difícil de revertir (Naciones Unidas, 1980). Hasta ahora, Estados Unidos ha experimentado relativamente poca desertificación real, pero otras regiones del mundo no han tenido tanta suerte. Por ejemplo, está bien documentado que el Sahara se expandió hacia el norte y envolvió regiones agrícolas anteriormente productivas del norte de África durante los últimos siglos del Imperio Romano (Reale y Dirmeyer, 2000). Esta transición bien podría haber implicado una serie de episodios de sequía prolongada análogos. al Dust Bowl.

    Las prácticas agrícolas influyen en la retención de la capa superficial del suelo. Se ha culpado a las malas prácticas de cultivo y al pastoreo excesivo de la desertificación que ha asolado el norte de África, el Sahel y otras regiones semiáridas (Otterman 1981 Wendler y Eaton, 1983 Balling, 1988 Bryant et al., 1990 BenGai et al., 1998 Nicholson et al., 1998 Pickup, 1998), y la plantación de setos diseñados para impedir el flujo de polvo arrastrado por el viento se ha atribuido a evitar que gran parte de las Grandes Llanuras de Estados Unidos sufriera un destino similar. No está tan claro si la adherencia a prácticas agrícolas ambientalmente racionales será suficiente para prevenir una mayor desertificación.

    El calentamiento global podría hacer que regiones como el oeste y el centro de los Estados Unidos sean más vulnerables a episodios prolongados de sequía al aumentar las temperaturas durante la temporada de crecimiento y, por lo tanto, aumentar la tasa de evapotranspiración. No hay evidencia concluyente de tal comportamiento en respuesta al rápido calentamiento de las últimas dos décadas, pero las simulaciones con modelos climáticos indican que un calentamiento más pronunciado como el que se predice que ocurrirá a fines del siglo XXI podría servir para aumentar la frecuencia. de episodios de sequía y el riesgo de desertificación irreversible (Rind et al., 1989 Henderson-Sellers et al., 1995 Bounoua et al., 1999).


    Contenido

    El consenso científico en el Quinto Informe de Evaluación del IPCC de 2014 es que:

    Una gran parte de las especies terrestres y de agua dulce enfrenta un mayor riesgo de extinción bajo el cambio climático proyectado durante y más allá del siglo XXI, especialmente cuando el cambio climático interactúa con otros factores estresantes, como la modificación del hábitat, la sobreexplotación, la contaminación y las especies invasoras. El riesgo de extinción aumenta en todos los escenarios de RCP, y el riesgo aumenta tanto con la magnitud como con la velocidad del cambio climático. Muchas especies no podrán rastrear climas adecuados bajo tasas de cambio climático de rango medio y alto durante el siglo XXI. Las tasas más bajas de cambio climático plantearán menos problemas.

    Algunas predicciones de cómo se vería afectada la vida:

    • Foca monje del Mediterráneo: estos animales han perdido alrededor del 60% de su población en los últimos sesenta años.
    • Miombo Woodlands de Sudáfrica: si la temperatura aumentara al menos 4.5 grados Celsius, esta área perdería aproximadamente el 90% de sus anfibios, el 86% de las aves y el 80% de los mamíferos.
    • El Amazonas podría perder el 69 por ciento de sus especies de plantas.
    • En el suroeste de Australia, el 89 por ciento de los anfibios podría extinguirse localmente.
    • El 60 por ciento de todas las especies están en riesgo de extinción localizada en Madagascar.
    • Los Fynbos en la región del Cabo Occidental de Sudáfrica, que está experimentando una sequía que ha provocado escasez de agua en Ciudad del Cabo, podrían enfrentar extinciones localizadas de un tercio de sus especies, muchas de las cuales son exclusivas de esa región ". WorldWildLife Fund

    El aumento de temperatura afectaría la cantidad de lluvia y, por lo tanto, la cantidad de agua potable que los animales necesitan para sobrevivir. Afectaría el crecimiento de las plantas y la desertificación. Esto se extendería aún más a otros temas, incluido el pastoreo excesivo y la pérdida de biodiversidad. [ cita necesaria ]

    2004 Editar

    En un estudio publicado en Naturaleza en 2004 encontró que entre el 15 y el 37% de 1103 especies de plantas y animales conocidas endémicas o casi endémicas estarán "comprometidas a la extinción" para 2050. [8] Más correctamente, los cambios en el hábitat para 2050 los pondrán fuera del rango de supervivencia para los habitantes, comprometiendo así la especie a la extinción.

    Otros investigadores, como Thuiller y col., [9] Araújo et al., [10] Persona et al., [11] Buckley y Roughgarden, [12] y Harte y col. [13] han expresado su preocupación con respecto a la incertidumbre en Thomas et al. Según las proyecciones, algunos de estos estudios creen que es una sobreestimación, otros creen que el riesgo podría ser mayor. Thomas et al. respondió en Nature [14] abordando las críticas y concluyendo: "Aunque se necesita más investigación en cada una de estas áreas, es poco probable que resulte en estimaciones de extinción sustancialmente reducidas. El cambio climático antropogénico parece estar destinado a generar un gran número de extinciones a nivel de especie. " Por otro lado, Daniel Botkin et al. afirman ". Las estimaciones globales de extinciones debidas al cambio climático (Thomas et al. 2004) pueden haber sobrestimado en gran medida la probabilidad de extinción". [15]

    Los estudios mecanicistas están documentando extinciones debido al cambio climático reciente: McLaughlin et al. documentó dos poblaciones de mariposas mariposas de la bahía amenazadas por el cambio de precipitación. [16] Parmesan afirma, "Se han realizado pocos estudios a una escala que abarque una especie entera" [17] y McLaughlin et al. coincidió en que "pocos estudios mecanicistas han relacionado las extinciones con el cambio climático reciente". [dieciséis]

    2008 Editar

    En 2008, se informó que la zarigüeya lemuroide blanca era la primera especie de mamífero conocida que se extinguió por el cambio climático. Sin embargo, estos informes se basaron en un malentendido. Una población de estas zarigüeyas en los bosques montañosos del norte de Queensland está gravemente amenazada por el cambio climático, ya que los animales no pueden sobrevivir a temperaturas de más de 30 ° C. Sin embargo, otra población 100 kilómetros al sur sigue gozando de buena salud. [18]

    2010 Editar

    El riesgo de extinción debe conducir a un proceso de extinción demostrable para validar futuras extinciones atribuibles al cambio climático. En un estudio dirigido por Barry Sinervo, [19] un biólogo matemático de la Universidad de California en Santa Cruz, los investigadores analizaron las extinciones contemporáneas observadas (desde que comenzó el dramático calentamiento climático moderno en 1975). Los resultados del estudio indican que ya han comenzado las extinciones forzadas por el clima de familias de lagartos en el mundo. El modelo se basa en la superación de los límites ecofisiológicos de un organismo. En el caso de las lagartijas, esto ocurre cuando se excede su temperatura corporal preferida en su entorno local. Los lagartos son ectotermos que regulan la temperatura corporal utilizando fuentes de calor de su entorno local (el sol, la temperatura del aire cálido o las rocas cálidas). Las encuestas de 200 sitios en México mostraron 24 extinciones locales (= extirpaciones), de lagartijas Sceloporus. Usando un modelo desarrollado a partir de estas extinciones observadas, los investigadores estudiaron otras extinciones en todo el mundo y encontraron que el modelo predijo esas extirpaciones observadas, atribuyendo así las extirpaciones en todo el mundo al calentamiento climático.Estos modelos predicen que las extinciones de las especies de lagartos en todo el mundo alcanzarán el 20% para el 2080, pero hasta un 40% de extinciones en ecosistemas tropicales donde las lagartijas están más cerca de sus límites ecofisiológicos que las lagartijas en la zona templada. [20]

    2012 Editar

    Según una investigación publicada el 4 de enero de 2012 Actas de la Royal Society B Los modelos climáticos actuales pueden tener fallas porque pasan por alto dos factores importantes: las diferencias en la rapidez con que las especies se reubican y la competencia entre especies. Según los investigadores, dirigidos por Mark C. Urban, ecologista de la Universidad de Connecticut, la diversidad disminuyó cuando tomaron en cuenta estos factores, y surgieron nuevas comunidades de organismos, que hoy no existen. Como resultado, la tasa de extinciones puede ser más alta que la proyectada anteriormente. [21]

    2014 Editar

    Según una investigación publicada en la edición del 30 de mayo de 2014 de Ciencias, la mayoría de las especies conocidas tienen rangos pequeños y el número de especies de rango pequeño está aumentando rápidamente. Están concentrados geográficamente y tienen una probabilidad desproporcionada de estar amenazados o ya extinguidos. Según la investigación, las tasas actuales de extinción son tres órdenes de magnitud más altas que la tasa de extinción de fondo, y las tasas futuras, que dependen de muchos factores, están a punto de aumentar. Aunque ha habido un rápido progreso en el desarrollo de áreas protegidas, tales esfuerzos no son ecológicamente representativos ni protegen de manera óptima la biodiversidad. En opinión de los investigadores, la actividad humana tiende a destruir hábitats críticos donde viven las especies, calienta el planeta y tiende a trasladar a las especies por todo el planeta a lugares a los que no pertenecen y donde pueden entrar en conflicto con las necesidades humanas (p. Ej. convertirse en plagas). [22] [23]


    Según un estudio a largo plazo de más de 60 especies de abejas publicado en la revista Ciencias dijo que el cambio climático tiene efectos drásticos en la población y diversidad de abejorros en América del Norte y Europa. Esta investigación mostró que los abejorros están desapareciendo a un ritmo "consistente con una extinción masiva". Las poblaciones de abejorros de América del Norte se redujeron en un 46% durante los dos períodos de tiempo que utilizó el estudio, que fueron de 1901 a 1974 y de 2000 a 2014. Las poblaciones de abejorros de América del Norte se redujeron en un 46% porque las poblaciones de abejas fueron las más afectadas en las regiones cálidas del sur como México. . Según el estudio, ha habido años extremadamente cálidos más frecuentes, que excedieron los rangos de temperatura históricos de la especie. [24]

    2016 Editar

    En 2016, se informó que Bramble Cay melomys, que vivía en una isla de la Gran Barrera de Coral, probablemente sea el primer mamífero en extinguirse debido al aumento del nivel del mar debido al cambio climático provocado por el hombre. [25]

    Se están reportando riesgos de extinción del pingüino Adelia debido al cambio climático. El pingüino Adelia (Pygoscelis adeliae) está disminuyendo y el análisis de datos realizado en las colonias reproductoras se utiliza para estimar y proyectar la sostenibilidad futura del hábitat y la población en relación con el calentamiento de la temperatura del mar. Para 2060, un tercio de la colonia de pingüinos Adelia observada a lo largo de la Península Antártica Occidental (WAP) estará en declive. Los pingüinos Adelia son una especie circumpolar, acostumbrados a los rangos del clima antártico y que experimentan una disminución de la población. Las proyecciones del modelo climático predicen santuario para la especie después de 2099. La población observada es igualmente proporcional a la población de toda la especie (un tercio de la población observada es igual al 20% de la población de toda la especie). [26]

    La proporción de sexos de las tortugas marinas en el Caribe se está viendo afectada por el cambio climático. Los datos ambientales se recopilaron a partir de las precipitaciones anuales y las temperaturas de la marea durante el transcurso de 200 años y mostraron un aumento en la temperatura del aire (media de 31,0 grados Celsius). Estos datos se utilizaron para relacionar la disminución de la proporción de sexos de las tortugas marinas en el noreste del Caribe y el cambio climático. Las especies de tortugas marinas incluyen Dermochelys coriacea, Chelonia myads, y Eretmochelys imbricata. La extinción es un riesgo para estas especies, ya que la proporción de sexos se ve afectada, lo que provoca una proporción más alta de hembras y machos. Las proyecciones estiman la tasa decreciente de Chelonia myads ya que el 2,4% de las crías serán machos para 2030 y el 0,4% para 2090. [27]

    2019 Editar

    Según el Fondo Mundial para la Naturaleza, el jaguar ya está "casi amenazado" y la pérdida de alimentos y hábitat debido a los incendios hace que la situación sea más crítica. [28]

    Los incendios afectan la química del agua (como la disminución de la cantidad de oxígeno disuelto en el agua), la temperatura y las tasas de erosión, lo que a su vez afecta a los peces y mamíferos que dependen de los peces, como la nutria gigante (Pteronura brasiliensis). [28]

    2020 Editar

    Los incendios sin precedentes de la temporada de incendios forestales de Australia 2019-2020 que arrasaron 18 millones de acres (7 millones de hectáreas) se cobraron 29 vidas humanas y estresaron la vida silvestre de Australia. [29] Antes de los incendios, solo 500 pequeños dunnarts de Kangaroo Island (Sminthopsis aitkeni) vivió en una isla después de que se quemara la mitad de la isla, es posible que solo una sobreviviera. Melomys de Bramble Cay (Melomys rubicola) se convirtió en la primera víctima conocida del cambio climático causado por el hombre en 2015 debido al aumento del nivel del mar y las repetidas marejadas ciclónicas.Conditor de Leporillus) tal vez la próxima. [30]

    EmúsDromaius novaehollandiae) no están en peligro de extinción total, aunque podrían sufrir extinciones locales como resultado de los incendios forestales en el norte de Nueva Gales del Sur, los emúes costeros podrían ser aniquilados por el fuego. [30] La pérdida de 8.000 koalas (Phascolarctos cinereus) solo en Nueva Gales del Sur fue significativo, y los animales están en peligro de extinción pero no funcionalmente extintos. [31] [32]

    Un estudio de febrero de 2020 encontró que un tercio de todas las especies de plantas y animales podrían extinguirse para 2070 como resultado del cambio climático. [33] [34]


    La antigua ciudad sobrevivió misteriosamente al colapso de la civilización del Medio Oriente

    A medida que las civilizaciones antiguas en todo el Medio Oriente colapsaron, posiblemente en respuesta a una sequía global hace unos 4.200 años, los arqueólogos han descubierto que un asentamiento en Siria no solo sobrevivió, sino que se expandió.

    Su siguiente pregunta es: ¿por qué Tell Qarqur, un sitio en el noroeste de Siria, creció en un momento en que las ciudades de Oriente Medio estaban siendo abandonadas?

    "Hubo un abandono generalizado de muchos de los sitios arqueológicos más grandes y ciudades antiguas de la región y también un gran número de sitios más pequeños", dijo Jesse Casana, profesor de antropología en la Universidad de Arkansas. "En Tell Qarqur y probablemente en otros sitios también en el valle del río Orontes, donde se encuentra nuestro sitio, [el asentamiento] continúa y, en nuestro caso, parece que probablemente se haya ampliado [durante ese tiempo]".

    Casana y el arqueólogo de la Universidad de Boston Rudolph Dornemann descubrieron casas de adobe más allá de las murallas de la ciudad, lo que sugiere que la zona estaba prosperando. [Ver imágenes de la ciudad antigua]

    "Parece que hay un núcleo y un área fortificada intensamente ocupados, y un asentamiento más disperso que lo rodea", dijo Casana. Uno de los miembros del equipo, Amy Karoll, presentó la investigación en la 76ª reunión anual de la Sociedad de Arqueología Estadounidense en abril.

    Desenterrando la historia

    Tell Qarqur estuvo ocupada durante unos 10.000 años, entre 8.500 a. C. y 1350 d. C. Si bien se han realizado excavaciones intermitentes durante casi tres décadas, hasta ahora solo se ha excavado una pequeña parte de la ciudad. La larga historia del sitio dificulta la excavación hasta los 4.200 años de antigüedad. Para compensar, el equipo ha utilizado el radar de penetración terrestre para ayudar a mapear las estructuras debajo de la superficie.

    Uno de los hallazgos excavados más interesantes es un pequeño templo o santuario hecho de piedra que también data de 4.200 años. "Es un pequeño edificio de piedra con toda una serie de lavabos enlucidos dentro del edificio que probablemente se usaron en algún tipo de ritual de libación", dijo Casana.

    El equipo también encontró grandes piedras erguidas, huesos de crías de oveja, soportes de culto utilizados para incienso y estatuillas decorativas, algunas de las cuales ahora se exhiben en un museo local.

    Cambio climático global

    Los datos ambientales recopilados de numerosas fuentes, incluidos núcleos de sedimentos oceánicos y restos de plantas, sugieren que hubo un evento climático que sacudió el Medio Oriente y gran parte del planeta hace 4.200 años. [10 resultados sorprendentes del cambio climático]

    "Hace 4.200 años, hubo un cambio climático abrupto, un secado abrupto y una desviación abrupta de los vientos del oeste del Mediterráneo que transportan aire húmedo a la región del Mediterráneo oriental", dijo Harvey Weiss de la Universidad de Yale a WordsSideKick.com.

    Weiss ha estado investigando el fenómeno, trabajando con otros académicos para averiguar qué tan amplio fue este evento y cuáles fueron sus efectos.

    "Esa desviación de esos vientos redujo la precipitación anual en Asia occidental durante unos 300 años", dijo, y las lluvias se redujeron entre un 30 y un 50 por ciento. Esto significó que las ciudades del Medio Oriente que dependían de cultivos de secano tuvieron dificultades para sobrevivir.

    Junto con las sociedades mesopotámicas y del Mediterráneo oriental que se encontraron con su desaparición, el Antiguo Reino de Egipto, una civilización que construyó las Grandes Pirámides, colapsó. "Un sistema meteorológico diferente redujo el flujo del río Nilo en el mismo período, por lo que el Nilo se vio afectado", dijo Weiss.

    Casana advirtió que no todos los académicos están convencidos de que el cambio climático fue la principal causa del colapso de ciudades en el Medio Oriente.

    "Es una pregunta bastante espinosa", dijo Casana.

    A algunos investigadores "simplemente no les gusta el tipo de historia causal uno a uno que cuenta ese tipo de narrativa, en la que la lluvia dejó de caer y todos murieron", dijo, y agregó que la forma en que la gente cultivaba y usaba la tierra también puede haber jugado un papel importante.

    Otro factor es la inestable estabilidad política que a veces soportan los grandes estados. "Hay otros estudiosos que simplemente piensan que el declive de estas civilizaciones, en ese momento, es una parte integral de la historia de la civilización en sí", dijo Casana.

    ¿Por qué sobrevivió Tell Qarqur?

    La pregunta ahora es por qué Tell Qarqur es diferente. ¿Por qué el sitio sobrevivió y se expandió mientras tantos otros colapsaron? Casana dijo que hasta que no se realicen más excavaciones, el jurado aún no sabrá por qué.

    Weiss cree que el río Orontes, en el que se encuentra la ciudad, es la clave para responder a esta pregunta. Señaló que otros sitios arqueológicos en el río, incluidos Qatna y Nasriyah, también parecen haber prosperado durante este tiempo de colapso.

    "El río Orontes es alimentado por una enorme cámara de agua subterránea, que se llama Karst", dijo Weiss. "Esa enorme fuente subterránea de agua continuó fluyendo y alimentando el río Orontes durante este período en que las lluvias disminuyeron".

    Hay otras preguntas. Antes de que ocurriera el colapso, Tell Qarqur estaba dentro de la esfera de influencia de un poderoso reino conocido como Ebla. Ese reino fue destruido en algún momento antes de hace 4.200 años. Esto probablemente cambió la forma en que se gobernaba y administraba la ciudad, algo que las excavaciones futuras pueden revelar.

    "No sé qué sucede con las realidades políticas de la comunidad de Qarqur", dijo Casana. "Estoy seguro de que debe haber habido algún cambio".

    Weiss dijo que el descubrimiento de ciudades que crecieron durante el colapso climático ofrece una nueva frontera para que los arqueólogos y científicos investiguen.

    "Creo que la cultura temprana de los cuatro de bronce [el nombre científico de este período de colapso] de los Orontes recién ahora está emergiendo para nuestra atención y que va a proporcionar un ejemplo extremadamente interesante de crecimiento cultural en entornos únicos durante este período, " él dijo.

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    El cambio climático abrupto puede haber sacudido la cuna de la civilización: historia

    Publicado en 15/02/2004 11:18:28 AM PST por blam

    Cambio climático mesopotámico

    Los geocientíficos están explorando cada vez más una tendencia interesante: el cambio climático ha estado afectando a la sociedad humana durante miles de años. En la reunión anual de la Unión Geofísica Estadounidense en diciembre, un arqueólogo presentó una investigación que sugiere que el cambio climático afectó la forma en que las culturas se desarrollaron y colapsaron en la cuna de la civilización & # 151 antigua Mesopotamia & # 151 hace más de 8.000 años.

    Los arqueólogos han encontrado evidencia de una migración masiva desde el norte más templado de Mesopotamia a la árida región del sur alrededor del 6400 a. C. Durante los últimos 1.000 años, la gente había estado cultivando la tierra arable en el norte de Mesopotamia, utilizando agua de lluvia natural para abastecer sus cultivos. Así que los arqueólogos se han preguntado durante mucho tiempo por qué los pueblos antiguos se mudaron de un área donde podían cultivar fácilmente para comenzar una vida mucho más dura en el sur. & # 147 El desafío para nosotros como paleoclimatólogos es desarrollar registros mucho más detallados y bien fechados. & # 148 -Peter deMenocal, Universidad de Columbia

    Una razón podría ser el clima, dijo Harvey Weiss, arqueólogo de la Universidad de Yale, en la reunión de diciembre. El registro climático en la antigua Mesopotamia y en todo el mundo muestra un evento de cambio climático abrupto en 6400 a.C., unos 8.200 años de radiocarbono antes del presente. Un período de inmenso enfriamiento y sequía persistió durante los siguientes 200 a 300 años.

    Cuando la severa sequía y el enfriamiento afectaron a la región, ya no había suficiente agua de lluvia para sostener la agricultura en el norte, dice Weiss. Y el riego no era posible debido a la topografía, por lo que estas poblaciones se quedaron con dos alternativas de subsistencia: el nomadismo pastoral o la migración.

    Los arqueólogos comienzan a ver evidencia de asentamientos en el sur de Mesopotamia poco después del 6400 a. C. En el sur, un área demasiado árida para haber sostenido la agricultura de secano, el riego de los ríos Tigris y Éufrates habría sido posible donde los ríos fluyen a nivel llano, dice Weiss. La agricultura de riego requería de tres a cuatro veces el esfuerzo laboral de la agricultura de secano, pero la agricultura de riego habría facilitado la producción excedente porque el rendimiento era el doble que el de la agricultura de secano. El excedente de producción significó que la gente podría comenzar a especializarse en la artesanía a tiempo completo en lugar de depender exclusivamente de la agricultura, dice Weiss, dando así lugar a la primera sociedad basada en la clase y las primeras ciudades.

    "Quizás sea demasiado extremo decir que el cambio climático provocó el colapso de todas las sociedades avanzadas", dice Peter deMenocal, un paleoceanógrafo del Observatorio Terrestre Lamont-Doherty de la Universidad de Columbia. “Pero también es demasiado extremo decir que el cambio climático no ha tenido ningún efecto. El desafío para nosotros como paleoclimatólogos es desarrollar registros mucho más detallados y bien fechados '', dice.

    La pregunta más fundamental en la arqueología mesopotámica, concluye Weiss, "es," ¿por qué existe una arqueología mesopotámica? " Ahora puede vincular los cambios de estilo de vida y la migración que fueron esenciales para la formación de clases tempranas y la vida urbana en Mesopotamia a un cambio abrupto de varios siglos hacia condiciones más secas que ocurrió cerca de 8.200 años antes del presente.


    La antigua ciudad sobrevivió al colapso de las civilizaciones

    A medida que las civilizaciones antiguas en todo el Medio Oriente colapsaron, posiblemente en respuesta a una sequía global hace unos 4.200 años, los arqueólogos han descubierto que un asentamiento en Siria no solo sobrevivió, sino que se expandió.

    Su siguiente pregunta es: ¿por qué Tell Qarqur, un sitio en el noroeste de Siria, creció en un momento en que las ciudades de Oriente Medio estaban siendo abandonadas?

    "Hubo un abandono generalizado de muchos de los sitios arqueológicos más grandes y ciudades antiguas de la región y también un gran número de sitios más pequeños", dijo Jesse Casana, profesor de antropología en la Universidad de Arkansas. "En Tell Qarqur y probablemente en otros sitios también en el valle del río Orontes, donde se encuentra nuestro sitio, (el asentamiento) continúa y, en nuestro caso, parece que probablemente se haya ampliado (durante ese tiempo)".

    Casana y el arqueólogo de la Universidad de Boston Rudolph Dornemann descubrieron casas de adobe más allá de las murallas de la ciudad, lo que sugiere que la zona estaba prosperando.

    "Parece que hay un núcleo y un área fortificada intensamente ocupados, y un asentamiento más disperso que lo rodea", dijo Casana. Uno de los miembros del equipo, Amy Karoll, presentó la investigación en la 76ª reunión anual de la Sociedad de Arqueología Estadounidense en abril.

    Desenterrando la historia
    Tell Qarqur estuvo ocupado durante unos 10.000 años, entre 8.500 a. C. y 1350 d.C. Si bien se han realizado excavaciones intermitentes durante casi tres décadas, hasta ahora solo se ha excavado una pequeña parte de la ciudad. La larga historia del sitio dificulta la excavación hasta los 4.200 años de antigüedad. Para compensar, el equipo ha utilizado Ground Penetrating Radar para ayudar a mapear las estructuras debajo de la superficie.

    Uno de los hallazgos excavados más interesantes es un pequeño templo o santuario de piedra que también data de 4.200 años. "Es un pequeño edificio de piedra con toda una serie de lavabos enlucidos dentro del edificio que probablemente se usaron en algún tipo de ritual de libación", dijo Casana.

    El equipo también encontró grandes piedras erguidas, huesos de crías de oveja, soportes de culto utilizados para incienso y estatuillas decorativas, algunas de las cuales ahora se exhiben en un museo local.

    Cambio climático global
    Los datos ambientales recopilados de numerosas fuentes, incluidos núcleos de sedimentos oceánicos y restos de plantas, sugieren que hubo un evento climático que sacudió el Medio Oriente y gran parte del planeta hace 4.200 años.

    "Hace 4.200 años, hubo un cambio climático abrupto, un secado abrupto y una desviación abrupta de los vientos del oeste del Mediterráneo que transportan aire húmedo a la región del Mediterráneo oriental", dijo Harvey Weiss de la Universidad de Yale a WordsSideKick.com.

    Weiss ha estado investigando el fenómeno, trabajando con otros académicos para averiguar qué tan amplio fue este evento y cuáles fueron sus efectos.

    "Esa desviación de esos vientos redujo la precipitación anual en Asia occidental durante unos 300 años", dijo, y las lluvias se redujeron entre un 30 y un 50 por ciento. Esto significó que las ciudades del Medio Oriente que dependían de cultivos de secano tuvieron dificultades para sobrevivir.

    Junto con las sociedades mesopotámicas y del Mediterráneo oriental que se encontraron con su desaparición, el Antiguo Reino de Egipto, una civilización que construyó las Grandes Pirámides, colapsó. "Un sistema meteorológico diferente redujo el flujo del río Nilo en el mismo período, por lo que el Nilo se vio afectado", dijo Weiss.

    Casana advirtió que no todos los académicos están convencidos de que el cambio climático fue la principal causa del colapso de ciudades en el Medio Oriente.

    "Es una pregunta bastante espinosa", dijo Casana.

    A algunos investigadores "simplemente no les gusta el tipo de historia causal uno a uno que cuenta ese tipo de narrativa, en la que la lluvia dejó de caer y todos murieron", dijo, y agregó que la forma en que la gente cultivaba y usaba la tierra también puede haber jugado un papel importante.

    Otro factor es la inestable estabilidad política que a veces soportan los grandes estados. "Hay otros estudiosos que simplemente piensan que el declive de estas civilizaciones, en ese momento, es una parte integral de la historia de la civilización en sí", dijo Casana.

    ¿Por qué sobrevivió Tell Qarqur?
    La pregunta ahora es por qué Tell Qarqur es diferente. ¿Por qué el sitio sobrevivió y se expandió mientras tantos otros colapsaron? Casana dijo que hasta que no se realicen más excavaciones, el jurado aún no sabrá por qué.

    Weiss cree que el río Orontes, en el que se encuentra la ciudad, es la clave para responder a esta pregunta. Señaló que otros sitios arqueológicos en el río, incluidos Qatna y Nasriyah, también parecen haber prosperado durante este tiempo de colapso.

    "El río Orontes es alimentado por una enorme cámara de agua subterránea, que se llama Karst", dijo Weiss. "Esa enorme fuente subterránea de agua continuó fluyendo y alimentando el río Orontes durante este período en que las lluvias disminuyeron".

    Hay otras preguntas. Antes de que ocurriera el colapso, Tell Qarqur estaba dentro de la esfera de influencia de un poderoso reino conocido como Ebla. Ese reino fue destruido en algún momento antes de hace 4.200 años. Esto probablemente cambió la forma en que se gobernaba y administraba la ciudad, algo que las excavaciones futuras pueden revelar.

    "No sé qué sucede con las realidades políticas de la comunidad de Qarqur", dijo Casana. "Estoy seguro de que debe haber habido algún cambio".

    Weiss dijo que el descubrimiento de ciudades que crecieron durante el colapso climático ofrece una nueva frontera para que los arqueólogos y científicos investiguen.

    "Creo que la cultura temprana de los cuatro de bronce (el nombre científico para este período de colapso) de los Orontes recién ahora está emergiendo para nuestra atención y que va a proporcionar un ejemplo extremadamente interesante de crecimiento cultural en entornos únicos durante este período, " él dijo.

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