¿Qué causa la expansión de las capas de hielo y los glaciares? A pesar de que las películas pueden mostrarlo como un fenómeno simple y rápido, las glaciaciones están impulsadas por un conjunto complejo e interconectado de factores. A continuación, presentamos una guía de preguntas y respuestas clave para tratar de comprender mejor este proceso geológico de suma importancia.
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¿Qué es una edad de hielo?
Empecemos con lo básico.
Durante largos períodos de tiempo, la temperatura de la Tierra fluctúa entre una fase fría (una edad de hielo) y una fase interglacial más cálida.
Una edad de hielo es un momento en el que una cantidad significativa del agua de la Tierra está atrapada en la tierra en los glaciares continentales. Durante la última glaciación, que finalizó hace unos 12.000 años, enormes masas de hielo cubrieron enormes extensiones de tierra que ahora habitan millones de personas. Canadá y el norte de los Estados Unidos estaban completamente cubiertos de hielo, al igual que todo el norte de Europa y el norte de Asia. En Europa, Gran Bretaña estaba conectada con el resto del continente a través de un área llamada Doggerland y, en promedio, la temperatura promedio de la Tierra era aproximadamente 12 grados Fahrenheit (6 grados Celsius) más fría que la actual.
Imagen vía Wikipedia.
Actualmente la Tierra se encuentra en un período interglacial, un breve período más cálido entre períodos glaciales. La Tierra ha estado alternando entre largas glaciaciones y períodos interglaciares más cortos durante alrededor de 2,6 millones de años. Durante el último millón de años más o menos, esto ha estado ocurriendo aproximadamente cada 100 000 años, alrededor de 90 000 años de edad de hielo seguida de un período cálido interglacial de aproximadamente 10 000 años.
Dentro de las glaciaciones ocurren períodos más templados y más severos. Los periodos más fríos se denominan periodos glaciales, los periodos más cálidos interglaciales este es el periodo en el que estamos viviendo ahora.
También se debe decir que las diferentes disciplinas a veces usan una terminología diferente. En glaciología, la edad de hielo implica la presencia de extensas capas de hielo en los hemisferios norte y sur. En la mayoría de los casos, el término edad de hielo se refiere al período geológico llamado Pleistoceno, que duró desde hace aproximadamente 2.588.000 a 11.700 años. El Pleistoceno abarcó el período más reciente del mundo de glaciaciones repetidas. Estas glaciaciones a veces también se denominan glaciaciones, aunque el término es impropio.
¿Por qué ocurre una edad de hielo?
Hay muchos aspectos relacionados con el inicio de la edad de hielo, pero si queremos comprender realmente este fenómeno, tenemos que mirar fuera de la Tierra y en su órbita.
La principal causa de las glaciaciones está relacionada con algo llamado el ciclo de Milankovitch. El ciclo de Milankovitch se refiere a los efectos colectivos de los cambios en los movimientos de la Tierra en su clima durante miles de años. Cambios muy pequeños en la órbita de la Tierra cambian el ángulo en el que los rayos del Sol golpean la Tierra. Si bien esto puede parecer algo pequeño, en realidad tiene un gran impacto.
Relación de la órbita terrestre con los períodos de glaciación.
No es solo la inclinación, otros factores sobre la órbita de la Tierra pueden desempeñar un papel. Los tres parámetros orbitales principales son:
- excentricidad (cuán circular es la órbita de la Tierra alrededor del Sol); esto varía con períodos entre 400.000 y 100.000 años.
- oblicuidad (cuán inclinada está la Tierra con respecto a su órbita); esto varía con un período de alrededor de 40.000 años.
- precesión (cambios entre la distancia del Sol y la Tierra en una misma estación); esto varía con un período de alrededor de 23.000 años y es particularmente importante alrededor del Ecuador.
Tener 3 factores principales con diferentes períodos de tiempo conduce a algunas interacciones difíciles de predecir, pero las edades de hielo que conocemos generalmente se remontan a estos factores. El ciclo de 100.000 años parece ser el más significativo, y también coincide con las interacciones entre los ciclos de 40.000 y 20.000 años, es básicamente cuando todos los factores se unen para desempeñar su papel. Sin embargo, esta es todavía un área de investigación activa.
420.000 años de datos de núcleos de hielo de Vostok, estación de investigación de la Antártida, revelan la ciclicidad aproximada.
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Aún así, las cosas no son realmente tan simples. En realidad, se necesitan miles de años para que comience una edad de hielo, y las cosas no siempre son claras y ordenadas.
Las edades de hielo se desencadenan cuando las temperaturas de verano en el hemisferio norte no superan el punto de congelación durante años. Esto desencadena un efecto de bola de nieve: las nevadas invernales no se derriten, se acumulan, se comprimen y, con el tiempo, comienzan a compactarse o convertirse en capas de hielo. Esto acentúa aún más el enfriamiento, ya que la nieve y el hielo tienen un albedo más alto, lo que significa que reflejan más energía solar y se enfrían aún más.
Durante miles de años, estas capas de hielo comienzan a acumularse. Parecen comenzar en las áreas del norte como Canadá o Rusia y luego se extienden por todo el hemisferio norte. El inicio está, nuevamente, relacionado con los ciclos de Milankovitch, pero estos cambios en la combinación de inclinación y órbita de la Tierra se complementan con otros factores geológicos que favorecen el surgimiento de las glaciaciones.
Cuando todos estos factores se alinean para que el hemisferio norte reciba menos radiación solar en verano, tienes todos los ingredientes necesarios para una edad de hielo.
Los glaciares se caracterizan por climas más fríos y secos en la mayor parte de la tierra y grandes masas de hielo terrestre y marino que se extienden hacia afuera desde los polos. Los glaciares de montaña en áreas sin glaciares se extienden a elevaciones más bajas debido a una línea de nieve más baja
¿Puede haber más factores involucrados?
Tenemos la imagen aproximada bastante bien dibujada, pero todavía faltan algunos detalles. Por ejemplo, la posición de los continentes, que se ve afectada por la tectónica de placas, también puede influir en las glaciaciones, ya que controlan la circulación de los océanos y la atmósfera, lo que a su vez afecta la forma en que las corrientes oceánicas transportan el calor a latitudes altas.
La composición atmosférica (que también puede cambiar algo en el tiempo geológico) es otro parámetro importante.
Científicos del Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático (PIK) en Alemania han demostrado que el inicio de las eras de hielo pasadas se desencadenó principalmente por la disminución del dióxido de carbono y que el aumento dramático del dióxido de carbono en la atmósfera, debido a las emisiones causadas por el hombre, probablemente ha suprimido el inicio de la próxima edad de hielo por hasta 100,000 años.
Como ninguna otra fuerza en el planeta, las edades de hielo han dado forma al medio ambiente global y, por lo tanto, determinado el desarrollo de la civilización humana, dijo Hans Joachim Schellnhuber, ex director de PIK. Por ejemplo, debemos nuestro suelo fértil a la última edad de hielo que también esculpió los paisajes de hoy, dejando atrás glaciares y ríos, formando fiordos, morrenas y lagos. Sin embargo, hoy es la humanidad con sus emisiones por la quema de combustibles fósiles la que determina el desarrollo futuro del planeta.
Sin embargo, aunque algunos aspectos pueden ser más difíciles de evaluar, los procesos generales se entienden bastante bien.
¿Qué impactos han tenido las glaciaciones en el planeta?
Hoy en día, menos del 10 % de nuestros continentes están cubiertos por hielo, pero esa cifra ha llegado al 30 % en el pasado.
Las edades de hielo causaron enormes cambios en la superficie de la Tierra. Los glaciares no son estáticos, remodelaron el paisaje recogiendo rocas y tierra y erosionando colinas durante su empuje imparable, su peso absoluto arrasó la corteza terrestre. A medida que bajaban las temperaturas en las áreas adyacentes a estos acantilados de hielo, la vida vegetal de clima frío se desplazaba hacia las latitudes del sur. Estos procesos tienden a crear paisajes espectaculares que se pueden ver en muchas partes de Canadá, Escandinavia y los Alpes.
Mientras tanto, la caída dramática en los niveles del mar permitió que los ríos excavaran valles más profundos y produjeran enormes lagos interiores, con puentes terrestres previamente sumergidos que aparecieron entre continentes. Al retirarse durante los períodos más cálidos, los glaciares dejaron atrás crestas dispersas de sedimentos y cuencas llenas de agua derretida para crear nuevos lagos.
Durante la última edad de hielo, que se extendió desde hace unos 110.000 años hasta hace 10.000 años, los niveles más bajos del mar permitieron que los humanos se trasladaran por todo el mundo. Si bien todavía había algo de agua entre Asia y Australia, solo se necesitaron unos pocos viajes cortos en canoa para traer a los primeros humanos a Australasia.
Los ecosistemas del mundo también intentan adaptarse a estos cambios climáticos. Algunas criaturas sobreviven y se adaptan, otras no. Los períodos de glaciación extrema ejercen una presión extrema sobre las especies, que idean adaptaciones para los períodos más fríos o cálidos.
La evolución humana también está interrelacionada con las capas de hielo fluctuantes.
¿Cómo sabemos que las edades de hielo ocurrieron en el pasado?
Los científicos tienen una variedad de métodos que utilizan. La evidencia de las edades de hielo más recientes proviene de los cambios en los niveles del mar en el pasado, que se pueden ver al observar los arrecifes de coral o los paisajes modernos, así como las muestras conservadas en el hielo glacial durante millones de años.
Los registros de núcleos de hielo brindan información invaluable sobre los cambios en la temperatura y los gases de efecto invernadero durante los últimos 800,000 años. Si queremos retroceder aún más en el pasado, la evidencia de las edades de hielo en las últimas decenas de millones de años se ve predominantemente en los sedimentos oceánicos.
Y para las glaciaciones de tiempo profundo que ocurrieron hace decenas a cientos de millones de años, los científicos usan el registro geológico donde la historia del nivel del mar y el clima se puede desentrañar mediante el análisis de rocas de varias edades.
¿Cuántas glaciaciones han ocurrido hasta ahora?
Al menos cinco grandes glaciaciones tuvieron lugar en la historia de la Tierra. Estos incluyen las edades de hielo Huronian, Cryogenian, Andino-Saharan, Karoo y Cuaternaria.
La Edad de Hielo de Huronia se remonta a principios del Eón Protezerozoico, hace aproximadamente 2.400 a 2.100 millones de años. La Edad de Hielo Criogénica duró desde hace aproximadamente 850 a 630 millones de años y fue quizás la más severa en la historia de la Tierra. La edad de hielo andino-sahariana ocurrió durante el Ordovícico tardío y el período Silúrico (hace aproximadamente 460 a 420 millones de años).
La edad de hielo de Karoo se atribuye a la evolución de las plantas terrestres durante el inicio del período Devónico (hace aproximadamente 360 a 260 millones de años). La edad de hielo actual, conocida como glaciación del Plioceno-Cuaternario, comenzó hace unos 2,58 millones de años durante el Plioceno tardío, cuando comenzó la expansión de las capas de hielo en el hemisferio norte. Desde entonces, el mundo ha experimentado varios períodos glaciales e interglaciales.
Se han producido aproximadamente una docena de grandes glaciaciones en el último millón de años, la mayor de las cuales alcanzó su punto máximo hace 650.000 años y duró 50.000 años.
La Tierra se encuentra actualmente en un período interglacial, y el último período glacial terminó hace unos 10.000 años. Lo que queda de las capas de hielo continentales que alguna vez se extendieron por todo el mundo ahora está restringido a Groenlandia y la Antártida, así como a glaciares más pequeños.
¿Qué pasaría si se produjera una nueva edad de hielo?
Si bien es posible que hayamos retrasado el inicio de la próxima edad de hielo, por ahora, una nueva tendría consecuencias significativas para la civilización humana. Además del hecho de que sería muchísimo más frío, enormes regiones donde viven cientos de millones de personas se volverían completamente inhabitables. Estarían cubiertos por gruesas capas de hielo y sujetos a un clima inhóspito.
Habría mucha menos tierra agrícola disponible, por lo que sería muy difícil mantener a la población humana. La forma física de los continentes se vería completamente diferente en todo el planeta. Además, una gran caída en el nivel del mar de hasta 120 metros cerraría los canales marinos del Mar Mediterráneo, el Estrecho de Torres, el Estrecho de Bass y el Estrecho de Bering y crearía nuevas áreas de tierra que podrían usarse para vivienda o agricultura.
Sin embargo, esto no es realmente un motivo de preocupación. Como se mencionó, el inicio de las glaciaciones es un proceso geológico que lleva mucho tiempo y es muy gradual.
Lo que nos lleva a nuestro punto final.
¡No culpe a los procesos naturales del cambio climático provocado por el hombre!
El clima mundial se está calentando actualmente. Este no es un proceso natural, existe evidencia amplia y concluyente de que este proceso es causado por emisiones de gases de efecto invernadero provocadas por el hombre.
Sin embargo, aunque existe un consenso científico sobre este tema, las campañas de desinformación han tenido éxito en difundir el negacionismo y las dudas sobre el cambio climático. El cambio climático es natural es una de las bromas favoritas de los que niegan el cambio climático, pero este no es el caso aquí.
El clima cambia naturalmente, y las glaciaciones y los períodos de glaciación son excelentes ejemplos de ello. También estamos actualmente en una fase de calentamiento. Sin embargo, es simplemente incorrecto usar esto como un argumento para sugerir que el calentamiento climático actual es natural y no lo es.
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