Un estudio encuentra una fuerte dependencia de la trayectoria en las glaciaciones del Plio-Pleistoceno mediante simulaciones de modelos climáticos

La comunidad de modeladores climáticos se ha visto particularmente preocupada por los ciclos glaciales/interglaciales de los últimos tres millones de años, cuando el hemisferio norte oscilaba entre épocas con y sin grandes capas de hielo.

Desde hace aproximadamente 1,25 millones hasta 750.000 años, en la época del Pleistoceno, se produjo un cambio en los ciclos glaciales llamado Transición del Pleistoceno Medio (MPT). Durante este período, los ciclos glaciales/interglaciares pasaron de ocurrir cada 41.000 años a cada 100.000 años, con un aumento en la amplitud y asimetría de los ciclos.

Los científicos están trabajando para comprender por qué se produjeron estos cambios, considerando que el forzamiento de la insolación (variación en la energía que la Tierra recibe del Sol) no explica por sí solo el cambio.

Ahora, científicos del Grupo de Investigación Mann de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Pensilvania y del Instituto de Potsdam para la Investigación del Impacto Climático han descubierto una fuerte dependencia de la trayectoria, también conocida como comportamiento de histéresis, en la evolución de las glaciaciones del Plio-Pleistoceno. Esto significa que la evolución de las glaciaciones no es sólo función de factores como los niveles de dióxido de carbono y la producción solar, sino que también está limitada por eventos anteriores.

Muestran que para producir MPT es necesaria una disminución gradual del regolito (el sedimento que impide el crecimiento de grandes capas de hielo) y la liberación de gases volcánicos, cuando las erupciones liberan dióxido de carbono a la atmósfera. Sus descubrimientos fueron Publicado en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.

“Lo que vimos en este estudio es que con la misma cantidad de liberación de gas volcánico, el modelo calcula diferentes concentraciones de CO atmosférico._dos. Esto indica que el ciclo del carbono no se comporta linealmente y depende de su estado inicial”, afirma la primera autora Judit Carrillo, becaria postdoctoral en el Mann Research Group.

El científico del clima Michael E. Mann dice que estos resultados indican que no es demasiado tarde para actuar para evitar el colapso de las capas de hielo actuales.

Los investigadores explican que el modelo determina adónde va el dióxido de carbono liberado por los volcanes. Esto podría ayudar a los científicos a predecir mejor el impacto de las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el hombre, afirma Carrillo.

Esta investigación utilizó el modelo del sistema terrestre de complejidad intermedia CLIMBER-2, que incluye componentes de la atmósfera, el océano, la capa de hielo y el ciclo del carbono. Mann explica que este modelo permite a los investigadores realizar simulaciones que duran millones de años, lo que no sería posible con modelos más complejos y detallados.

Matteo Willeit, del Instituto de Potsdam, coautor del artículo, dirigió un estudio de 2019 utilizando este modelo para reproducir características clave de los ciclos glaciales/interglaciares del Plio-Pleistoceno.

En el nuevo estudio, los investigadores se basaron en el artículo de 2019 moviendo el modelo hacia adelante y hacia atrás en el tiempo durante los últimos tres millones de años, probando diferentes configuraciones de regolito para evaluar su impacto en el MPT. Los resultados sugieren que el regolito agotado y el CO reducido_dos Se necesitan niveles para producir el ciclo de dientes de sierra de 100.000 años, pero este dióxido de carbono determina el inicio del MPT de manera más fundamental que la tasa de agotamiento del regolito.