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Medio Ambiente

Cinco millones de años de registro del clima en 80 metros de pared


Las capas alternas de polvo y suelo proporcionan la primera evidencia confiable, en un solo lugar, de interacciones a largo plazo entre los principales sistemas climáticos del continente euroasiático.

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Una insólita sucesión sedimentaria de 80 metros de espesor en una pared del Cañón Charyn, Kazajstán, atesora un registro virtualmente continuo de cinco millones de años de cambios climáticos.

Las capas alternas de polvo y suelo proporcionan la primera evidencia confiable, en un solo lugar, de interacciones a largo plazo entre los principales sistemas climáticos del continente euroasiático.

“Durante los últimos cinco millones de años, las superficies terrestres de Eurasia parecen haber contribuido más activamente al ciclo del agua tierra-atmósfera-océano de lo que se reconocía anteriormente. Los sedimentos conservados en el cañón Charyn actuaron como una prueba de fuego para la afluencia de agua dulce en el Océano Ártico, estimulando el transporte de masas de aire húmedo desde el Atlántico Norte hacia la tierra a través de los flujos de aire del oeste”, explica en un comunicado la investigadora del Instituto Max Planck de Química Charlotte Prud’homme, cuyos hallazgos se publican en Communications Earth and Environment.

Los investigadores centraron su investigación en los períodos Plioceno y Pleistoceno. El Plioceno, hace cinco a 2,6 millones de años, representa el mejor análogo de las condiciones climáticas del Antropoceno: este período de tiempo geológico fue la última vez que la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera fue comparable a la actual, alrededor de 400 partes por millón (ppm). “Es por eso que nuestros conocimientos de los sedimentos del cañón Charyn son tan esenciales para comprender el clima futuro”, dice Prud’homme.

Hasta ahora, se sabía poco sobre el papel que desempeña Asia Central en la evolución del clima global en el pasado y en el presente. La evolución del clima de la Tierra durante los últimos cinco millones de años se ha entendido principalmente desde la perspectiva de los mecanismos marinos. Por el contrario, la importancia de la retroalimentación climática que se originó en la tierra, más que en los océanos, lagos o núcleos de hielo, ha permanecido en gran parte inexplorada. El equipo de investigación internacional ha llenado este vacío con su investigación de campo.

La ubicación geográfica del sitio de estudio en el centro de Asia Central fue de importancia clave para el equipo: “Necesitábamos encontrar un lugar que estuviera tierra adentro y lo más lejos posible del océano”, Kathryn Fitzsimmons, líder del Grupo de Investigación de Reconstrucción Paleoclima del Instituto Max Planck de Química, explica. “Difícilmente podríamos encontrar una situación más continental que en Charyn, en el sureste de Kazajstán”.

El clima semiárido del cañón, y su paisaje, fue moldeado por la interacción entre los vientos del oeste de latitudes medias y los frentes polares de latitudes altas, y por los sedimentos transportados desde las cercanas montañas de Tien Shan. Charyn es ideal, según Kathryn Fitzsimmons, para estudiar los mecanismos de retroalimentación tierra-clima a largo plazo.

Los investigadores examinaron la sucesión sedimentaria de 80 metros de espesor y tomaron muestras en rápel para asegurar una cobertura continua del registro. Al medir las concentraciones relativas de isótopos dentro de los carbonatos del suelo, reconstruyeron la disponibilidad cambiante de humedad en el suelo a lo largo del tiempo.

Una combinación de análisis paleomagnéticos y datación absoluta de uranio-plomo de los carbonatos del suelo estableció la edad y las tasas de acumulación del registro de sedimentos. Las muestras de suelo revelaron una región caracterizada por una aridez cada vez mayor durante los últimos cinco millones de años. En el Plioceno temprano, el suelo era significativamente más húmedo que en épocas posteriores o que el clima actual. Sin embargo, este proceso de aridificación no fue lineal; fue interrumpido por fluctuaciones climáticas a corto plazo que brindan información sobre la interacción entre los vientos del oeste de latitudes medias y el sistema siberiano de alta presión.

La investigación en Charyn permitió a los científicos investigar la interacción a largo plazo del alto siberiano con los vientos del oeste que traen lluvias. Kathryn Fitzsimmons dice: “Estamos seguros de que los cambios en la humedad del suelo que encontramos en nuestro sitio también se pueden utilizar como un indicador de la actividad de los ríos siberianos más al norte”.

El hidroclima en Charyn refleja el de la estepa al norte, desde donde fluyen varios grandes ríos siberianos, como el Irtysh y el Obi, dice. Estos están igualmente influenciados por la dinámica de las masas de aire altas y occidentales de Siberia. Se destaca una fase particular en la que este vínculo es importante: un período sostenido de condiciones húmedas en Charyn justo antes de la primera gran glaciación global hace unos 3,3 millones de años. Es probable que estas condiciones húmedas se extendieran a los ríos siberianos del norte, cuya salida de agua dulce al océano Ártico puede haber superado un punto de inflexión para el aumento generalizado de la formación de hielo marino.

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