Explicación al misterio de qué pudo desatar la última edad de hielo

Científicos liderados por la Universidad de Arizona han propuesto una explicación a la rápida expansión de capas de hielo que cubrieron gran parte del hemisferio norte en la edad de hielo más reciente.

Comprender qué impulsa los ciclos glaciales e interglaciaLes de la Tierra (el avance y retroceso periódicos de las capas de hielo en el hemisferio norte) no es tarea fácil, y los investigadores han dedicado un esfuerzo considerable a explicar la expansión y reducción de grandes masas de hielo durante miles de años.

Hace unos 100.000 años, cuando los mamuts vagaban por la Tierra, el clima del hemisferio norte se desplomó hasta convertirse en una helada profunda que permitió que se formaran enormes capas de hielo. Durante un período de unos 10.000 años, los glaciares de las montañas locales crecieron y formaron grandes capas de hielo que cubren gran parte de lo que hoy es Canadá, Siberia y el norte de Europa.

Si bien ha sido ampliamente aceptado que el "tambaleo" periódico en la órbita de la Tierra alrededor del sol desencadenó un enfriamiento en el verano del hemisferio norte que provocó el inicio de una glaciación generalizada, los científicos han tenido dificultades para explicar las extensas capas de hielo que cubren gran parte de Escandinavia y el norte de Europa. donde las temperaturas son mucho más suaves.

A diferencia del frío archipiélago ártico canadiense, donde el hielo se forma fácilmente, Escandinavia debería haber permanecido prácticamente libre de hielo debido a la corriente del Atlántico Norte, que lleva agua cálida a las costas del noroeste de Europa. Aunque las dos regiones están ubicadas a lo largo de latitudes similares, las temperaturas de verano escandinavas están muy por encima del punto de congelación, mientras que las temperaturas en gran parte del Ártico canadiense permanecen bajo cero durante el verano, según los investigadores.

Debido a esta discrepancia, los modelos climáticos han tenido problemas para dar cuenta de los extensos glaciares que avanzaron en el norte de Europa y marcaron el comienzo de la última edad de hielo, dijo el autor principal del estudio, Marcus Lofverstrom.

"El problema es que no sabemos de dónde provienen esas capas de hielo (en Escandinavia) y qué causó que se expandieran en tan poco tiempo", dijo en un comunicado Lofverstrom, profesor asistente de geociencias y director de Earth System Dynamics Laboratory de la Universidad de Arizona.

Para encontrar respuestas, Lofverstrom ayudó a desarrollar un modelo de sistema terrestre extremadamente complejo, conocido como Modelo de sistema terrestre comunitario, que permitió a su equipo recrear de manera realista las condiciones que existían al comienzo del período glacial más reciente.

En particular, amplió el dominio del modelo de capa de hielo de Groenlandia para abarcar la mayor parte del hemisferio norte con gran detalle espacial. Usando esta configuración de modelo actualizada, los investigadores identificaron las puertas de enlace oceánicas en el archipiélago ártico canadiense como un eje crítico que controla el clima del Atlántico norte y, en última instancia, determina si las capas de hielo podrían crecer o no en Escandinavia.

Las simulaciones revelaron que mientras las puertas de entrada al océano en el archipiélago ártico canadiense permanecieron abiertas, la configuración orbital de la Tierra enfrió el hemisferio norte lo suficiente como para permitir que se acumularan capas de hielo en el norte de Canadá y Siberia, pero no en Escandinavia.

En un segundo experimento, los investigadores simularon un escenario previamente inexplorado en el que las capas de hielo marino obstruían las vías fluviales en el archipiélago ártico canadiense. En ese experimento, el agua comparativamente fresca del Ártico y del Pacífico Norte, generalmente enrutada a través del archipiélago ártico canadiense, se desvió al este de Groenlandia, donde generalmente se forman masas de aguas profundas.

Este desvío condujo a un enfriamiento y debilitamiento de la circulación profunda del Atlántico Norte, la expansión del hielo marino y condiciones más frías en Escandinavia.

"Usando simulaciones de modelos climáticos y análisis de sedimentos marinos, mostramos que la formación de hielo en el norte de Canadá puede obstruir las puertas de entrada al océano y desviar el transporte de agua del Ártico al Atlántico Norte", dijo Lofverstrom, "y eso a su vez conduce a una circulación oceánica debilitada" y condiciones frías frente a la costa de Escandinavia, lo cual es suficiente para comenzar a crecer hielo en esa región".

"Estos hallazgos están respaldados por registros de sedimentos marinos del Atlántico Norte, que muestran evidencia de glaciares en el norte de Canadá varios miles de años antes que en el lado europeo", dijo Diane Thompson, profesora asistente en el Departamento de Geociencias de UArizona. "Los registros de sedimentos también muestran evidencia convincente de una circulación oceánica profunda debilitada antes de que se formen los glaciares en Escandinavia, similar a los resultados de nuestro modelo".

Juntos, los experimentos sugieren que la formación de hielo marino en el norte de Canadá puede ser un precursor necesario de la glaciación en Escandinavia, escriben los autores.

Llevar los modelos climáticos más allá de su aplicación tradicional de predecir climas futuros brinda la oportunidad de identificar interacciones previamente desconocidas en el sistema de la Tierra, como la interacción compleja y, a veces, contraria a la intuición entre las capas de hielo y el clima, dijo Lofverstrom.

"Es posible que los mecanismos que identificamos aquí se apliquen a todos los períodos glaciales, no solo al más reciente", dijo. "Incluso puede ayudar a explicar períodos fríos más breves, como la reversión de frío del Dryas Reciente (hace 12.900 a 11.700 años) que marcó el calentamiento general al final de la última edad de hielo".

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