INVESTIGACIÓN Y TRANSFERENCIA

INVESTIGACIÓN

Una joven investigadora de la Universidad de Zaragoza colabora en el hallazgo de las causas de la glaciación ocurrida hace 34 millones de años

La formación de agua profunda en el Atlántico Norte desencadenó un cambio drástico en la circulación oceánica y pudo causar el cambio climático del Oligoceno, tal como publica la revista Nature Geosciences

Alba Legarda, doctoranda del IUCA, es coautora del estudio internacional sobre el tránsito de un clima cálido “greenhouse” a uno “icehouse”
(Zaragoza, martes, 27 de febrero de 2018). Las investigaciones sobre las causas del tránsito de un clima cálido o greenhouse” a uno “icehouse” hace 34 millones de años son numerosas, pero hasta ahora no se había logrado un acuerdo científico. Dicho tránsito --Eoceno-Oligoceno (EOT)-- está asociado a un enfriamiento pronunciado del océano que culminó con la formación inicial del casquete polar de la Antártida hace aproximadamente 34 millones de años.  
 
Sin embargo, el artículo publicado ahora en la revista científica Nature Geosciences, en el que ha participado la joven investigadora de la Universidad de Zaragoza, Alba Legarda, concluye que la densificación de aguas del Atlántico Norte desencadenó una fuga de agua del Ártico y dio lugar a la formación y flujo hacia el sur de aguas profundas, pudiendo causar la glaciación del tránsito climático Eoceno/Oligoceno.
 
Hace aproximadamente 50 millones de años, el clima de la Tierra era mucho más cálido y húmedo que hoy en día, con apenas hielo en el planeta y un nivel del mar más alto que el de las costas actuales. Poco a poco, los niveles de dióxido de carbono descendieron lentamente y la Tierra se enfrió gradualmente hasta que la capa de hielo Antártica se formó rápidamente hace aproximadamente 34 M.a. La razón del congelamiento Antártico no está clara pero las nuevas evidencias nos acercan a la respuesta.
 
“Bajo el clima cálido invernadero, el Atlántico Norte no era suficientemente salino como para producir flujos de aguas profundas densas. Pero hemos encontrado evidencias clave que apuntan que la glaciación pudo comenzar porque las aguas superficiales en el Atlántico Norte se volvieron más salinas y densas y empezaron a hundirse. Esto generó un impulso y el inicio de la circulación de estas aguas profundas hacia el sur”, señala Alba Legarda de la Universidad de Zaragoza.
 
Este estudio basado en el clima del pasado geológico puede ser clave para entender los mecanismos climáticos de gran escala y poder así construir mejores proyecciones del clima del futuro.
 
Alba Legarda, del Instituto Universitario de Ciencias Ambientales (IUCA), que actualmente se encuentra investigando en la Universidad de Estocolmo (Suecia), es coautora junto con otras 6 científicas y 4 científicos de este estudio internacional que lidera Helen Coxall (U. Estocolmo).
 
El estudio pone de manifiesto la importancia de la formación de agua profunda y ventilación del océano profundo y su impacto en el sistema climático. En concreto, la  Circulación Meridional de Retorno del Atlántico Norte (AMOC, Atlantic Meridional Overturning Circulation) es una componente esencial a la hora de regular el sistema climático actual, ya que constituye la mayor contribución oceánica al transporte de calor. Consiste en un flujo de agua caliente que viaja en la superficie desde los trópicos hacia el norte donde se enfría, se hunde y se transforma en un flujo de agua fría que fluye en dirección opuesta, a profundidades abisales.
 
La masa de Agua Profunda que Coxall y colaboradores datan es precursora de la masa de Aguas Profundas del Atlántico Norte, y evidencia que un cambio drástico en el clima puede ser originado por la interacción del AMOC. A este respecto, se ha observado que el AMOC se está debilitando en la actualidad, al parecer alimentando al cambio climático, por lo que estudios como este ayudan a generar escenarios basados en la historia geológica para entender los mecanismos climáticos de gran escala y poder así construir mejores proyecciones del clima del futuro.
 
El nuevo estudio sugiere que este cambio en la circulación sucedió en un momento crítico, aproximadamente un millón de años antes de la glaciación Antártica.
 
La investigación de Alba Legarda está enfocada a interpretar cambios en el clima de hace millones de años y comprender las respuestas de los sistemas marinos frente a estos cambios, para así poder realizar proyecciones e inferencias de futuros cambios climáticos y de la respuesta de los sistemas marinos. Para llevar a cabo esta investigación, estudia foraminíferos planctónicos, un grupo de microfósiles marinos que actualmente se pueden encontrar en la parte superficial de los Océanos. Sus microscópicas conchas están compuestas de carbonato (CaCO3), que, cuando mueren, caen al fondo oceánico y son preservadas al ser fosilizadas y formar parte de los sedimentos/rocas que se generan con el paso del tiempo, formando un “archivo geológico”.
 
Obtención de los fósiles
Estos sedimentos que hoy en día se encuentran en el fondo de los océanos son muestreados por el buque del programa de perforación oceánica International Ocean Discovery Program (IODP). Este realiza un sondeo de cientos de metros en localizaciones de interés científico, en este caso del océano Atlántico Norte, perforando el suelo marino de forma que recupera los estratos (capas de sedimentos en orden cronológico) como cilindros intactos.
 
Después de muestrear estos cilindros a las profundidades deseadas (cada metro constituye alrededor de 50.000 años), las muestras se limpian para separar los fósiles. Estos se examinan bajo el microscopio y se seleccionan para su posterior análisis isotópico. En este caso la investigadora ha analizado los isótopos de alrededor de 3.200 microfósiles.
“El estudio de isotopos estables nos ayuda a interpretar si en un momento dado existían casquetes polares, esencial para realizar reconstrucciones climáticas. Además permiten calcular la temperatura y la edad de la masa de agua en la que vivían los organismos”, destaca la investigadora aragonesa.
 
Artículo en la revista Nature Geosciences http://rdcu.be/HQqe
 
 
Se adjuntan varias imágenes:
1) Alba Legarda sobre una roca, cerca del mar, en el Flysch de Zumaia (Gipuzkoa), cerca del límite Cretácico-Terciario.
2) En las calizas marinas del Eoceno de Beriain (Sierra de Urbasa y Andia, Navarra).
3) La del microscopio, seleccionando foraminíferos planctónicos en la Universidad de Estocolmo.

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