Un ambicioso esfuerzo por comprender el clima de la Tierra durante los últimos 485 millones de años ha revelado una historia de cambios radicales y temperaturas mucho más cálidas de lo que los científicos creían anteriormente, lo que ofrece un recordatorio de la escala de los cambios que ya ha experimentado el planeta.
La cronología, publicada el jueves en la revista Science, es la reconstrucción más rigurosa de las temperaturas pasadas de la Tierra jamás realizada, dijeron los autores. Creada mediante la combinación de más de 150.000 piezas de evidencia fósil con modelos climáticos de vanguardia, muestra el vínculo íntimo entre el dióxido de carbono y las temperaturas globales y revela que el mundo estuvo en un estado mucho más cálido durante la mayor parte de la historia de la vida animal compleja.
El proyecto comenzó hace casi una década, cuando los científicos del Smithsonian estaban desarrollando una nueva sala de fósiles para el Museo Nacional de Historia Natural. A diferencia de la mayoría de las demás exposiciones de paleontología, que tienden a destacar la rareza de los dinosaurios y otras criaturas antiguas, la nueva sala buscaba establecer paralelismos entre el pasado de la Tierra y los cambios climáticos que se producen en la actualidad.
Pero cuando los conservadores decidieron trazar un gráfico de la temperatura de la Tierra durante el Fanerozoico, se dieron cuenta de que no había una cronología única. Si bien los científicos podían combinar estimaciones a partir de conjuntos de datos dispares y reconstrucciones de intervalos de tiempo más cortos, el enfoque dejaba mucho margen para la incertidumbre y el error.
La primera tarea fue crear una base de datos de indicadores climáticos, es decir, fragmentos de evidencia fósil que dan pistas sobre cómo era el mundo en el pasado. Por ejemplo, la variedad de oxígeno que se encuentra en los dientes de criaturas extintas parecidas a las anguilas, conocidas como conodontos, refleja la temperatura del agua de los océanos donde vivían. La composición química de las grasas de las algas antiguas indica cómo construyeron sus paredes celulares para hacer frente al calor.
Sin embargo, la base de datos se limitaba a la evidencia de los océanos, que cubren sólo el 70 por ciento de la superficie del planeta. Y cada indicador sólo podía revelar la temperatura en un lugar determinado en un momento determinado. Incluso con 150.000 puntos de datos, dijo Judd, era como intentar armar un rompecabezas con sólo el 1 por ciento de las piezas.
Los investigadores podrían obtener una imagen más amplia y mejor utilizando un modelo climático, pero esas simulaciones podrían variar ampliamente según las suposiciones que hicieran sobre cómo se comporta la Tierra, y los científicos no tendrían forma de saber qué resultado era correcto. Por eso, el equipo recurrió a una técnica llamada asimilación de datos, que combina evidencia del mundo real con modelos climáticos para producir resultados más rigurosos y precisos.
En su punto máximo, sugiere el estudio, la temperatura promedio de la Tierra alcanzó los 36 grados Celsius, mucho más alta que los históricos 14,98 C que el planeta alcanzó el año pasado.
La cronología abarca casi todo el Fanerozoico, el eón geológico que comenzó con la aparición de organismos multicelulares no microscópicos y continúa en la actualidad. Representa un clima global más dinámico y extremo de lo que los investigadores habían imaginado, dijo Jess Tierney, climatóloga de la Universidad de Arizona y coautora del estudio. En comparación con los gráficos basados únicamente en modelos climáticos, que tienden a representar oscilaciones de temperatura más pequeñas y lentas, la nueva cronología está llena de picos repentinos y cambios abruptos.
Sin embargo, en consonancia con décadas de investigación climática pasada, el gráfico se acerca a las estimaciones del dióxido de carbono atmosférico, con temperaturas que aumentan en proporción a las concentraciones de este gas que atrapa el calor. Desafortunadamente, este estudio no nos permite saber si fue el aumento de las temperaturas lo que llevó al aumento del CO2 (como se observa en los estudios paleoclimatológicos del interglaciar actual) o al revés. De hecho, en períodos de estudio muy largos como este, la precisión temporal disminuye a medida que retrocedemos en el tiempo y esto no nos permite detectar cambios muy abruptos que ocurren en unas pocas docenas o cientos de años.
Al principio de la cronología, hace unos 485 millones de años, la Tierra se encontraba en un clima conocido como de invernadero, sin casquetes polares y con temperaturas medias superiores a los 30 °C. Los océanos estaban repletos de moluscos y artrópodos, y las primeras plantas apenas empezaban a afianzarse en la tierra.
Las temperaturas comenzaron a descender lentamente durante los siguientes 30 millones de años a medida que se extraía el dióxido de carbono atmosférico del aire, antes de desplomarse en lo que los científicos llaman un estado de invernadero frío hace unos 444 millones de años. Las capas de hielo se expandieron sobre los polos y las temperaturas globales cayeron más de 10 grados Celsius. Se cree que este enfriamiento rápido desencadenó la primera de las “cinco grandes” extinciones masivas de la Tierra: alrededor del 85% de las especies marinas desaparecieron a medida que bajaban los niveles del mar y cambiaba la química de los océanos.
Un cambio aún más dramático ocurrió al final del período Pérmico, hace unos 251 millones de años. Erupciones volcánicas masivas liberaron miles de millones de toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera, lo que provocó que la temperatura del planeta aumentara unos 10 °C en unos 50.000 años. Cayó lluvia ácida en todos los continentes. Los ecosistemas marinos colapsaron a medida que los océanos hervían y se quedaban sin oxígeno.
El estudio también deja claro que las condiciones a las que estamos acostumbrados los humanos son muy diferentes de las que han dominado la historia de nuestro planeta. Durante la mayor parte del Fanerozoico, según la investigación, las temperaturas medias superaron los 22 °C, con poco o ningún hielo en los polos. Los climas fríos, incluido el nuestro, prevalecieron solo el 13% del tiempo. En una escala de tiempo geológica, actualmente nos encontramos en un período frío a pesar del calentamiento global observado desde el final de la Pequeña Edad de Hielo hace 150 años.
Wing afirmó que la nueva cronología de las temperaturas plantea tantas preguntas como respuestas. Encontrar temperaturas medias globales de más de 35 grados Celsius implica que algunas partes del planeta eran incluso más cálidas: durante las partes más cálidas del Cretácico, por ejemplo, las temperaturas medias en el interior de los continentes podrían haber alcanzado los 50 C. Incluso las especies modernas más resistentes se marchitarían en un entorno tan sofocante.
“Es un indicio de todas las cosas que no sabemos sobre cómo funcionan los climas de efecto invernadero”, dijo Wing.
Tal vez los organismos que evolucionaron durante la era de los invernaderos estaban mucho mejor adaptados al calor extremo que las plantas y los animales que viven hoy, añadió. O tal vez las temperaturas globales eran mucho más uniformes durante esos períodos, y pocas regiones se volvían mucho más frías o más cálidas que el promedio.
