Stefan Uhlig - El Cambio Climático Natural

Figura 5(siguiente): Evolución de temperatura (basado en el "proxy" Deuterio ( 2H)) durante las 4 últimas épocas glaciales. Curva izquierda: períodos fríos ("kalt") hacia la izquierda, períodos cálidos ("warm") hacia la derecha, ver también la Figura 3. Curva derecha: desarrollo de la insolación (en watios por m2) en el mismo período, como también una predicción de los próximos 100.000 de años; gráfica de SIROCKO (2012).

Fig. 5

Figura 6(siguiente): Reconstrucción de la evolución de temperatura del Holoceno (la actual Época cálida o interglacial) que empezó hace unos 11.700 años (VINÓS 2019). En el eje X se presentan los miles de años, antes de hoy, y en el eje Y izquierdo las deviaciones de temperaturas en °C (del medio "instrumental" de 1960-1990). Curva roja(a): curso medio de las temperaturas según MARCOTT et al. (2013). Curva negra dentada(b): lo mismo, pero más refinado a base de investigaciones biológicas y glaciológicas y datos de sedimentos marinos. Línea violeta(c): curso de cambio de la inclinación del eje de rotación de la Tierra (la Oblicuidad, ver el Capítulo 4) con los valores angulares de la inclinación del eje rotatorio de la Tierra en el eje Y derecho.

Fig. 6

Desde el final de la última glaciación hace unos 11.700 años hasta el comienzo del Óptimo climático del Atlántico, es decir en menos de 3.000 años, la atmósfera se calentó aproximadamente de 1,5°C (ver la Figura 6). Sin embargo, en este período las concentraciones de CO 2en la atmósfera bajaron de ca. 270 ppm (más o menos el valor de referencia que se postula para los tiempos preindustriales) a 250 ppm para empezar a subir más o menos continuamente después, durante los siguientes 8.000 años, al valor preindustrial de unos 280 ppm (INDERMÜHLE et al. 1999). Esta unidad de medida de ppm (partes por millón), con la que se evalúa la concentración, se va a comentar más abajo. De antemano, para comprender mejor, una concentración de 1 % corresponde a 10.000 ppm.

Este descenso del CO 2de unos 20 ppm, mientras la temperatura en la superficie de la Tierra experimentaba una subida en el mismo período más de 1°C, demuestra de nuevo que el CO 2corre evidentemente detrás del desarrollo de la temperatura. Es decir que la evolución del CO 2depende del desarrollo de la temperatura y no al revés. Este hecho tampoco es sorprendente porque durante la última glaciación, durante unos largos 100.000 años, los inmensos volúmenes de agua de los océanos pudieron recoger mucho más CO 2que en tiempos cálidos. Sólo cuando empezaron a calentarse poco a poco las masas de agua también en las grandes profundidades de los océanos, muchos años después del final de la glaciación, ellos devolvieron paulatinamente y con cierto retraso el CO 2a la atmósfera. En la Figura 6se presentan también los arriba mencionados Óptimos climáticos de la Cultura minoica, de la Época romana, de la Alta Edad Media, como también los Pésimos climáticos de la Época migratoria y de la Pequeña Edad de Hielo (ver también el Capítulo 6).

Como la luminosidad del Sol ha sido relativamente estable durante los últimos millones de años, aparte de la variabilidad de su intensidad en plazos relativamente más cortos basada en la actividad pulsante del Sol, lo que se va a discutir en el Capítulo 4, es que deben existir otros factores y parámetros de larga duración que causen a los observados y arriba descritos cambios climáticos de épocas de frío y de épocas de calor. Llama la atención que durante los últimos millones de años aproximadamente cada 100.000 – 120.000 años ( Figuras 3y 5) se repiten épocas de extremo frío (épocas glaciales) interrumpidas por épocas más calurosas (Épocas interglaciales) de unos 12.000-20.000 años de duración. El curso de las temperaturas terrestres subiendo y bajando cíclicamente de la Figura 4, de los Estadios Isotópicos Marinos, presenta dos modelos de periodicidad de unos 41.000 y de unos 22.000 años. ¿Cómo puede darse esta doble periodicidad?

La radiación del Sol que llega a la Tierra determina la evolución de la temperatura en la superficie de la Tierra, sean los componentes sólidos (tierra, hielo), líquidos (agua) o gaseosos (aire), y por lo tanto la distribución de las zonas climáticas. El régimen de radiación de la Tierra se relaciona en primer lugar con la Insolacióndel Sol, quiere decir con la energía solar, la que depende fundamentalmente de Factores astronómicosvariándose cíclicamente a largo plazo, como son la distancia entre la Tierra y el Sol, la forma de la órbita de la Tierra, la rotación de la Tierra basada en su forma esférica, la inclinación del eje rotatorio de la Tierra, etc., pero también de fenómenos periódicos más cortos de la actividad solar, por ejemplo las erupciones solares y las manchas solares ( Capítulo 4).

Por eso es necesario recordar que nos encontramos en nuestro Sistema Solary qué estrecho y arriesgado es el sendero, o floja la cuerda, de la existencia humana. Por decirlo de otra manera, qué estrechamente relacionada está la vida vegetal y animal a la distancia y a la posición geométrica de la Tierra al Sol. En la presentación tabular de SCHOENITZER (2019) de la Figura 7se nota que las temperaturas superficiales medias de los planetas de nuestro Sistema Solar disminuyen obviamente con el alejamiento del Sol. En el caso de la Tierra, la distancia Sol – Tierra no es constante, sino varia unos 5 millones de kilómetros en la actualidad, es decir, hasta un 3 % de la distancia media del Sol.

Figura 7(siguiente): Presentación sinóptica de los planetas los más cercanos del Sol, sus distancias del Sol y sus temperaturas superficiales; de www://schoenitzer.de/Planeten.html (2019).

Fig. 7

Los factores astronómicos de períodos a largo plazo son decisivos en los cambios periódicos del régimen de insolación, y consecuentemente para la evolución de las temperaturas en la superficie de la Tierra. Fueron descubiertos por el matemático y geofísico serbio Milutin Milankovitch (1879-1958) y por eso se conocen como los Ciclos de Milankovitch. Milankovitch indentificó tres importantes ciclos astrofísicos seguidos por los parámetros de movimiento de la Tierra orbitando el Sol (por ejemplo MILANKOVITCH 1930).

El Sol y todos los planetas del Sistema solar se sitúan, con la excepción de unos pocos grados, en un plano llamado Plano de la eclíptica. La órbita de la Tierra alrededor del Sol cambia su grado de achatamiento, quiere decir, desde una órbita casi circular a una órbita ligeramente elíptica con el Sol encontrándose en uno de los focos elípticos, durante de ciclos de unos 100.000 – 110.000 años de duración. Este es el ciclo de Milankovitch de más larga duración que se llama también "cambio de la Excentricidad" en ciclos de 100.000 – 110.000 años. La excentricidad es un parámetro numérico que determina el grado de desviación de una órbita de una circunferencia perfecta (es decir de un círculo perfecto, Figura 9-A. Un círculo perfecto tiene el valor 0, mientras una elipse tiene valores mayores de 0 y menores de 1. Sólo cuando una elipse es tan alargada que termina siendo una línea recta, el valor es 1. Figura 8presenta los valores calculados de variación de la excentricidad de la Tierra (orbitando el Sol) desde hace 1.000.000 de años hasta 1.000.000 años en el futuro. La causa de estos cambios orbitales son las influencias de la atracción gravitatoria de los planetas Venus y Júpiter, principalmente, y en menor grado las de los otros planetas del Sistema Solar, cuyos campos de gravedad se solapan con el del Sol.