Santiago Clavijo
REVISADO 8-11-21
SUMARIO
1. Mentiras de Kioto-1997
2. Cambio Climático
3. Estrategia Masónica
4. Calentamiento Global
5. Fraude Ecologista
6. Cumbre de París-2015
7. Abengoa: Energías Renovables
8. Calentólogos en París
9. Nuevo Dogma: Cambio Climático
P. Manuel María Carreira
Doctor en Astrofísica
Glaciaciones y Astronomía
Ángel Ferrer Rodríguez
Coordinador Sección Planetaria
Enero 2003
A lo largo de la historia de nuestro planeta el clima ha variado mucho. Hemos pasado de épocas muy calurosas a otras muy frías, con los continentes cubiertos de hielo. En el último millón de años, estos cambios se han sucedido con una periodicidad de unos 100.000 años. Milankovich encontró una relación directa entre el clima y los movimientos orbitales de la Tierra.
Al que le guste la naturaleza, los viajes o esquiar, seguro que habrá ido alguna vez a los Pirineos. El paisaje es fantástico, muy diferente a nuestra llanura atiborrada de naranjos. Si somos mínimamente observadores, nos daremos cuenta que los valles de alta montañas son redondeados, con un fondo amplio, en forma de U, con numeroso lagos (ibones). Más abajo, los valles son estrechos y con forma de V. La gran diferencia se debe a que los primeros se han originado por grandes masas de hielo que erosionan el valle dándole esta forma aplanada en su base, mientras que los valles erosionados por el agua son mucho más estrechos. También los lagos que existen tienen un origen glaciar. (Fig 1).
Figura 1. Típico paisaje de origen glaciar.
Valles anchos en forma de "U" con lagos
Valles anchos en forma de "U" con lagos
Los glaciares, son enormes masas de hielo que se deslizan a lo largo del valle, erosionándolo de una forma diferente a la erosión fluvial. Se desplazan muy lentamente, desde algunos centímetros hasta unos pocos metros al día, dependiendo de la pendiente.
Actualmente en los Pirineos se aprecian muchos valles de origen glaciar pero muy pocos glaciares. La conclusión es lógica: hubo una época en que los glaciares se extendían mucho más que en la actualidad. La teoría de las glaciaciones fue formulada por primera vez por Louis Agassiz en 1837 estudiando los Alpes. En la geografía mundial quedan grandes glaciares en la Antártida, Groenlandia, Islandia. En las cadenas montañosas como Himalaya, Andes o nuestros próximos Alpes también existen, pero más pequeños. En todos estos sitios se aprecia que en otras épocas, los glaciares se extendían sobre grandes superficies. Los glaciares no solo han dejado la silueta de los valles sino que también han dejado otras huellas: las rocas están marcadas como por estrías debido a la erosión por piedras arrastradas por el gran peso del hielo. Estas huellas en forma de estrías se han localizado en sitios muy distantes y por ello se ha deducido que en las glaciaciones la capa de hielo cubría todo el casquete polar norte, prácticamente toda Canada, y en Europa se extendía por los países escandinavos, Polonia, Norte de Rusia, Escocia, hasta alcanzar la latitud de Londres. Las montañas como los Alpes o los Pirineos tenían grandes extensiones de nieve y por tanto glaciares. La capa de hielo se ha calculado que pudo alcanzar un espesor de 2000 o 3000 metros. (Fig.2)
Figura 2. Hemisferio Norte en la actualidad y
en el máximo de la última glaciación
Las consecuencias de la época glacial son muy variadas. La enorme masa de agua retenida en los hielos supuso que el nivel del mar descendiera hasta 100 metros, dejando al descubierto grandes extensiones de litoral y gran parte de la plataforma continental. Las "Islas Británicas" no serían tales islas y el actual estrecho de Bering entre Asia y Alaska, probablemente se podría pasar andando por el descenso del nivel del mar.
Buscando huellas de glaciaciones los geólogos y paleontólogos han puesto de manifiesto que ha habido no una sino muchos periodos glaciares. En los Alpes se han identificado las siguientes glaciaciones: Wurm, Riss, Mindel, Gunz y varios intermedios, llamados así en base a las ciudades o ríos más demostrativos. En América ha sucedido algo similar, identificándose varias glaciaciones como: Wisconsim, Illinois, Kansas, Nebraska .... y lo mismo ha sucedido en Siberia o en Alemania. Una vez se fue reconstruyendo el rompezabezas y situando las piezas en su orden cronológicos se dieron cuenta que en realidad lo que sucede es que estamos viendo el mismo periodo glaciar en distintas localizaciones.
En los últimos 800.000 años el volumen global de hielo ha alcanzado un máximo cada 100.000 años. Entre los periodos glaciares hay periodos interglaciares caracterizados por un clima cálido, con una duración de unos 10.000 años. Dentro de los periodos glaciares hay épocas más frías o otras más templadas. Lo mismo sucede con los interglaciares. Según todos los indicios estamos al final de un periodo interglacial.
El último periodo interglacial, denominado Eemiense, se extendió entre los 128.000 y 113.000 años. Está siendo muy estudiado para poder predecir como finalizará nuestro actual periodo cálido. La última glaciación se denomina de Wurm-Wisconsi y tuvo su máximo hace 18.000 años. Prácticamente en todas las glaciaciones se aprecia un aumento de los hielos progresivo. Durante miles de años de años se va acumulando, cada vez más, hasta que alcanza un máximo y en pocos miles de años se funden alcanzando un mínimo. (Fig 3).
Figura 3. Volumen de Hielo en los pultimos 500.000 años.
Observese como se va acumulando poco a poco,
mientras que el deshielo es muncho más rapido
Los máximos tienen una periodicidad de unos 100.000 años
Para estudiar la temperatura media de nuestro planeta los geólogos se han basado en métodos muy variados. El principal se basa en la distinta proporción de los isótopos de Oxígeno (O16 y O18), registrados en los estratos marinos y en los hielos de la antártida.
En la naturaleza existen dos isótopos estables de Oxígeno: el O 16 y el O 18. Químicamente reaccionan de la misma manera pero el O18 es más pesado que el O16. Al pesar ligeramente más, se comporta de distinta manera. El O18 en forma de agua se evapora menos y tiende a condensarse antes que el O16. En los glaciares se va acumulando agua que en su mayoría será del isótopo O16. Esto trae como consecuencia que cuando hay mucha evaporación, lo que sucede en épocas de calor, los mares se enriquecen de O18. Los animales incorporan el Oxígeno a su organismo y este va a formar parte de los caparazones en forma de carbonatos y estos a su vez se depositan en el fondo marino formando estratos de caliza. Si aumenta la temperatura, aumenta la evaporación y por lo tanto aumenta la proporción de los isótopos más pesados. El análisis minucioso del contenido de isótopos de estos estratos nos dará una prueba de la temperatura global del nuestra Tierra. En los años 50, Cesare Emiliani presentó la primera historia completa de la temperatura de la Tierra, basándose en los estratos del fondo oceánico. Existía una buena correlación de la variación isotópica de Oxígeno con los ciclos de Milankovich, que luego veremos. (Fig. 4)
Figura 4. Relación entre la temperatura global de la Tierra
deducido desde la relación de los isótopos de Oxígeno 16 y 18
con la insolación prevista para el hemisferio Norte
También se han obtenido pruebas de la temperatura terrestre basadas en los corales y foraminíferos. Para épocas muy recientes ha servido también el estudio de los anillos de los árboles e incluso los datos históricos. Con todos estos datos se ha obtenido un interesantísima gráfica con la temperatura media global de nuestro planeta en los últimos 600.000 años (Fig. 5). De esta gráfica se deduce que los principales periodos glaciares se suceden cada 100.000 años aproximadamente, con otros ciclos superpuestos de 41.000 y 26.000 años.
Figura 5. Relación entre el volumen de hielo global
y la insolación en los últimos 500.000 años
En 1842 Adhemar explicaba el clima glacial evocando únicamente a la precesión de los equinoccios (ver más adelante). En 1864, el escocés James Croll presentó la teoría que las glaciaciones se debían a variaciones en la excentricidad de la órbita terrestre. Propuso que las variaciones de temperatura y las glaciaciones se debían a fenómenos astronómicos relacionados con la órbita de la Tierra.
Figura 6. Milankovitch
(1879-1958)
Nació en la aldea serbia de Dalj. Fue colaborador de Alfred Wegener (teoría de la tectónica de placas) y de Wladimir Copen, para muchos el mayor metereólogo y climatólogo de su época ( a demás de su suegro). Cuando era estudiante, decidió "¡comprender el universo entero y arrojar luz en todos sus rincones!". Se propuso la ardua tarea de calcular la temperatura existente en las latitudes de los distintos paralelos de la Tierra y de otros planetas en sus diversas órbitas alrededor del Sol, y a partir de estos cálculos describir la climatología del pasado. En 1914 publicó un informe sobre el tema titulado "la teoría astronómica de la era glacial". En 1920 publicó la formula para calcular la intensidad de la radiación solar en función de la latitud y la estación. Demostró que los cambios de radiación debido a los cambios en la geometría orbital serían suficientes para provocar la glaciaciones. En 1938 publicó la versión definitiva de sus teorías. La Tierra tiene un movimiento muy complejo a los largo de los milenios. Cambia la excentricidad, la oblicuidad y la dirección del eje terrestre. Milankovich predijo y calculó el efecto conjunto sobre la irradiación solar y su relación con las glaciaciones. Actualmente se le reconoce un gran valor en el clima terrestre a largo plazo, pero sin olvidar la existencia de otros parámetros, como luego veremos. Es de destacar que la obra de Milan Milankovich se realizó a mano, sin utilizar ordenadores ni calculadoras, etc.
Repasemos los movimientos que tiene la Tierra y su relación con el clima.
-- El primer movimiento es la rotación sobre su propio eje. Es de todos conocidos. Dura aproximadamente 24 horas. Produce la sucesión de periodos de oscuridad (noches) y de luz (días). El eje de giro de la Tierra apunta siempre al mismo lugar, próximo a la estrella Polar. (Luego veremos que no es del todo cierto).
-- El segundo movimiento es el de traslación (Fig. 7 y 8)
Fig. 7-Movimiento de traslación de la Tierra con
los principales puntos de referencia.
los principales puntos de referencia.
Fig 8.-Movimiento de traslacion de la Tierra
y su relación con las estaciones.
y su relación con las estaciones.
La Tierra gira alrededor del Sol siguiendo una órbita elíptica, casi circular. El Sol ocupa uno de los focos de la elipse. El movimiento de traslación determina la sucesión de las estaciones, no por si mismo sino por tener el eje de giro de rotación inclinado con respecto al plano de traslación. El eje de la Tierra está inclinado 23º 26', permaneciendo en ese ángulo independientemente de las estaciones. Esto origina que los rayos del Sol estén más o menos inclinados. La palabra clima deriva del grigo, klimat, que significa inclinación. Cuando inciden más inclinados hace frío y por tanto es invierno. Cuando lo hacen más perpendiculares hace calor y por tanto es verano. Hay que decir que las estaciones están invertidas según sea el hemisferio Norte o el hemisferio Sur. El día más largo, o sea el día que el Sol esta más alto se llama solsticio de verano en el hemisferio norte (sucede sobre el 21 de junio). El día más corto es el día que el sol está más bajo y se llama solsticio de invierno que en el hemisferio Norte sucede el 22 de diciembre. Hay otros dos días muy peculiares: los equinoccios. Se llaman así porque los días duran lo mismo que las noches.
Hay que decir que las estaciones son independientes de la distancia al Sol. Hemos visto que la órbita es elíptica, su punto más próximo al sol, llamado perihelio se sitúa a 146.993.000 km, mientras que el punto más alejado está a 151.936.000 y se denomina afelio. El día que la Tierra está más próxima al Sol sucede el 2 o 3 de Enero, es decir en pleno Invierno. Mientras que el día 3 de julio es cuando más alejada está. La diferencia de distancia y por tanto de irradiación es de un 5 %, lo que hace que en teoría los inviernos en el hemisferio Norte no sean tan fríos como los del hemisferio Sur, y al contrario, los veranos del hemisferio Norte son más templados que los del hemisferio Sur. El perihelio y afelio se llaman genéricamente ápsides y la línea que los une se denomina línea de los ápsides y coincide con el eje mayor de la elipse.
El movimiento de traslación dura exactamente un año. Si para determinar el giro completo tomamos como referencia las estrellas lejanas se llama año sidéreo.
El movimiento de traslación es sin duda el movimiento terrestre más relacionado con el clima.
-- El tercer movimiento clásico de la Tierra no tiene gran trascendencia para nuestro tema. Hace referencia a la influencia de la Luna de tal forma que el movimiento de traslación no es una elipse como tal, sino levemente ondulada, pues se mueve en torno al centro de gravedad del sistema Tierra-Luna. La Luna pesa 80 veces menos que la Tierra y por tanto el centro del sistema se sitúa 80 veces más próximo al centro de la Tierra que al de la Luna. Este centro de rotación está en realidad dentro del globo terráqueo, a 4660 km. del centro, efectuando una rotación en aproximadamente 28 días. (duración del giro de la Luna).
-- Precesión de los equinoccios (Fig. 9 y 10)
Figura 9. Precesión de los equinoccios.
El eje de la Tierra describe un círculo de 46º en un periodo de 25.000 años. Actualmente apunta a la estrella Polar. Está representado pero no a escala, el movimiento de nutación debido a Luna sobre el movimiento de precesión.
Figura 10. Precesión de los Equinoccios.
Está representado la situación del Polo Norte
a lo largo de los milenios.
Está representado la situación del Polo Norte
a lo largo de los milenios.
Fue descrito por Hiparco hace 2000 años. Es un movimiento muy lento que describe el eje de la Tierra. Actualmente apunta hacia la Polar, pero hace 14.000 años apuntaba hacia la estrella Vega. Describe un circulo de 46º con un periodo de unos 25.000 años. Es la típica comparación con el movimiento de una peonza. Este movimiento se debe a que la Tierra no es totalmente esférica. Dada la rotación, nuestro planeta (y todos los demás) está ligeramente achatado. La relación de los diámetros ecuatoriales y polares solo difiere en 1/300. Es decir que el diámetro a nivel del ecuador es de 43 km mayor que el diámetro entre los polos. Solamente por esta forma no sucedería nada sino estuviera inclinado el eje de la Tierra. Este exceso de masa a nivel ecuatorial y además inclinado con respecto al plano de la eclíptica, hace que la atracción del Sol y de la Luna tenga un pequeño componente lateral. La atracción del Sol-Luna sobre este exceso de masa lateral imprime un movimiento sobre el eje de la Tierra muy lento pero medible llamado precesión de los equinoccios.
El equinoccio es el punto en el que la eclíptica (camino aparente del Sol) intersecta al ecuador celeste. Sucede en dos ocasiones, en el equinoccio de primavera (sobre el 21 de marzo) y el de otoño (sobre el 23 de septiembre). Esos dos días tiene la misma duración los días que las noches (equi, igual y noccio, noche). Debido a este movimiento, el equinoccio (como punto de intersección del ecuador con la eclíptica) se va retrasando, es decir, precede en 50.27" de arco al año. Si esos 50.27" de arco lo trasportamos a la elíptica, nos percatamos que la tierra tarda en recorrerlo 20 minutos de tiempo. 20 minutos de tiempo parecen poco pero si lo traducimos en distancia , podemos calcular que la Tierra recorre en ese tiempo ¡36.000 km.! O sea que la forma ligeramente achatada induce un retraso en distancia muy considerable. Si tomamos como referencia del año, el paso por el equinoccio dos veces consecutivas, nos referiremos al año trópico que difiere con el año sidéreo en 20 minutos.
De todas formas lo dicho hasta aquí es aproximado pues la precesión de los equinoccios en realidad está formado por dos movimientos, la precesión originada por el Sol-Luna y la originada por el resto de los planetas: precesión planetaria . La precesión Soli-Lunar es la más importante y se calcula en 50.37" al año en el sentido de las agujas de reloj, o sea precede. La Luna sería responsable de 34", mientras que el Sol contribuye solo con 16". La influencia de los planetas sobre todo Júpiter es de 0.12" por año, en sentido contrario. Si sumamos geométricamente las dos precesiones obtenemos la cifra de 50.27" por año. Júpiter tiene una masa de una milésima la solar y está situado 10 veces más lejos. Aplicando la formula de la gravitación ( proporcional a la masa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia) podemos colegir que su fuerza de gravedad sobre nosotros es, en el mejor de los casos 100.000 veces inferior a la solar. Al tener que contar con Júpiter y en menor medida con Saturno y Venus hace que el movimiento de precesión sea muy complejo. De hecho dentro de 1000 años la precesión por los planetas alcanzará 0.22" y la precesión global llegará a 50.49" en vez de los 50.27" actuales. Se puede calcular que el punto equinoccial actual sucedió hace 27.400 años y volverá a la misma posición dentro de 24.500 años. De ahí que simplifiquemos diciendo que tiene un periodo de 25.000 años. A este periodo se le ha denominado año platónico.
Las coordenadas celestes toman como referencia este punto equinoccial, por tanto hay que precisar en que año se ha tomado. Habitualmente las coordenadas de los objetos hacen referencia las coordenadas que tendría dicho objeto en el año 2000 (muchos de nuestros libros hacen referencia a las coordenadas del año 1950). Se puede calcular mediante formulas sencillas la situación exacta, pero el cambio es de pocos segundos de un año a otro por lo que no tiene excesiva importancia a efectos prácticos de observación. Otra cosa es a lo largo de los milenios, que ahí si que influye. Dentro de 12.000 años el polo norte apuntará hacia la estrella Vega. Las constelaciones circumpolares no serán las Osas sino Lira, Águila, Hércules, etc. Habrá constelaciones nuevas para nuestras latitudes, mientras que otras no se verán.
-- Nutación. (Fig. 9).En el movimiento de precesión de los equinoccios la Luna modifica ligeramente la trayectoria. Es un pequeño movimiento elíptico de una amplitud de escasos 9" con un período de 18.6 años. La Luna tiene una órbita elíptica sobre la Tierra. El punto más próximo de esta elipse no está fijo sino que va rotando en un periodo de 18.6 años. Esa rotación del nodo hace que el movimiento de precesión tenga en realidad forma ondulante. A su vez se puede distinguir una nutación en longitud y una nutación en oblicuidad. Este movimiento no tiene ninguna importancia observacional y tampoco para las glaciaciones.
Los siguientes movimientos de la Tierra son debidos a la influencia de los planetas. En el sistema solar del 99.8% de la masa está en el Sol. El 0.2% no es despreciable y origina unos movimientos a muy largo plazo.
-- Inclinación del eje de rotación terrestre (Fig. 11)
Figura 11. Oblicuidad del eje de la Tierra.
Tiene un lento movimiento entre 21.5º y 24.5º
con un periodo de 41.000 años.
Tiene gran influencia en el clima de la Tierra.
Tiene un lento movimiento entre 21.5º y 24.5º
con un periodo de 41.000 años.
Tiene gran influencia en el clima de la Tierra.
En casi todos los libros hemos leído que el eje de rotación de la tierra está a 23º27' grados con respecto a la eclíptica, cuando en realidad se debería poner 23º 26'. Esto se ha repetido y copiado muchas veces pues toma como referencia el valor de 1900 que era exactamente de 23º27'08.26". En el año 2000 valía 23º26'21.41". Actualmente la inclinación disminuye a razón de 0.41" cada año. En realidad la inclinación del eje de rotación fluctúa desde 21.5 grados hasta los 24.5 grados con un período de 41.000 años. Si cambia este ángulo también se modifican lógicamente los círculos polares, y los trópicos, pero lo mas importante es que se modifica la irradiación solar. Al aumentar la inclinación resultan más extremas la estaciones en ambos hemisferios, los verano se hacen más cálidos y los inviernos más rigurosos. (Si nos fijamos bien, la precesión de los equinoccios en realidad es una espiral que fluctúa entre los 21.5 y los 24.5 grados)
-- Excentricidad de la orbita (Fig. 12).
Figura 12. Excentricidad de la órbita de la Tierra.
Tiene un periodo de 100.000 años.
La excentricidad de la orbita varía con un período de 98.000 años. La oscilación varía entre un 0.0005, prácticamente circular, a un 0.0607. Cuando la excentricidad es máxima las estaciones se acentúan mientras que si es un círculo tienden a disminuir los cambios climáticos. Actualmente tiene un valor de 0.0167. Cuando alcanza el máximo puede producir una variación en la irradiación recibida de un 20-30 %.
-- El último movimiento que vamos a analizar es la variación de al línea de los ápsides (Fig. 13).
Figura 13. Movimiento de la linea de los áspides.
Tiene un periodo de 21.000 años.
Tiene un periodo de 21.000 años.
Modifica la duración de las estaciones. Coopera con la oblicuidad y excentricidad en la insolación total sobre la Tierra.
El punto de la órbita terrestre más próximo al Sol tampoco está fijo (el perihelio que vimos anteriormente). Toda la elipse tiene un ligero movimiento que dura 21.000 años. Hemos comentado que actualmente el día más próximo al Sol sucede el 2-3 de enero. 4.000 años antes de Cristo sucedía el 23 de septiembre, mientras que en el año 6.400 se habrá atrasado hasta el equinoccio de primavera. El cambio de fecha del perihelio lo que hace es potenciar otros movimientos. Actualmente sucede cuando en el hemisferio Norte es invierno y por tanto suaviza algo su rigor. Hay que comentar que cuando se toma como referencia para calcular la duración de un años como el paso de dos veces por el punto más próximo al sol, tenemos el llamado año anomalístico. Es solamente 5 minutos más largo que el año sidéreo.
Las 4 estaciones no tienen una duración igual: Al tener una órbita elíptica, cuando está más cerca del Sol, la Tierra viaja más deprisa. Al cambiar la línea de los ápsides hace que cada año las estaciones empiecen con ligeras diferencias temporales. Por ello la duración de las estaciones se alargan o acortan según el ciclo de 21.000 años. La diferencia es de pocas horas, pero a lo largo de los años, y sumado a los demás movimientos puede ser determinante en el clima global. Cuando coincide que la estación de invierno sucede lejana al Sol (afelio) y encima dura más tiempo puede originar un enfriamiento superior a la media. O al contrario, que el verano sea mucho más templado y no consiga deshelar la nieve caída en el invierno, se acumule y favorezca una bajada de temperatura.
-- Además de todos estos movimientos tenemos que matizar un detalle. Cuando hemos hablado del movimiento de traslación hemos dicho que en el centro está el Sol, pero no es del todo cierto. En realidad, la Tierra gira en torno al centro de gravedad de todo el sistema solar, es decir del baricentro. (Figura 14)
Figura 14. Baricentro del sistema solar.
Compleja curva del centro de gravedad del sistema solar.
Compleja curva del centro de gravedad del sistema solar.
El baricentro describe una línea espiroidea debida sobre todo a Júpiter y Saturno. Como máximo es de un diámetro solar. La detección de planetas extrasolares se basa precisamente en ese fenómeno, en los pequeños movimientos de vaiven de las estrellas debido a los planetas. De ahí que se hallan detectado solamente planetas con gran masa y muy próximos a su estrella. Es cuestión de tiempo y medios que detectemos las pequeñas oscilaciones del orden de una milésima del diámetro de la estrella con un periodo de 1 año que originaría planetas como el nuestro.
Por último diremos que nuestra Tierra sigue al Sol en su movimiento alrededor de la galaxia, y esta hacia el cúmulo local, y al supercúmulo, etc. Se ha postulado que en su viaje galáctico puede atravesar densas nubes de gas interestelar que disminuirían la luminosidad aparente del Sol y por tanto causarían una glaciación. Pero no parece verosímil dada la densidad de la nube, la periodicidad, los efectos gravitatorios, etc.
Los ciclos descritos por Milankovich hacen referencia al cambio de excentricidad de la órbita o ciclo de 100.000 años, al cambio de la inclinación del eje de rotación o ciclo de 41.000 años. El tercer ciclo de Milankovich lo he visto atribuido tanto a la precesión como al movimiento de la línea de los ápsides con un periodo de 25.000 o 21.000 años respectivamente.
Milan Milankovich calculó la irradiación recibida por el Sol a través de los milenios según estos cambios orbitales y dedujo que pueden hacer variar hasta en un 20% la irradiación solar recibida en las altas latitudes septentrionales durante el verano, lo que según él, bastaba para permitir que las grandes masas de hielos se extiendan sobre los continentes del hemisferio Norte en las épocas de veranos frescos e inviernos suaves.
Como curiosidad comentaremos que también hay descritos ciclos de Milankovich en otros planetas. Marte no tiene una Luna grande como la nuestra y está mucho más próximo a Júpiter. Su precesión dura 173.000 años. La oblicuidad de su eje es muy compleja, en realidad se puede decir que a largo plazo es caótica. Habitualmente oscila entre los 15º y 35º en un periodo de 100.000 años, pero ha podido alcanzar entre 0 y 60º en los últimos 10 millones de años. Quizá en épocas calurosas pudo haber agua líquida. Volvamos a la Tierra.
Las gráficas de temperatura global-glaciaciones y ciclos de Milankovitch parecen tener buena relación pero no es exacta. Debe haber más factores. Hay hechos que no se explican con la teoría de los ciclos de Milankovich. El clima de la Tierra ha sido bastante caluroso a largo plazo, registrando temperaturas de hasta 20 grados en los polos. Han existido varias glaciaciones a lo largo de la historia de la Tierra: las más antigua se remonta a 2.200 millones de años. Hay huellas de otra hace 700 millones de años. Periodos de glaciaciones se sucedieron entre los 420 a 290 millones de años, con periodos de hielo de entre 25 y 100 millones de años. Solamente en el último millón de años se registra esta alternancia de épocas glaciales e interglaciares. Si se calcula la irradiación para el hemisferio norte, es fácil colegir que será la inversa en el hemisferio sur y por tanto la irradiación total debe ser sensiblemente igual. Actualmente se piensa que los ciclos de Milankovich son muy importantes pero hay otros factores.
Uno de los factores que puede influir en el comportamiento global del clima sobre la Tierra es la distribución de continentes y océanos en los dos hemisferios. Actualmente el hemisferio norte es mucho más terrestre que el hemisferio sur que es mucho más oceánico. Sabemos que el comportamiento es muy diferente: los océanos tienen más inercia y responden lentamente a los cambios de temperatura, mientras que los continentes sufren variaciones de temperatura más bruscas. De ahí que el clima continental sea más extremo que el clima oceánico. Una disminución de irradiación solar en el hemisferio norte puede originar varios inviernos fríos y por tanto un acúmulo de nieve. Se produce una reacción en cadena puesto que la nieve refleja mucho la luz (albedo muy alto) que hace los inviernos todavía más fríos, dando comienzo a una edad glacial. Para otros autores lo que sucede es al contrario, los veranos no son calurosos y no llegan a derretir la nieve que se acumula para el próximo invierno. Según esta explicación se produciría una glaciación solamente en un hemisferio. Se ha comprobado que no es así, que el descenso de temperatura es global, afectando tanto a los dos hemisferios como a los glaciares de montañas.
Entra en juego otro factor hasta hace unos años poco conocido: las corrientes oceánicas. Son como inmensos ríos dentro de los océanos. La más conocida es la corriente del Golfo (Fig. 15)
Figura 15. Corriente del Golfo en el Atlántico Norte.
llamada así por originarse a la altura del golfo de Méjico donde se caliente el agua. Cruza el Atlántico, calienta las costas europeas incluida Islandia y Groenlandia. Una rama desciende por el Atlántico próxima a las Canarias hasta alcanzar de nuevo el Golfo de Méjico, mientras que la otra se enfría en Islandia y Groenlandia, descendiendo muy fría pegada a la costa americana Sin saberlo fue utilizada por Colon en sus viajes de ida y vuelta al nuevo continente. Esta corriente hace que el clima europeo sea mucho más benigno que el americano para una misma latitud. Pero esta es una corriente superficial. Existe una gran corriente que recorre todos los océanos, llamada por muchos autores la "cinta trasportadora". (Fig 16) La corriente fría atlántica baja hasta la Antártida, recorre el Pacífico e Indico y sube de nuevo por el Atlántico.
Figura 16. Circulación general del agua oceánica.
Son corrientes poco conocidas hasta el momento pero que trasportan una ingente cantidad de energía, globalizando el clima. No solo interviene la temperatura sino también la salinidad. Ambos parámetros modifican la densidad del agua, su punto de congelación, etc... creando unas corrientes silenciosas pero trascendentes para el clima terrestre. Tectonica de placas (Fig. 17)
Figura 17.Evolución geológica de los continentes.
Representación de los continentes
hace 120-60 millones de años y en la actualidad.
Representación de los continentes
hace 120-60 millones de años y en la actualidad.
La historia de la Tierra es muy compleja. Los continentes no están fijos sino que se mueven. (la velocidad es similar al crecimiento de nuestras uñas). La deriva continental es un hecho totalmente confirmado. Hace 200 millones de años todos los continentes estaban agrupados, formando uno solo denominado Pangea. Las condiciones climáticas de ese supercontinente debieron ser diferentes, con un clima continental extremo. La cinta trasportadora puede que funcionase pero diferente forma a la actual. América del Norte se separó de Pangea y posteriormente (100 millones de años) lo hizo América del Sur. Pero solo hace unos 3.5 millones de años que se unieron en el istmo de Panama. Esto supuso un cambio radical de las corrientes oceánicas: dejaron de ser ecuatoriales. La corriente del Golfo, por ejemplo, no existía antes, pues la corriente se dirigía hacia el océano Pacifico sin ningún impedimento. Quizás por eso, surgen los periodos glaciales y no antes.
Hay otro hecho muy notable que aboga la importancia de las corrientes oceánicas. Hace 11.000 años, estábamos al final del último periodo glacial. Se estaba produciendo un deshielo muy importante de los glaciales. La actual Canada era un inmenso glacial de 2 Km. de espesor. El agua de deshielo formó un gran lago aproximadamente en la zona de los grandes lagos norteamericanos llamado de Agassiz. Este lago drenaba hacia el Sur sobre el golfo de Méjico. Conforme se fueron retirando los hielos una nueva vía de drenaje de este lago hizo que el agua se vertiera hacia el atlántico norte a través de una zona próxima al río San Lorenzo. El desagüe fue muy brusco, la avalancha arrasó una gran superficie hasta llegar al mar. ¡ Ese acontecimiento lo comentamos en Huygens, dada su semejanza con el Valle Marineris de Marte!. La entrada de tanta agua dulce en el Atlántico, originó un cambio en la salinidad y en las propiedades del agua, tal que la cinta trasportadora interrumpió su circulación normal, quedando más al sur. Desencadenó un frío tan intenso que simulaba una nueva glaciación: descenso de la temperatura, aumento de los glaciares, cambio de la flora y fauna europea, etc. Costó cerca de 1000 años recuperar la cinta trasportadora normal y volver al actual periodo interglacial. Pero cuando lo hizo, la temperatura se recuperó en escasamente 20 años. Este fenómeno es conocido como periodo del joven Dryas (Dyras por ser una flor muy típica en aquella época y joven por haber otro periodo similar más antiguo).
Hay autores que sostienen que la cinta trasportadora de los océanos tiene dos situaciones estables, una correspondería a las épocas glaciales y otra a las interglaciales. Sería como la corriente del Niño pero a escala planetaria y mayor duración.
Estudiando las épocas glaciares e interglaciares se aprecia que hay otros parámetros que también se modifican como son el CO2, el metano, la cantidad de polvo atmosférico, etc. Tanto el CO2 como el metano son llamados gases con efecto invernadero. Tienen la peculiaridad que dejan pasar bien la radiación solar, pero son opacos a los infrarrojos que provienen de la Tierra. Actúan como una manta que acumula calor y por tanto elevan la temperatura. En los océanos hay 60 veces más C02 que en la atmósfera. El intercambio del CO2 atmosférico con el de los océanos y con el de los sedimentos es complejo y en muchos puntos desconocido. No sabemos si es el origen o la consecuencia de los cambios climáticos. Algo parecido sucede con el polvo atmosférico que puede ser consecuencia de climas secos o bien de erupciones volcánicas importantes que desencadenaron un descenso térmico. Aun conociendo los principales factores que determinan el clima es muy difícil hacer pronósticos a largo plazo.
Los últimos 11.000 años se han caracterizado por un clima estable y cálido, aun con notables variaciones. Hace 1.000 años hubo un periodo caracterizado por un clima extraordinariamente cálido. Islandia y Groenlandia tenían unas temperaturas que permitían el cultivo de las vides e incluso ¡importaron naranjos! Los vikingos se instalaron en estas islas y en la costa americana. Pero el clima cambió y tuvieron que abandonarlas.
Otro hecho notable fue una época de frío intenso entre 1550 a 1850. Durante este periodo hay registros escritos de grandes nevadas y mucho frío. Es de destacar que el Támesis se congelaba todos los inviernos, celebrando ferias sobre su cauce. A esta época se le ha llamado la Pequeña Edad de Hielo. Hay autores que ven en esta pequeña era glacial el comienzo de un periodo glacial, solo que no llego cuajar. Bastaría unos cuantos inviernos fríos o bien unos veranos templados para desencadenar una auténtica glaciación. De todas formas esta Pequeña Edad de Hielo es muy discutida pues parece que globalmente solo descendió la temperatura en 0.5 grados. Es de destacar que coincidió con la ausencia de manchas solares durante todo este periodo. Desde 1920 se ha vuelto a la "normalidad" con la retirada de los glaciares..
Sabemos que estamos al final de una época interglacial. Según los ciclos de Milankovich se puede predecir que dentro de unos 4.000 años sucederá el próxima periodo frío, posiblemente glaciación. Un espacio relativamente corto de tiempo. Dentro de 20.000 años sucederá una buena glaciación con temperaturas inferiores al último periodo glacial de Wurm-Wisconsi. A esta, le sucederá otra mayor dentro de 170.000 años con descensos de temperatura globales de 10º C. (Fig. 18)
Figura 18. Temperatura media desde hace 100.000 años
hasta la prevista para los próximos 100.000 años
según los ciclos de Milankovich.
hasta la prevista para los próximos 100.000 años
según los ciclos de Milankovich.
Aunque astronómicamente nos aproximemos a una época fría las predicciones son muy difíciles. El futuro próximo es muy incierto pues hay que añadirle el efecto del ser humano sobre la atmósfera. La liberación masiva de CO2 a la atmósfera y su efecto invernadero puede llegar a anular la próxima glaciación o bien crear un clima muy cálido. Los efectos del aumento de temperatura son divulgados en los medios de comunicación: deshielo masivo, aumento del nivel del mar, inundación de superficies costeras, desertización, inundaciones, etc.
Si queremos pronosticar a muy largo plazo las incertidumbres son mayores, pues los continentes dentro de unos pocos millones de años serán bastante diferentes a los actuales. América del Norte se habrá separado de América del Sur y la comunicación del océano Atlántico con el Pacífico será de nuevo una realidad. La India se separó de África hace poco más de 50 millones de años, actualmente está en pleno choque con el continente asiático (de ahí la cordillera del Himalaya), en el futuro llegará a romper Asia en dos (la primera fisura es el lago Baikal, el más profundo y la mayor reserva de agua dulce del mundo). Oceanía chocará con Asia, y la "patera" africana impactará con Europa. Con estos cambios la cinta trasportadora es difícil que funcione como ahora y por tanto es imposible predecir el clima.
Mi consejo para los próximos milenios es que nos pongamos un buen abrigo, eso si, sin olvidar un bañador en el bolsillo.
Páginas Web:
-- Jonathan Adams, Mark Maslin and Ellen Thomas Suden climate Transitions during the Quaternary en www.esd.orln.gov/projects/qen/transit.html
-- The Milankovitch Theory. En www.emporia.edu/earthsci/student/howard2/theory.htm
-- The Seasons and the Earth's Orbit. Milankovitch Cyles. U.S. Naval Observatory. Astronomical Applications Departement. En www.aa.usno.navy.mil/faq/docs/seasons_orbit.html
--Ricardo Pasquali. Las glaciaciones en www.caece.edu.ar/paleolatina/cenozoico/glaciaciones.htm
Bibliografía
--Beatty K, Petersen C, and Chaikin. The New Solar System. Cambridge University Press.1999.
-- Ron Redfern. Orígenes. La evolución de los continentes, los océanos y la vida en nuestro planeta. Ed. Piados. 2002
-- Anguita Virella F. Origen e Historia de la Tierra. Ed. Rueda 1988.
-- Monográficos Investigación y Ciencia. Temas 26: El Clima. 2001.; Temas 20: La superficie Terrestre
-- El Universo. Editorial Sarpe. 1982.
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