El porqué de las glaciaciones
Enormes glaciares, mamuts, dientes de sable, los primeros humanos y más, formaban parte del paisaje de la Tierra durante la última glaciación, hace unos 11 mil años atrás. Muchas glaciaciones más han ocurrido previamente y sus causas han intrigado a los científicos y científicas por mucho tiempo.
16 Noviembre 2020 | Por Alicia Vásquez
| Glaciar Gray, localizado en Chile en la parte occidental del Parque Nacional Torres del Paine y forma parte de los Campos de Hielo Sur.
FOTOGRAFÍA DE JOSÉ RÍOS OBREQUE
Palabras clave: Glaciación – Ciclos de Milankovitch
A lo largo de la historia, nuestro planeta ha pasado por periodos de muy bajas temperaturas, durante los cuales el hielo se ha expandido enormemente, mucho más allá de los polos, llegando incluso a cubrir la Tierra por completo. Sus causas y temporalidad son variadas, pero durante los últimos 400 mil años estas han ocurrido de manera cíclica, respondiendo principalmente a cambios astronómicos conocidos como ciclos de Milankovitch1.
| Variación de la temperatura global (línea roja) y concentraciones de CO2 (línea azul) durante los últimos 400 mil años. Los peaks (flechas amarillos) se asocian a periodos interglaciales, mientras que los periodos entre cada peak corresponden a periodos glaciales, de bajas temperaturas. Modificado de Chart of temperature and CO2 400.000 years.
FUENTE: https://johnenglander.net
|Glosario|
Milutín Milankovitch: (1879 – 1958) Ingeniero civil, astrónomo, matemático y geofísico serbio.
Número de horas en un período determinado de tiempo durante el cual una superficie recibe la luz del sol.
La teoría de Milankovitch se basa en dos conceptos fundamentales. El primero es que las glaciaciones ocurren cuando la insolación2 que recibe la Tierra en verano es débil. Esto provoca que el derretimiento del hielo acumulado durante el invierno sea menor, permitiendo el crecimiento de los glaciares. En otras palabras, la clave está en cuánto se derrite (verano), y no en cuánto se acumula (invierno). El segundo concepto de esta teoría es que la insolación que recibe la Tierra es variable y responde a tres parámetros orbitales: la excentricidad, la oblicuidad y la precesión.
| Ciclos de Milankovitch. Modificado de Reading ridges are climate and seafloor connected.
FUENTE: http://www.earthmagazine.org
Esta cambia cada 100 mil años hacia una forma más elíptica debido a las fuerzas gravitacionales que ejercen el resto de los planetas sobre la Tierra. Como podrás imaginar, mientras más alejada se encuentre la Tierra del Sol, menos calor recibirá, y viceversa. Esto quiere decir que cuando la órbita de la Tierra sea más elíptica, el afelio, o punto de mayor distancia al Sol, estará más alejado, y por lo tanto el calor recibido será mucho menor. La oblicuidad por su parte, corresponde al ángulo de inclinación del eje de rotación de la Tierra medido perpendicularmente al plano de la órbita, que cambia cada 41 mil años entre 22,1° y 24,5°. Esta inclinación es tremendamente importante para nosotros, ya que controla las estaciones del año, haciendo que un hemisferio reciba más radiación (verano) y el otro, menos (invierno), alternadamente. Cuando la Tierra alcanza su máxima oblicuidad, es decir, 24,5°, tendremos estaciones más intensas y marcadas, veranos más calurosos e inviernos mucho más fríos. Finalmente, nos queda la precesión, que se refiere al giro del eje de rotación con respecto al plano de la órbita, de modo similar al movimiento de un trompo, por efecto del cual invierte su posición cada 23 mil años.
Entonces, retomando la idea de que una glaciación ocurre cuando los veranos son menos cálidos, ¿cómo deberían configurarse estos tres parámetros orbitales para que ocurra una glaciación? Para esto veamos la siguiente figura, donde se usa como referente el hemisferio norte. Primero, la Tierra debe estar en el afelio y la excentricidad debe ser máxima: segundo, la oblicuidad debe ser la menor posible para asegurar que las estaciones sean menos marcadas, y así tener veranos menos calurosos: tercero, la precesión debe ser tal que el hemisferio norte quede inclinado hacia el Sol en el afelio, es decir, que el verano del hemisferio norte ocurra en el afelio. Para entender esto último mejor pensemos en el caso contrario, es decir, cuando el verano ocurre en el perihelio. Si este es el caso, tendremos un verano de mayor insolación, ya que estaremos más cerca del Sol, por lo que se derrite más hielo. En cambio, con el verano en el afelio, estamos más lejos del Sol, por lo que se derrite menos hielo. Estas condiciones permitirán que el hielo que se forma en invierno no se derrita mucho en los veranos, y así, al paso de cada año, el área cubierta por el hielo irá aumentando su extensión.
| A) Condiciones óptimas para una glaciación en el hemisferio norte; B) condiciones de decrecimiento de hielo en el hemisferio norte. Modificado de Ruddiman (2001)
Ahora bien, la Tierra es un sistema complejo, en el que los procesos internos que en ella ocurren pueden concatenar a su vez una serie de cambios que afectan también el clima, por lo que los ciclos de Milankovitch por sí solos no son capaces de explicar todas estas variaciones. Por ejemplo, si observamos nuevamente la primera figura, vemos una tendencia al aumento de la temperatura durante los últimos años que no se observa en los ciclos anteriores. Esta se debe a un aumento de los gases de efecto invernadero provocado por el hombre desde inicios de la revolución industrial. Estos gases son capaces de retener los rayos infrarrojos, incrementando la energía absorbida por la Tierra, y aumentando así la temperatura. Otro factor que puede alterar la energía absorbida es el efecto albedo, que corresponde al porcentaje de radiación que refleja una superficie. Esta es mucho mayor en el hielo que en rocas y suelos; por lo tanto, mientras más glaciares existan, más energía será reflejada (y menos absorbida).
Referencias
- Ruddiman, W. F. (2001). Earth’s climate: past and future. Macmillan.
