En busca de pegadas da evolución climática da Terra
Para facer predicións contundentes ante o cambio climático que se está producindo na Terra é imprescindible coñecer a evolución do clima ao longo da historia. O rexistro xeológico que conforman as rocas permite analizar como cambiou o clima en millóns de anos. Na nosa contorna existen secuencias xeológico que contribuíron de maneira significativa ao coñecemento de certos fenómenos climáticos a nivel mundial.
A loita contra o cambio climático que se está producindo é un dos grandes retos aos que se enfronta a sociedade actual. Os científicos construíron diversos modelos climáticos para predicir a evolución das condicións climáticas como consecuencia do quecemento da Terra. O futuro anunciado non parece bo. Si as taxas de emisión de gases de efecto invernadoiro non diminúen significativamente, espérase que nas próximas décadas a temperatura media mundial elévese entre 1,5-2 ºC. Neste sentido, os expertos prevén consecuencias prexudiciais como o aumento da desertización, a intensificación das estacións chuviosas, a subida do nivel do mar ou a desaparición dalgúns seres vivos. As noticias a nivel mundial sacaron á luz que algunhas destas conclusións están a día de hoxe en camiño. Pero, como predicir o impacto deste quecemento na dinámica do clima terrestre? Para construír o escenario climático do futuro, é imprescindible mergullarnos na historia climática do noso planeta para analizar a influencia que tiveron os episodios climáticos extremos que se produciron con anterioridade.
A pesar dos rexistros instrumentais dalgúns parámetros climáticos que chegan ao século XIX, os miles de millóns de anos da Terra quedan en nada. Entón, como podemos regresar no tempo para saber como era o clima da Terra? Niso baséase a paleoclimatología. Os paleoclimatólogos estudan a natureza do clima moi antigo e a súa orixe e as súas consecuencias, analizando diversos arquivos naturais (sondaxes de xeo, sedimentos de lagos e mares, e rocas sedimentarias, entre outros). As características físicas, químicas e biolóxicas que mostran estes rexistros contribúen a clarificar as condicións climáticas de diferentes épocas. Non existe un rexistro que abarque a evolución paleoclimática de toda a historia xeológico. A integración de sinais paleoclimáticas de diferentes orixes permitiu profundar na historia climática da Terra. Cada arquivo ten as súas propias características, e dependendo da idade e resolección coa que se quere investigar, selecciónanse uns materiais ou outros. Por exemplo, as sondaxes de xeo ofrecen rexistros moi fiables e precisos, pero só permiten examinalos durante uns poucos millóns de anos.
Numerosos estudos paleoclimáticos relacionados co cambio climático actual centráronse nos últimos 2,59 millóns de anos da historia da Terra, é dicir, no período Cuarterario. Nesa época sucedéronse, entre outras cousas, as glaciaciones que son coñecidas para todos. Con todo, segundo as predicións dos modelos climáticos, o rápido quecemento actual e futuro non ten parangón no pasado máis recente. A previsión é que, se se manteñen as emisións de gases actuais, no ano 2150 prodúcese un clima similar ao do período Eoceno, fai 56 millóns de anos. Durante o período eoceno, a temperatura media na superficie da Terra rexistrou un máximo, uns 13 ºC máis quente que a actual. A concentración e a temperatura dos gases de efecto invernadoiro eran tan altas que o xeo dos polos desapareceu. Estas estacións quentes do planeta Terra, asociadas a altas concentracións de gases de efecto invernadoiro, denomínanse greenhouse (invernadoiro en inglés). O Eoceno foi o último período de greenhouse da historia da Terra, pero tamén en épocas máis antigas, como a metade do Cretácico (fai 95 millóns de anos), as condicións foron similares. Nestas cálidas épocas, ademais da calor no clima xeral, rexistráronse ocasionalmente fenómenos climáticos asociados aos rápidos e violentos aumentos da temperatura, que poden ser análogos ao actual cambio climático. A modo de exemplo, o máximo térmico que deu inicio ao período Eoceno (PETM: Paleocene-Eocene Thermal Maximum ou sucesos oceánicos anóxicos de medio Cretáceo (OAE: Oceanic Anoxic Event).
Segundo o visto, son especialmente interesantes as sucesións paleoclimáticas que teñen máis de decenas de millóns de anos. Os rexistros paleoclimáticos destas idades foron frecuentemente analizados en secuencias sedimentarias. Os sedimentos son partículas sólidas que se forman, transportan e acumulan como consecuencia dos procesos e fenómenos que afectan á atmosfera, a hidrosfera e a biosfera. En moitas ocasións, acumúlanse en masas de auga en calma, que incorporan restos mineralizados de organismos que habitan nelas (cascas, fragmentos de esqueleto…). A composición física (tamaño de gran, estruturas sedimentarias…), química (isótopos estables, contido en mineral, composición química…) e fosil son reflexo das condicións climáticas da contorna. Atopar sedimentos de decenas de millóns de anos non é fácil. Ademais, para preservar o sinal climático, os rexistros deben mostrar unha sedimentación continua e constante, sen que iso afecte a unha forte actividade tectónica que poida distorsionarla.
No bo camiño, as condicións indicadas pódense atopar en masas de auga tranquilas, é dicir, en lagos e en mar aberto. É de supor que os sedimentos mariños que se acumulan por centos ou miles de metros de profundidade apenas poden dicir nada sobre as condicións climáticas da superficie terrestre. Con todo, parte dos sedimentos acumulados no mar profundo teñen a súa orixe no continente, xa sexan arrastrados polo vento ou por correntes de auga. Outra parte, moitas veces a principal, terá unha orixe mariña. A fracción máis importante de orixe mariña está formada por cascas e esqueletos mineralizados microscópicos dos organismos que habitan nela. Estes seres vivos tamén dependen das condicións físico-químicas da superficie do océano que produce o clima, polo que ás veces son capaces de rexistrar os cambios no clima. En varias sondaxes de sedimentos realizados no golfo de Bizkaia, por exemplo, o estudo das características físicas e químicas dos organismos microscópicos e sedimentos que habitan no mar permitiu observar a evolución climática dos últimos 140 mil anos.
Aínda que os sedimentos do golfo de Bizkaia non permitiron estudar idades moi antigas, o estudo dos sedimentos submarinos ha permitido reconstruír o sinal paleoclimática de 100 millóns de anos. Para conseguir rexistros máis longos e antigos, tívose que afastar varios centos de quilómetros da costa e mergullarse baixo unha columna de auga de varios metros. Requírese un soporte tecnolóxico moi avanzado para a realización de sondaxes de varios metros nestas condicións. Como é de imaxinar, esta infraestrutura non está ao alcance de todos os investigadores. Por tanto, se non podemos analizar un destas sondaxes oceánicos, non hai posibilidade de investigar o antigo paleoclima? Pois, afortunadamente si!
Existe outro tipo de rexistro máis accesible e que permite analizar idades máis temperás: as rocas sedimentarias. As rocas sedimentarias son sedimentos endurecidos e compactados até convertelos en roca. Os sedimentos transfórmanse en roca debido aos movementos de fluídos entre grans cando os sedimentos quedan enterrados e á presión exercida por sedimentos máis novos que se acumulan sobre eles. Grazas ao levantamento tectónico, as rocas moi antigas e moi profundas atópanse hoxe en día na superficie terrestre. Estas rocas permiten o estudo de rexistros de máis de 100 millóns de anos de antigüidade, entre eles o arquivo paleoclimático. Ademais, as rocas conservan derívaa continental, a actividade tectónica, os fenómenos extraterrestres, a destrución e aparición de seres vivos e as respostas doutros moitos aspectos xeológico. Desafortunadamente, canto máis antigas sexan as rocas, máis influencian os procesos posteriores ao depósito, que poden transformar o sinal climático orixinal da roca. Por tanto, as sucesións de rocas deben ser estudadas en profundidade, seleccionando coidadosamente as mostras e os parámetros que se estudarán.
Na nosa comarca, desde os cumes até os cantiis, predominan as rocas sedimentarias. Estas rocas están formadas por materiais acumulados na depresión sedimentaria denominada Conca Cantábrica Vasca. Na conca acumulouse un rexistro sedimentario de entre 250 e 35 millóns de anos aproximadamente. Estas rocas sedimentarias afloran hoxe debido aos esforzos tectónicos que orixinaron o levantamento dos Pireneos. Por tanto, para estudar os afloramientos formados polos antigos sedimentos, só gastaremos un pouco de gasolina e botas de monte.
Na conca cantábrica atopáronse numerosas secuencias xeológico excelentes para a realización de estudos paleoclimáticos, claves para o coñecemento dalgúns fenómenos climáticos que afectaron a nivel mundial. Nalgunhas das afloraciones da nosa costa pódense atopar secuencias de rocas acumuladas a gran profundidade submarina nas épocas de greenhouse mencionadas máis arriba. Exemplo diso son as series rochosas que afloran en Deba-Zumaia ou en Uribe Kosta, caracterizadas pola existencia de táboas e miles de capas continuas de lado. Estas capas aseméllanse ás páxinas do libro que garda a historia paleoclimática da Terra e permiten coñecer a evolución do clima antigo a través da lectura de diferentes parámetros físicos, químicos e biolóxicos conservados nas mesmas. Zumaia conta cun rexistro único do PETM submarino de referencia mundial, que atraeu a investigadores de diferentes países. En Bizkaia, nos cantiis que van desde Sopela até Punta Galea, ademais de aflorar os rexistros parciais do PETM, identificáronse os rexistros doutros fenómenos climáticos máis débiles ocorridos a nivel mundial no Eoceno, relevantes para coñecer ben a variabilidade do clima terrestre. Ademais, atopáronse algúns rexistros únicos da OAE no centro do Cretácico en plataformas continentais de media profundidade da Conca Cantábrica, que na actualidade atópanse nos afloramientos occidentais de Aralar, Pagasarri ou Cantabria.
Bibliografía
Burke, K. D., Williams, J. W M. A., Chandler Haywood, A. M., Lunt, D. J. e Otto-Bliesner, B. L. 2018. “Pliocene and Eocene provide best analogs for near-future é”. Proceedings of the National Academy of Sciences, 115(52), 13288-13293.
Martínez‐Braceras, N., Payros, A., Arostegi, J., e Dinarès‐Turell, J. 2021. “Physical and geochemical record of an early Eocene carbon cycle perturbation on a turbiditic continental margin”. Sedimentology, 68(2), 881-904.
Millán, M. I. Weissert, H. J., Fernández Mendiola, P. A., e García-Mondéjar, J. 2009. “Impact of Early Aptian carbon cycle perturbations on evolution of a marine shelf system in the Basque-Cantabrian Basin (Aralar, N Spain)”. Earth and Planetary Science Letters, 287(3-4), 392-401.
Pujalte, V., etc Baceta, J. I e Schmitz, B. 2015. “A massive input of coconde-grained siliciclastics in the Pyren Basin during the PETM: the missing ingredient in a coeval abrupt change in hydrological regime”. Climate of the Past,11(12), 1653-1672.
Rodriguez-Lázaro, J., Pascual, A., Cacho, I., Varela, Z. e Pena, L. D. 2017. “Deep-sexa benthic response to rapid climatic oscillations of the last glacial cycle in the SE Bay of Biscay”. Journal of Sexa Research, 130, 49-72.
Ruddiman, W. F. 2008. Earth`s climate. Past and future. O doutor W. H. Freeman and Company, Nova York.
Tierney, J. E., Poulsen, C. J., Montañez, I. P., Bhattacharya, T., Feng, R., Ford, H. L., ... e Zhang, E. O doutor G. 2020. “Past climates informatour future”. Science, 370(6517), eaay3701.
Buletina
Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian
Teknopolis
