El Grupo de Investigación en Ciencias de la Tierra de la UIB participa, junto con tres universidades americanas, en el trabajo que descifra el ascenso del nivel de la mar la última vez que la Tierra estableció récords máximos de CO2.

Según el estudio publicado a la revista Nature, las cuevas de Artà, en Mallorca, aportan una evidencia geológica de más de 4 millones de años de antigüedad que permite que los científicos sepan qué eran los niveles de la mar en el pasado.

 

Un equipo científico internacional formato por miembros de la Universidad de las Illes Balears (UIB), y también de la Universidad de Florida del Sur, la Universidad de Nuevo México y la Universidad de Columbia, todas en Estados Unidos, han descubierto que el nivel del mar superó los 16 metros de altura respecto del actual durante un tiempo en que la temperatura de Tierra era tan solo entre 2 y 3 °C más cálida que en la era preindustrial. El grupo presenta esta revelación en un artículo de la prestigiosa revista NATURE esta semana.

El nivel del mar asciende en respuesta a la fusión de los casquetes de hielo de Groenlandia y la Antártida, pero cuánto y a qué velocidad se produce esta subida es un tema de debate intenso y discusión en el mundo científico para poder llegar a una respuesta clara. La reconstrucción de los casquetes de hielo y los cambios del nivel de la mar asociados durante los periodos pasados, cuando el clima de la Tierra era más cálido que el actual, proporciona un experimento de laboratorio a escala de la Tierra para estudiar esta cuestión. Podemos utilizar el conocimiento adquirido en el estudio de los periodos pasados más cálidos para afinar los modelos que servirán para predecir la respuesta futura de los casquetes de hielo al calentamiento global actual.

Los miembros del equipo científico aportan una visión nueva sobre el nivel del mar en el pasado, con la utilización de un tipo de depósitos especial que se encuentran dentro de las cuevas y que son conocidos como sobrecrecimientos freáticos sobre espeleotemas (POS por sus siglas en inglés). Estos depósitos, desde un punto de vista químico, corresponden a apresurados carbonatados que solo se forman en cuevas litorales en la interfase aire/agua salobre cada ve que las cuevas son inundadas por las subidas del nivel marino. Dado que estas cavidades se localizan a menos de 300 metros de la línea de costa, el nivel freático en estas cuevas es, y lo fue en el pasado, coincidente con el nivel de la mar del mismo modo que lo es hoy. Por ello, este registro geológico único es robusto y cuidadoso, como indicador del nivel de la mar y su idoneidad para la datación radiométrica por el método Uno-*Pb, lo cual permite aportar edades absolutas al registro del nivel marino, las cuales son independientes de las cronologías comúnmente utilizadas relacionadas con los parámetros orbitales terrestres. Esto significa que si encontramos POS antiguos podremos reconocer la evolución del nivel marino en el pasado.

Las cuevas de Mallorca

Los científicos han descubierto, analizado e interpretado seis paleoniveles de POS de las cuevas de Artà, en la isla de Mallorca (Mediterráneo occidental). Actualmente, estos depósitos se encuentran en diferentes elevaciones dentro de la cueva, que van de los 22,5 a los 32 m por encima del nivel de la mar actual. Un muestreo muy esmerado y los análisis en el laboratorio de 70 muestras han suministrado unas edades que van desde hace 4,4 a 3,3 millones de años (Mi). Estas edades nos indican que estos depósitos se formaron a la cueva durante la época pliocena. Los cambios del nivel de la mar que han afectado las cuevas de Artà pueden ser causados por la fusión o el crecimiento de los casquetes de hielo (y relacionados con la adición o sustracción de agua de las cuencas oceánicas), así como por el levantamiento o subsidencia de la misma isla. El equipo científico ha utilizado modelos numéricos y estadísticos para analizar de manera cuidadosa qué levantamiento o subsidencia puede haber tenido lugar desde el Plioceno, y sustraer estos valores de las elevaciones aportadas por los POS. Este trabajo da como resultado un registro nuevo, que consiste en seis datos puntuales del nivel marino mediano global durante el Plioceno, que se pueden relacionar de manera directa con la medida de los casquetes de hielo en el pasado.

Un intervalo clave y de interés particular para los científicos es el periodo cálido del Piacenziano medio (3,264 a 3,025 Mi) en la época pliocena, en el cual las temperaturas eran entre 2 y 3 °C superiores a las de los tiempos preindustriales. También corresponde en el último momento en que el nivel de CO2 de la atmósfera era superior al actual (~400 *ppm), y, por lo tanto, aporta unas pistas importantes sobre que nos espera en el futuro a la vista del calentamiento actual de carácter antropogénico. Los autores de este estudio han encontrado que durante este periodo el nivel mediano global del mar fue tan alto como 16,2 m (con un rango de incertidumbre de 5,6-19,2 m) por encima del nivel de la mar actual. Esto significa que si el CO2 atmosférico se estabiliza alrededor de los nivel actuales, cosa que puede durar de centenares a miles de años, el nivel marino medio global podría probablemente ascender hasta esta altura, o incluso más, si añadimos la expansión térmica de los océanos.

Considerando los patrones de fusión del hielo actuales, el valor calculado de crecimiento del nivel de la mar (~16 m) muy probablemente podría ser causado por el colapso tanto del casquete de hielo de Groenlandia, como de la Antártida occidental. Teniendo en cuenta la elevada calidad de los datos, esta elevación queda mucho más delimitada que en trabajos publicados anteriormente y representa, pues, un paso adelante importante. En el mismo artículo, los autores también sugieren que el nivel de la mar subió 23,5 m (9,0-26,7 m) respecto del actual ahora hace 4,4 Mi, durante el Óptimo Climático Plioceno, cuando la temperatura mediana global fue superior en 4 °C respecto de la de los tiempos preindustriales.

Los datos presentados en este estudio indican que los casquetes de hielo son muy sensibles al calentamiento, y estos resultados pueden servir como objeto para futuros estudios sobre la estabilidad de los casquetes glaciares y la calibración de los modelos empleados hasta ahora, así como hacer estimaciones más cuidadosas para futuros crecimientos del nivel de la mar.

Esta investigación es fruto del convenio de colaboración entre la Universidad de les Illes Balears y la Universidad de Florida del Sur. Ha contado con la financiación de la Agencia Española de Investigación (CGL2016-79246-P, AEI-FEDER, UE) al equipo de la UIB, y de la National Science Foundation (USF y UNM). 

Referencia bibliográfica

Dumitru, O. A.; Austermann, J.; Polyak, V. J.; Fornós, J. J.; Asmeron, Y.; Ginés, J.; Ginés, A.; Onac, B.P. (2019). «Constraints on global mean sea level during the Pliocene». Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1543-2 

Fecha de publicación: Tue Sep 03 09:40:00 CEST 2019