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» » Las investigaciones sobre el clima del pasado geológico

El clima de una región, como las experimentadas observaciones diarias de una mañana fría y un caliente mediodía, ha sido durante mucho tiempo considerado, simplemente, como el resultado de la altura del Sol sobre el horizonte. Esta idea obligó a una visión muy simple de la distribución de los climas de la Tierra, una temperatura que cae en los polos y aumenta en el ecuador, formando así los grandes cinturones climáticos paralelos.

Al establecerse el tiempo geológico profundo por los primeros geólogos y naturalistas se puso de manifiesto que no sólo había cambiado con el tiempo la distribución del mar y la tierra, también lo había hecho el clima.

El filósofo alemán Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716), imaginó una Tierra fundida, formada por la aglomeración de gases calientes y polvo, que poco a poco se fue enfriando y desarrollando una corteza estable. Según Leibniz este enfriamiento aún continúa hoy día, disponiendo la formación de grandes capas de hielo en los polos. Los climas más cálidos pasados, según postulaba esta hipótesis, parecían respaldados por el descubrimiento de restos fósiles de animales tropicales en Europa y Siberia, como elefantes, leones e incluso rinocerontes.

El naturalista francés Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon (1707-1788), relacionó la extinción de estos animales con los profundos cambios climáticos pasados en Europa, supuestamente, un evento repentino de enfriamiento, "Es imposible", exclamaba, "transformar un elefante en un reno."

Si el enfriamiento continuaba, preveía un futuro sombrío para el planeta, en su obra, "Petrifications et fossils" (1786):

"[...] la disminución de las aguas, junto con la multiplicación de organismos, será capaz de retardar durante unos pocos miles de años, que el frío y el hielo envuelvan toda la Tierra."

También el gran geólogo escocés Sir Charles Lyell (1791-1875), trató de resolver el misterio de los cambios climáticos del pasado, cada vez más evidenciado por las huellas paleontológicas y geológicas. Lyell negó los cambios repentinos, ya que no podían explicarse sin necesidad de invocar fuerzas misteriosas y desconocidas. Lyell, a su ve, consideró el tiempo geológico como un ciclo, una idea adoptada de la astronomía y de los movimientos celestes de los planetas. Comparaba la historia de la Tierra y los cambios climáticos producidos con un "año geológico", con su otoño, invierno, primavera y verano, ordenado y similar a los movimientos de la tierra alrededor del sol.

Las especies animales y vegetales se han adaptado perfectamente a estas "estaciones geológicas". Lyell negó, en principio, la posibilidad de la extinción, consideraba la aparente pérdida de especies en el registro fósil como un mecanismo de preservación muy imperfecto de la columna estratigráfica; así, cuando una estación "geológica" terminaba, algunas especies animales y vegetales disminuían su abundancia (siendo más improbable su conversión en fósiles), y entre tanto, otras florecían, un modelo reversible en cualquier momento. Y esto es lo que hacía posible su vuelta, Según Lyell:
"Entonces, podrían volver esos animales, de los cuales se conserva su memoria en las rocas antiguas de nuestros continentes. El enorme iguanodonte podría reaparecer en los bosques, y el ictiosaurio en el mar, mientras que el pterodáctilo, de nuevo sobrevolaría los bosques umbrosos de helechos arborescentes."

Que los mamíferos durante ciertos períodos geológicos no fueran el grupo dominante en el registro fósil era culpa del clima, desfavorables a su desarrollo, pero favorable para reptiles y peces.

Lyell en su "Principles of Geology" (primera edición, 1830-1832), explica estos cambios climáticos cíclicos como un proceso lento y constante, controlado principalmente por la distribución de la tierra y el mar del planeta, y por las diferencias de absorción de calor y radiación de las rocas y el agua. Si las tierras, quedan distribuidas principalmente en los polos, provocarán un enfriamiento global, y si las agrupaciones de tierras se producen alrededor del ecuador, absorbiendo gran parte de la radiación solar, el resultado sería un calentamiento global.

Poco después de la publicación del libro de Lyell, el simple punto de vista de un clima constante de enfriamiento o de calentamiento, fue cuestionado por la propuesta de la influencia de gases en la atmósfera o del número de manchas solares sobre la temperatura de la Tierra. Pero el descubrimiento más importante, fue el reconocimiento de que los sedimentos de antiguos glaciares se extienden lejos de las montañas o los polos hacia latitudes medias. Estos glaciares y casquetes de hielo sólo podrían explicarse por la nueva teoría emergente de las edades de hielo, que se caracteriza por un repentino clima cálido y frío en el reciente pasado geológico.

En 1842, el matemático francés Joseph Alphonse Adhémar (1797-1862), elaboró una hipótesis para explicar los recurrentes cíclos de las edades de hielo. Calculó las variaciones en la "dirección" y la declinación del eje de la Tierra y los "movimientos" de ésta alrededor del Sol en el pasado, estos parámetros influyen en el tiempo y en la cantidad de radiación solar que llega a la Tierra, lo que origina cambios climáticos cíclicos. Adhémar, propuso que en un período de 11.000 años, el hemisferio que experimente el invierno más largo desarrollará una edad de hielo. Sin embargo, su idea tenía un importante defecto, en 1852, el geógrafo y explorador alemán Alexander von Humboldt (1769-1859), que contribuyó notablemente a la comprensión del cambio climático, debido a sus meticulosas observaciones en América del Sur, señaló que Adhémar no consideró el hecho que cuando un hemisferio experimenta baja radiación, el otro hemisferio experimenta un aumento, así que, al final, la suma total de energía del planeta sigue siendo más o menos invariable.

Pese a este primer fracaso para explicar el clima de la Tierra, el trabajo de Adhémar tuvo un efecto importante que inspiró la investigación posterior y a los naturalistas.

En 1833, James Croll (1821-1890), hijo de un cantero pobre de Perthshire, en Escocia, compró un ejemplar de "Penny Magazine", una revista destinada a la educación de los niños. Se quedó fascinado y empezó a leer extensamente sobre ciencia: "Al principio yo estaba totalmente confundido, pero luego la belleza y la simplicidad de las ideas me dieron alegría y sorpresa, y comencé a estudiar seriamente la cuestión."

Después de algunos problemáticos años, Croll encontró trabajo como supervisor de mantenimiento de el Andersonian College de Glasgow, donde tuvo acceso a la biblioteca, un recurso que el agradeció explotar.
 "En ese momento, la cuestión de lo que podría haber desencadenado una edad de hielo era muy discutida entre los geólogos. Así que, en la primavera de 1864, dirigí mi atención sobre este tema."

Desde 1864 en adelante, Croll tuvo correspondencia con Charles Lyell sobre la conexión entre las edades de hielo y las variaciones en la órbita de la Tierra. Croll utilizó en sus cálculos un factor importante que Adhémar no conocía aún, los "movimientos" del perihelio y el afelio de la Tierra a lo largo de la eclíptica (la precesión de los equinoccios). En 1875, publicó sus cálculos en un trabajo titulado "Climate and Time, in Their Geological Relations" [El clima y el tiempo, en sus relaciones geológicas].

El geólogo Archibald Geikie (1835-1924) escribió sobre la obra de Croll:
"La teoría astronómica me parece la mejor solución para el enigma de la edad de hielo. Conlleva todos los factores determinantes para la sucesiva alternancia de períodos fríos y calientes, y describe el carácter peculiar de los climas glaciales e interglaciales."

Pero aún existía un problema, incluso si los métodos de datación en esos momentos eran primitivos y en el mejor de los casos, aproximativos, las evidencias geológicas apoyaban una edad muy temprana para los depósitos glaciales cartografiados, según la teoría de Croll, la última glaciación terminó hace 80.000 años. Cuando murió Croll, muy respetuosos, los geólogos consideraron su teoría equivocada.

Geikie continuó: "Es muy posible, que con ciertas modificaciones de sus puntos de vista podría resolverse el enigma, pero, por ahora, debemos seguir trabajando y esperar."

Fue el serbio Milutin Milankovitch (1879 - 1958), quien a pesar de reconocer los logros anteriores, indicó también, la falta de datos y los errores cometidos por sus predecesores.

Entre 1912 y el comienzo de la primera Guerra Mundial, Milankovitch publicó algunos resúmenes preliminares de su teoría que estaba desarrollando basada en mejores mediciones, concluyendo que los tres factores astronómicos, en contraste con los autores anteriores, eran importantes para explicar el clima terrestre. Finalmente, en 1920 publicó el proyecto final de su hipótesis "Mathematical theory of thermal phenomena caused by solar radiation" [Teoría matemática de los fenómenos térmicos causados por la radiación solar], donde resumió:
- Las glaciaciones periódicas son causadas por las variaciones de los parámetros astronómicos.

- Los tres parámetros astronómicos conocidos influyen en la cantidad de energía solar sobre la superficie de la Tierra, especialmente durante el verano en el hemisferio norte.

- Es posible calcular estos cambios y así calcular el clima en el pasado.

Hoy día se conocen otros parámetros que influyen en el clima de la Tierra, como son la distribución del mar y la tierra, la cantidad de polvo, los gases y el vapor en la atmósfera, la vegetación o la actividad del sol, por mencionar algunos.

No obstante, tal como un marcapasos controla los latidos de un corazón, los parámetros astronómicos influyen en el ritmo del clima de un pasado geológico. Y en este momento, un nuevo parámetro se ha presentado amenazador: los humanos y su industria.


Bibliografía:
CHORLTON, W. (ed) (1985): Ice Ages (Planet Earth). Time-Life Books: 176
CROLL, J. (1875): Climate and Time, in their Geological Relations. A theory of secular changes of the Earth's Climate. D. Appleton and Company, New York: 630
FLEMING, J.R. (1998): Charles Lyell and climatic change: speculation and certainity. In: BLUNDELL, D.J. & SCOTT, A.C. (eds) Lyell: the Past is the Key to the Present. Geological Society, London, Special Publications, 143: 161-169
LYELL, C. (1850): Principles of Geology or, the modern changes of the Earth and its inhabitants - considered as illustrative of Geology. 8th revised edition, John Murray, London: 811
RUDWICK, M.J.S. (2005): Bursting the limits of time - The reconstruction of Geohistory in the Age of Revolution.The University of Chicago Press, Chicago, London: 708

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