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Paleoclima

Tempestades en la Edad de Hielo

Durante la última glaciación, las lluvias torrenciales sobre el territorio brasileño se habrían concentrado en el nordeste y en la Amazonia

En el período comprendido hace entre 70 mil y 10 mil años, hubo etapas reiteradas de aumento en los niveles de precipitaciones al norte de la desembocadura del río Doce, en el estado brasileño de Espírito Santo,(el círculo de trazos anaranjados) según indica un nuevo estudio

El análisis de 14 muestras de sedimentos extraídas en el talud de la costa brasileña, la zona de transición sumergida que se extiende entre la plataforma continental y la llanura abisal desde el extremo sur del estado de Rio Grande do Sul hasta el norte de la Amazonia, indica que se habrían registrado dos patrones distintos de lluvias en el territorio brasileño durante el último período glacial, especialmente en el lapso de tiempo comprendido entre 70 mil y 10 mil años atrás. Al norte del río Doce, que atraviesa los estados de Minas Gerais y Espírito Santo, se habrían producido aumentos recurrentes y significativos de la pluviosidad durante el transcurso de lo que se denomina como Edad de Hielo. Hacia el sur de ese curso de agua, que fluye a alrededor de 20 grados de latitud sur, ese fenómeno no pudo constatarse, según se consigna en un artículo científico redactado por científicos brasileños y alemanes que salió publicado en la revista Qaternary Science Reviews.

En las áreas donde se registraron reiterados aumentos de los índices de precipitaciones, que abarcan el litoral del  nordeste y de la Amazonia, la temporada de lluvias intensas se habría concentrado entre el otoño y el invierno. En el resto del territorio brasileño, en las regiones sudeste y sur, los datos recabados sugieren que el clima no presentó esas alteraciones. “Estudios previos indicaban que los aumentos frecuentes de la pluviosidad durante la última glaciación habrían ocurrido en todo el territorio brasileño y que las lluvias más copiosas se concentraron en el verano”, comenta el geólogo Cristiano M. Chiessi, de la Escuela de Artes, Ciencias y Humanidades de la Universidad de São Paulo (EACH-USP), coordinador del estudio. “Pero los datos de nuestro trabajo no corroboran esa perspectiva”.

La composición geoquímica de los testigos de sedimentos, tal como se les denomina a esas muestras, se determinó mediante análisis de fluorescencia de rayos X y aportó parámetros que permitieron inferir el régimen de lluvias del pasado. Según la proporción de material de origen marino, tal como es el caso del calcio, que mayormente proviene de los restos de conchas, y de los sedimentos de origen continental, puede reconstruirse el modelo de pluviosidad de una región. Cuanta más lluvia cae sobre un continente, mayor es la erosión y el arrastre de sedimentos terrígenos de origen continental a través de los ríos y hasta su desembocadura en el océano. Además de recurrir al análisis de los testigos, uno de los cuales fue obtenido por los autores del artículo (el resto fueron consultas en la literatura científica), los investigadores recurrieron al modelado climático por computadora para recrear el régimen de lluvias probable sobre Brasil durante la última glaciación.

Como no había ninguna muestra de sedimentos de un tramo importante de la costa brasileña, comprendido entre los estados de Espírito Santo y Paraíba, el grupo de Chiessi tuvo que conseguir un testigo que cubriera ese hueco en los datos. El sitio elegido para extraer el material fue la desembocadura del río São Francisco, en el límite entre los estados de Sergipe y Alagoas. A bordo del buque de investigación alemán RV Meteor, los científicos participaron en una expedición oceanográfica en 2016 y extrajeron una muestra de sedimentos –un cilindro de 10,4 metros de largo– de un talud localizado a lo largo de la desembocadura del río. “Ese testigo recibió sedimentos terrígenos provenientes del río São Francisco al menos durante los últimos 70 mil años”, dice Marília C. Campos, quien realiza su doctorado bajo la dirección de Chiessi y es la autora principal del artículo.

Durante el último período glacial, sobrevinieron cambios climáticos abruptos que en mayor o menor grado afectaron a todos los continentes. Independientemente de que fuera invierno o verano, las temperaturas promedio fueron durante la mayor parte de la última glaciación 16º C más bajas que las que se registran actualmente en la región del polo norte. Los glaciares avanzaron hacia el ecuador en América del Norte, Europa y Asia. Con todo, la situación se hizo más dramática en seis intervalos de tiempo comprendidos entre 63 mil y 15 mil años atrás. En esos lapsos, las temperaturas en el hemisferio norte descendieron todavía más, y los icebergs llegaron hasta el sur de la península ibérica. Eso momentos de alteraciones climáticas más drásticas fueron descritos en 1988 por el geólogo marino y climatólogo alemán Hartmut Heinrich, quien hasta 2017 trabajó en la agencia federal hidrográfica y marítima de Alemania (BSH, por sus siglas en alemán). Es por eso que a esos sucesos se los denomina eventos Heinrich.

Igor M. Venancio Recolección de sedimentos en la desembocadura del río São Francisco efectuada en 2016 durante la expedición oceanográfica del buque alemán RV MeteorIgor M. Venancio

La duración de esas instancias extremas varió entre algunos cientos y unos pocos miles de años. En el trópico de América del Sur, durante el transcurso de los eventos Heinrich, los cambios de temperatura fueron leves. Como compensación, llovió mucho más. En el caso de Brasil, el nuevo trabajo sugiere que la distribución geográfica de esas lluvias torrenciales sobre el área costera no fue uniforme. El grupo de Chiessi incluso propuso un nuevo mecanismo para explicar la abundancia de las lluvias hacia el norte del río Doce y su escasez hacia el sur.

La hipótesis más sólida, con base en la literatura científica, preveía que los períodos de un incremento exagerado de la pluviosidad en la Amazonia y en el nordeste estuvieran asociados a una cadena de fenómenos climáticos claramente conectados con los períodos de verano. Gran parte de esas tempestades, también según las teorías más aceptadas, cobraban volumen a partir de la humedad proveniente de la evaporación de las aguas del sector tropical del Atlántico Norte. “Pero nuestro trabajo aportó evidencias de que el mecanismo responsable del incremento de las lluvias en esas dos regiones de Brasil durante los eventos Heinrich es otro, que hasta ahora no figuraba en la literatura científica”, dice Chiessi. Según sostiene, la evaporación de las aguas del Atlántico Norte no está relacionada con las tempestades de la Edad de Hielo en la porción septentrional de la costa brasileña.

Las alteraciones drásticas del clima en el pasado, mientras el ser humano moderno colonizaba los continentes del planeta, se habrían producido por las disminuciones, también abruptas, en la intensidad de la gran circulación de las aguas del Atlántico. Lo que se denomina Circulación Atlántica Meridional de Retorno (AMOC, por sus siglas en inglés), es una corriente circulatoria oceánica a gran escala que transporta aguas cálidas, salinas y superficiales del Atlántico Sur hasta altas latitudes del Atlántico Norte. Las aguas se desplazan en la superficie del océano desde la zona de Salvador (Bahía) hasta Reikiavik, en Islandia, desde donde vuelven a desplazarse, en esta ocasión en sentido sur y a mayor profundidad, hasta las proximidades de la Antártida. La importancia de esos desplazamientos gigantescos de agua es enorme para toda la ingeniería del clima planetario. Se estima que la cantidad de energía transportada por segundo por la gran circulación del Atlántico es casi 100 mil veces mayor a la que produce la central hidroeléctrica de Itaipú con todas sus turbinas funcionando a pleno.

Según el geólogo de la USP, a lo largo de su recorrido rumbo al norte, la intensa evaporación en las latitudes bajas, cercanas al ecuador, provocaría que las aguas oceánicas que están siendo transportadas acaben siendo más salinas. A continuación, al enfriarse, a altas latitudes, causaría una contracción de su volumen. La mayor salinidad y el menor volumen tornarían a las aguas más densas. Entonces se sumergirían hasta casi 2 mil metros de profundidad y “viajarían” a través de miles de kilómetros por el fondo del océano hasta la región antártica, donde volverían a emerger. La reducción de esa circulación oceánica habría sido la causante del desorden en el régimen pluvial a lo largo de la región del litoral brasileño durante la última era glacial.

El grupo de Chiessi notó una coincidencia interesante entre el régimen de lluvias del clima del pasado glacial y la biodiversidad actual del Bosque Atlántico. El río Doce, que separaba la zona que padeció alteraciones drásticas al norte de aquella que conservó un clima menos variable hacia el sur, también está considerado como una especie de línea divisoria entre dos patrones de flora y fauna del Bosque Atlántico. Muchas de las especies de anfibios y reptiles que prosperan en la región norte de ese bioma no existen en el sur. “Es posible que el desarrollo de las especies del Bosque Atlántico al norte de los 20 grados de latitud sur haya estado signado y hasta cierto punto controlado por la incidencia periódica de aumentos torrenciales de las precipitaciones”, opina el geólogo. “Esto no se habría producido en la porción sur de ese bioma”.

La bióloga Cristina Miyaki, del Instituto de Biociencias de la USP, evita sin embargo adjudicarle un rol exclusivo al patrón no uniforme de lluvias torrenciales en la costa brasileña durante la última glaciación como un factor que pueda explicar las diferencias detectadas a lo largo del Bosque Atlántico. Pese a la existencia de diversos trabajos que revelan modelos disímiles de diferenciación de la fauna en el norte y en el sur del bioma en cuestión, hay también hay estudios efectuados con grupos de aves, por ejemplo, que no confirman esa dicotomía. “No me parece razonable suponer que la evolución de la biodiversidad dependió tan solo de los cambios climáticos”, comenta Miyaki. “Por ejemplo, las alteraciones resultantes de las actividades orogénicas [del proceso de formación de las montañas] también podrían haber sido importantes, al igual que las interacciones entre diversos grupos de animales. En otras palabras, la historiad de los organismos es bastante compleja y las especies diversas responden de manera diferente ante una misma alteración”.

Proyectos
1. Perspectivas pretéritas sobre los umbrales críticos del sistema climático: La selva amazónica y la Circulación Atlántica Meridional de Retorno (PPTEAM) (nº 18/15123-4); Modalidad Joven Investigador; Programa Estudio sobre los Cambios Climáticos Globales (PFPMCG); Investigador responsable Cristiano M. Chiessi (USP); Inversión R$ 2.401.446,16
2. Frecuencia e impacto de la Megazona de Convergencia del Atlántico Sur sobre la porción oriental de América del Sur durante el último período glacial: Un abordaje paleoceanográfico (n° 16/10242-0); Modalidad Beca doctoral; Investigador responsable Cristiano M. Chiessi (USP); Becaria Marília C. Campos; Inversión R$ 216.508,38

Artículo científico
CAMPOS, M. C. et al. A new mechanism for millennial scale positive precipitation anomalies over tropical South AmericaQuaternary Science Reviews. v. 225. 1º dic. 2019.

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