Cambio climático

En constante cambio paleoclima grabado en los corales

. .Con este artículo cerramos la serie de cuatro sobre el tema de los arrecifes coralinos. Ya hablamos de su naturaleza biológica, su estructura ecológica, sus efectos en la navegación y sus relaciones con el clima presente y futuro; ahora abordamos su relación con el clima del pasado (paleoclima).

El clima ha cambiado a lo largo de la historia de la Tierra; estos cambios se registran en todas las escalas de tiempo, pero los mayores se dan en los plazos más largos; es decir, entre más nos alejemos del presente encontramos climas más diferentes que el actual.

René Garduño López*, Norma Sánchez-Santillán** y Rubén Sánchez-Trejo**

* Departamento de Climatología. Centro de Ciencias de la Atmósfera. UNAM. / ** Departamento El Hombre y su Ambiente. UAM-Xochimilco.
Norma Sánchez Santillán

. .Con este artículo cerramos la serie de cuatro sobre el tema de los arrecifes coralinos. Ya hablamos de su naturaleza biológica, su estructura ecológica, sus efectos en la navegación y sus relaciones con el clima presente y futuro; ahora abordamos su relación con el clima del pasado (paleoclima).

El clima ha cambiado a lo largo de la historia de la Tierra; estos cambios se registran en todas las escalas de tiempo, pero los mayores se dan en los plazos más largos; es decir, entre más nos alejemos del presente encontramos climas más diferentes que el actual.

Además, los factores que determinan el clima son distintos para cada escala temporal; e.g., en los si-glos próximos a la actualidad el cambio climático se debe principalmente al aumento —antropógeno por cierto— del bióxido de carbono (y otros gases de invernadero) en la atmósfera; en cambio, los efectos climáticos de la precesión (tercer movimiento adicional a la rotación y la traslación de la Tierra, ver Teorema 16) sólo se aprecian a escala de decenas de milenios; finalmente, la deriva continental (desplazamiento de los continentes, ver Teorema 15) afecta al clima en plazos de decenas de millones de años.

Los cambios climáticos generalmente son conti-nuos (suaves) como en los ejemplos anteriores; pero también los hay súbitos, causados por eventos especiales. El más famoso de éstos es la caída en Yucatán del asteroide que formó el cráter de Chicxulub (ver Teorema 18 y 19). La catástrofe climática subsecuente extinguió a los dinosaurios, que señorearon la Tierra durante 165 millones de años; esta extinción ocurrió hace 65 millones de años y dio lugar al do-minio de los mamíferos, que culminó en el surgimiento del hombre. ¿Qué habría sido de nosotros si no hubiera ocurrido ese cataclismo?

Antropoceno, Holoceno y más allá

. .Se llama Cuaternario al periodo geológico actual, iniciado hace tres millones de años; en su última parte predominaron las cuatro glaciaciones, con breves etapas cálidas intercaladas. Sin embargo, el último lapso interglacial ha sido mucho más largo que sus antecesores; esta etapa geológica se llama Holoceno, ha durado 10 mil años y su calidez propició el desarrollo de la civilización (sedentarismo-agricultura-urbanización), por la cual estamos aquí, nosotros escribiendo y usted leyendo unos cono-cimientos científicos. Pero la civilización devino industrialización a mediados del siglo XIX y con ella (seguramente) el aumento de bióxido de carbono en la atmósfera y el (muy probable) calentamiento glo-bal actual. Esta nueva época de la evolución del pla-neta, afectado apreciablemente por el hombre, se llama Antropoceno.

Curiosamente, la etapa industrial de la civilización coincide con la etapa instrumental de la observación del clima. Vamos, de los 4,600 millones de años que la Tierra tiene de edad, sólo en el último siglo y medio hay medidas directas del clima; para todo el resto anterior, el clima se mide indirectamente. O sea que, de los innumerables cambios climáticos, únicamente el producido por el hombre ha sido registrado directamente con instrumentos (producidos por el hombre). El registro de todos los demás se hace con los llamados indicadores paleoclimáticos (proxies).

Antes de los instrumentos

. .Los indicadores paleoclimáticos son todos los fenómenos geológicos condicionados climáticamente, analizados con diversas técnicas y por diversas disciplinas. Los principales son: anillos de árboles (dendrología), polen fósil (palinología), núcleos —ba-rrenos— de hielo (glaciología), sedimentos lacustres y marinos (sedimentología) y… ¡los arrecifes de coral!, nuestro tema de esta serie de artículos. Los indicadores paleoclimáticos más curiosos son los análisis de orina fósil y coprolitos (excremento petrificado) de ratas. Hay un indicador paleoclimático no geológico: la información histórica, contenida en diversos documentos anteriores a la etapa instrumental, como son diarios personales, bitácoras de navegación, relatos de viajeros, registros agrícolas, etc. Por la incertidumbre propia de su naturaleza, los indicadores paleoclimáticos requieren que más de uno de ellos coincida para ser concluyentes.

Al parecer, las formas coralinas que se agrupan en colonias siempre han exigido las mismas condiciones de temperatura para construir arrecifes como ahora, por eso son buenas indicadoras paleoclimáticas. Como mencionamos en un artículo previo, el intervalo de temperatura en que los arrecifes prosperan va de 26 a 30 grados centígrados, siempre y cuando las condiciones de salinidad, acidez, etcétera, del océano lo permitan. Si es el caso, la caliza y el bióxido de carbono di-sueltos en el agua forman carbonatos de calcio, que a su vez constituyen el esqueleto de los corales arrecifales. Por tanto, la sola presencia de corales en la evolución geológica indica la temperatura que prevalecía; e.g., en el Cretácico medio (hace 100-80 millones de años) aparecen en latitudes altas, significando condiciones globalmente cálidas. Los arrecifes también abundaron en el Silúrico (hace 439-409), el Devónico medio (hace 386-377), el Carbonífero inferior (hace 363-333), el Triásico medio (hace 241.7-227.4) y el Jurásico superior (hace 159.4-144.2). Muchos de ellos, ahora fosilizados, forman parte importante del paisaje.

Lo mismo pero diferente

. .Los isótopos son átomos que tienen el mismo número de protones (por tanto, son el mismo elemento químico) y diferente número de neutrones (por tanto, tienen diferente peso) en sus núcleos. El oxígeno es el elemento número ocho de la tabla periódica, o sea que tiene ocho protones; el 16O (oxígeno-16) es el isótopo más común de este elemento químico y tiene ocho neutrones; hay otro isótopo de oxígeno, el 18O (oxígeno-18), con 10 neutrones en su núcleo. Ambos están presentes en todos los compuestos de este elemento. A mediados del siglo XX se descubrió que la proporción relativa entre estos isótopos, en los compuestos de oxígeno de la naturaleza, depende de la temperatura que había en el ambiente cuando el compuesto se formó. Si medimos la proporción de 18O a 16O en el carbonato de calcio del esqueleto de un coral, se puede saber la temperatura que tenía el mar cuando se formó ese arrecife.

Adicionalmente, se ha encontrado que el esqueleto de los corales formado en invierno tiene densidad diferente que el formado en verano; esto se debe a variaciones en su rapidez de crecimiento, causadas por las diferentes condiciones de nubosidad (que bloquea la entrada de radiación solar al mar) y de temperatura. Consecuentemente, los corales exhiben bandas de crecimiento estacional, muy parecidas a los anillos de crecimiento de los árboles. Y, al igual que éstos, también dan información sobre lluvia, porque la salinidad del mar (determinante para la formación del arrecife) disminuye cuando llueve. Este tipo de registros anuales suele fecharse, por un método independiente, un punto de referencia y luego se cuentan las bandas para propagar la información climática a lo largo del tiempo abarcado por el registro. Se han hecho comparaciones de esta información climática, obtenida de corales recientes, con registros instrumentales, con resultados coincidentes los cuales dan validez al método como indicador paleoclimático.

En conclusión, los arrecifes de coral ofrecen una evidencia suficiente para establecer las condiciones climáticas del pasado; por lo que actualmente es posible discernir no sólo el clima con base en las ca-racterísticas de los corales, sino además, otros elementos ecológicos y sociales ligados al clima, como serían la vegetación, la fauna y sus interacciones, ya que el clima influye directamente en la naturaleza, y no sólo eso, también en las civilizaciones del pasado.

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