Durante el último siglo, la temperatura media de la Tierra ha aumentado rápidamente aumentado en aproximadamente 1 grado centígrado (1,8 grados Fahrenheit). La evidencia es difícil de discutir. Proviene de termómetros y otros sensores de todo el mundo.
Pero, ¿qué pasa con los miles de años antes de la Revolución Industrial, antes de los termómetros y antes de que los humanos calentaran el clima al liberando dióxido de carbono que atrapa el calor de los combustibles fósiles?
En aquel entonces, ¿la temperatura de la Tierra se estaba calentando o enfriando?
Aunque los científicos saben más sobre los últimos 6000 años que sobre cualquier otro intervalo multimilenario, los estudios sobre esta tendencia de la temperatura global a largo plazo han llegado a conclusiones contrastantes.
Para tratar de resolver la diferencia, llevamos a cabo una evaluación integral a escala mundial de la evidencia existente, incluidos archivos naturales, como anillos de árboles y sedimentos del fondo marino, y modelos climáticos.
Nuestros resultados, publicado el 15 de febrero de 2023sugieren formas de mejorar la predicción del clima para evitar pasar por alto algunas retroalimentaciones climáticas importantes que se producen de forma natural y que evolucionan lentamente.
Calentamiento global en contexto
Los científicos como nosotros que estudiamos el clima del pasado, o paleoclimabusque datos de temperatura de tiempos muy remotos, mucho antes de los termómetros y los satélites.
Tenemos dos opciones: Podemos encontrar información sobre el clima pasado almacenada en archivos naturaleso podemos simular el pasado usando modelos climáticos.
Hay varios archivos naturales que registran los cambios en el clima a lo largo del tiempo. Los anillos de crecimiento que se forman cada año en árboles, estalagmitas, y corales se puede utilizar para reconstruir la temperatura pasada.
Datos similares se pueden encontrar en hielo glaciar y en diminutas conchas que se encuentran en el sedimento que se acumula con el tiempo en el fondo del océano o lagos. Estos sirven como sustitutos o representantes de las mediciones basadas en termómetros.
Por ejemplo, los cambios en el ancho de los anillos de los árboles pueden
Otro indicador de temperatura se encuentra en los sedimentos del fondo marino, en los restos de diminutas criaturas que habitan en el océano llamadas foraminíferos. Cuando un foraminífero está vivo, la composición química de su la concha cambia dependiendo de la temperatura del océano.
Cuando muere, la concha se hunde y queda enterrada por otros desechos con el tiempo, formando capas de sedimentos en el fondo del océano. Luego, los paleoclimatólogos pueden extraer núcleos de sedimentos y analizar químicamente las conchas en esas capas para determinar su composición y edad, a veces remontándose a milenios.
Los modelos climáticos, nuestra otra herramienta para explorar ambientes pasados, son representaciones matemáticas del sistema climático de la Tierra. Modelan las relaciones entre la atmósfera, la biosfera y la hidrosfera para crear nuestra mejor réplica de la realidad.
Los modelos climáticos se utilizan para estudiar las condiciones actuales, pronosticar cambios en el futuro, y reconstruir el pasado.
Por ejemplo, los científicos pueden ingresar las concentraciones pasadas de gases de efecto invernadero, que conocemos por información almacenada en pequeñas burbujas en el hielo antiguo, y el modelo puede usar esa información para simular la temperatura pasada. Los datos climáticos modernos y los detalles de los archivos naturales se utilizan para probar su precisión.
Los datos indirectos y los modelos climáticos tienen diferentes puntos fuertes.
Los proxies son tangibles y medibles y, a menudo, tienen una respuesta bien entendida a la temperatura. Sin embargo, no están distribuidos uniformemente en todo el mundo ni a lo largo del tiempo. Esto dificulta la reconstrucción de temperaturas globales continuas.
Por el contrario, los modelos climáticos son continuos en el espacio y el tiempo, pero aunque suelen ser muy hábiles, nunca captarán todos los detalles del sistema climático.
Un enigma de la paleotemperatura
En nuestro nuevo artículo de revisiónevaluamos la teoría del clima, los datos indirectos y las simulaciones de modelos, centrándonos en los indicadores de la temperatura global.
Consideramos cuidadosamente los procesos naturales que afectan el clima, incluidas las variaciones a largo plazo en La órbita de la Tierra alrededor del Solconcentraciones de gases de efecto invernadero, erupciones volcánicas, y la fuerza de la energía térmica del sol.
También examinamos retroalimentaciones climáticas importantes, como cambios en la vegetación y el hielo marino, que pueden influir en la temperatura global.
Por ejemplo, existe fuerte evidencia de que menos hielo marino del Ártico y más cobertura vegetal existió durante un período hace alrededor de 6.000 años que en el siglo XIX. Eso habría oscurecido la superficie de la Tierra, haciendo que absorbiera más calor.
Nuestros dos tipos de evidencia ofrecen respuestas diferentes con respecto a la tendencia de la temperatura de la Tierra durante los 6000 años anteriores al calentamiento global moderno.
Los archivos naturales generalmente muestran que la temperatura promedio de la Tierra hace aproximadamente 6,000 años era más cálida por alrededor de 0,7 ° C (1,3 ° F) en comparación con la mediana del siglo XIX, y luego se enfrió gradualmente hasta la Revolución Industrial. Se encontró que la mayoría de las pruebas apuntan a este resultado.
Mientras tanto, los modelos climáticos generalmente muestran una ligera tendencia al calentamiento, correspondiente a un aumento gradual en el dióxido de carbono como sociedades basadas en la agricultura desarrollaron durante los milenios posteriores las capas de hielo se retiraron en el hemisferio norte.
Cómo mejorar las previsiones climáticas
Nuestra evaluación destaca algunas formas de mejorar los pronósticos climáticos.
Por ejemplo, descubrimos que los modelos serían más poderosos si representaran de manera más completa ciertas retroalimentaciones climáticas.
Uno experimento de modelo climático que incluía una mayor cobertura vegetal en algunas regiones hace 6000 años, pudo simular el pico de temperatura global que vemos en los registros indirectos, a diferencia de la mayoría de las otras simulaciones de modelos, que no incluyen esta vegetación expandida.
Comprender e incorporar mejor estos y otros comentarios. será importante a medida que los científicos continúan mejorando nuestra capacidad para predecir cambios futuros.
Ellie BroadmanInvestigador Postdoctoral Asociado en Ciencias del Clima, universidad de arizona y Darrell KaufmannProfesor de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente, Universidad del Norte de Arizona
Este artículo se vuelve a publicar de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.