ENIGMAS. Los investigadores descubren la sorprendente causa de la Pequeña Edad de Hielo

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Una feria de escarcha en el Támesis en las escaleras del templo por Abraham Danielsz Hondius (Abraham de Hondt), alrededor de 1684. Pintura al óleo. Esta feria, una de las varias construidas en el Támesis helado en Londres durante los inviernos severos, fue excepcional porque duró desde diciembre de 1683 hasta el 4 de febrero de 1684. Fotografía: Corbis

La "pequeña edad de hielo", cuya evidencia se registró por primera vez alrededor de 1300 y que se extendió hasta mediados del siglo XIX, fue el intervalo más frío en el hemisferio norte durante aproximadamente mil años. Plagas periódicas y hambrunas devastaron Europa y los glaciares descendieron de los Alpes para engullir varias aldeas.

Una nueva investigación de la Universidad de Massachusetts Amherst proporciona una respuesta novedosa a una de las preguntas persistentes en la climatología histórica, la historia ambiental y las ciencias de la tierra: ¿qué causó la Pequeña Edad del Hielo? La respuesta, ahora lo sabemos, es una paradoja: calentamiento.

La Pequeña Edad del Hielo fue uno de los períodos más fríos de los últimos 10.000 años, un período de enfriamiento que fue particularmente pronunciado en la región del Atlántico Norte. Esta ola de frío, cuya cronología precisa los académicos debaten, fue responsable de malas cosechas, hambrunas y pandemias en toda Europa, lo que provocó la miseria y la muerte de millones. Hasta la fecha, los mecanismos que llevaron a este estado climático severo no han sido concluyentes. Sin embargo, un nuevo artículo publicado recientemente en Science Advances ofrece una imagen actualizada de los eventos que provocaron la Pequeña Edad del Hielo. Sorprendentemente, el enfriamiento parece haber sido provocado por un episodio inusualmente cálido.

Cuando el autor principal Francois Lapointe , investigador postdoctoral y profesor de geociencias en la UMass Amherst y Raymond Bradley , profesor distinguido de geociencias en la UMass Amherst comenzaron a examinar cuidadosamente su reconstrucción de 3.000 años de las temperaturas de la superficie del mar del Atlántico Norte , cuyos resultados se publicaron en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias en 2020, notaron algo sorprendente: un cambio repentino de condiciones muy cálidas a fines del 1300 a condiciones frías sin precedentes a principios del 1400, solo 20 años después.

Utilizando muchos registros marinos detallados, Lapointe y Bradley descubrieron que hubo una transferencia de agua cálida hacia el norte anormalmente fuerte a fines del 1300 que alcanzó su punto máximo alrededor de 1380. Como resultado, las aguas al sur de Groenlandia y los mares nórdicos se volvieron mucho más cálidas de lo habitual. "Nadie ha reconocido esto antes", señala Lapointe.

Mapa de correlación media multimodelo entre el AMOC de baja frecuencia a 26 ° N y la SST (12). Las estrellas numeradas del 1 al 15 indican la ubicación de los sitios. Imagen de Lapointe et. al., https://doi.org/10.1126/sciadv.abi8230


Normalmente, siempre hay una transferencia de agua cálida desde los trópicos hacia el Ártico. Es un proceso bien conocido llamado Circulación de vuelco meridional del Atlántico (AMOC), que es como una cinta transportadora planetaria. Por lo general, el agua cálida de los trópicos fluye hacia el norte a lo largo de la costa del norte de Europa, y cuando alcanza latitudes más altas y se encuentra con aguas árticas más frías, pierde calor y se vuelve más densa, lo que hace que el agua se hunda en el fondo del océano. Esta formación de aguas profundas luego fluye hacia el sur a lo largo de la costa de América del Norte y continúa circulando por todo el mundo.

Pero a fines del 1300, AMOC se fortaleció significativamente, lo que significó que mucha más agua caliente de lo habitual se movía hacia el norte, lo que a su vez provocó una rápida pérdida de hielo ártico. En el transcurso de unas pocas décadas a fines del 1300 y 1400, se arrojaron grandes cantidades de hielo al Atlántico Norte, lo que no solo enfrió las aguas del Atlántico Norte, sino que también diluyó su salinidad, lo que finalmente provocó el colapso de AMOC. Es este colapso el que luego desencadenó un enfriamiento sustancial.

Avance rápido a nuestro propio tiempo: entre los años sesenta y ochenta, también hemos visto un rápido fortalecimiento de AMOC, que se ha relacionado con una presión persistentemente alta en la atmósfera sobre Groenlandia. Lapointe y Bradley piensan que la misma situación atmosférica ocurrió justo antes de la Pequeña Edad del Hielo, pero ¿qué pudo haber desencadenado ese persistente evento de alta presión en la década de 1380?

Lapointe descubrió que la respuesta se encuentra en los árbolesUna vez que los investigadores compararon sus hallazgos con un nuevo registro de actividad solar revelado por isótopos de radiocarbono conservados en anillos de árboles, descubrieron que se registró una actividad solar inusualmente alta a fines del 1300Esta actividad solar tiende a generar una alta presión atmosférica sobre Groenlandia.

Al mismo tiempo, estaban ocurriendo menos erupciones volcánicas en la tierra, lo que significa que había menos cenizas en el aire. Una atmósfera "más limpia" significaba que el planeta respondía mejor a los cambios en la producción solar. "Por lo tanto, el efecto de la alta actividad solar en la circulación atmosférica en el Atlántico norte fue particularmente fuerte", dijo Lapointe.

Lapointe y Bradley se han estado preguntando si un evento de enfriamiento tan abrupto podría volver a ocurrir en nuestra era de cambio climático global. Señalan que ahora hay mucho menos hielo marino en el Ártico debido al calentamiento global, por lo que es poco probable que ocurra un evento como el de principios del siglo XV, que involucre el transporte de hielo marino

“Sin embargo, tenemos que vigilar la acumulación de agua dulce en el mar de Beaufort (norte de Alaska), que ha aumentado en un 40% en las últimas dos décadas. Su exportación al Atlántico Norte subpolar podría tener un fuerte impacto en la circulación oceánica ”, dijo Lapointe. “Además, los períodos persistentes de alta presión sobre Groenlandia en verano han sido mucho más frecuentes durante la última década y están relacionados con el derretimiento del hielo sin precedentes. Los modelos climáticos no capturan estos eventos de manera confiable, por lo que es posible que estemos subestimando la pérdida futura de hielo de la capa de hielo. con más agua dulce entrando en el Atlántico Norte, lo que podría conducir a un debilitamiento o colapso del AMOC ". 

Los autores concluyen que existe una necesidad urgente de abordar estas incertidumbres. Esta investigación fue apoyada por fondos de la National Science Foundation.

Contacto autores: Francois Lapointe, flapointe@umass.edu ;   Daegan Miller, drmiller@umass.edu

Fuente: "Little Ice Age abruptly triggered by intrusion of Atlantic waters into the Nordic Seas". Francois Lapointe and  Daegan Miller. Science Advances. DOI 10.1126/sciadv.abi8230 

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