ASTEROIDES, ERUPCIONES Y CAMBIO CLIMÁTICO

 

La última  erupción del Krakatoa, así como el terremoto de la isla de Sumbawa en 2007 y el gran maremoto que asoló sobretodo la isla de Sumatra; tienen en común que se encuentran en el arco de Insulindia con mayor actividad sísmica y vulcanológica del Planeta, donde se han dado la  mayoría de erupciones, superiores a la escala V (VEI). También, ponen de nuevo de manifiesto la importancia de las erupciones muy intensas conocidas también como plínicas, ya que el historiador Plinio las describió en la época del Imperio Romano, con los demostrados cambios climáticos durante períodos de años o incluso decenios producidos por los aerosoles volcánicos y las que sobrevienen como consecuencia de fenómenos de naturaleza semejante pero todavía más intensos, como son la caída de grandes meteoritos.

Uno de los problemas que plantea correlacionar las variaciones de la temperatura media de la Tierra con el depósito de aerosoles volcánicos u otros fenómenos probables como el cambio climático de origen antrópico es la falta de mediciones termométricas durante siglos anteriores al XX, sobretodo en puntos alejados de núcleos de población, únicos lugares donde es posible medir la evolución histórica de temperatura media de la Tierra.

En este sentido, algunos observatorios antiguos, muy pocos, reúnen información incluso anterior al siglo XIX, estando alejados lo suficiente de poblaciones. Son los datos proporcionados por dichos observatorios, los únicos que permiten correlacionar la variación de la temperatura media de la Tierra antes del siglo XX, con el evidente incremento de la temperatura  media de nuestro planeta observado durante el siglo pasado.

Ya Benjamín Franklin a finales del siglo XVIII, supo observar que años anómalos muy fríos como 1783 podían estar relacionados con erupciones volcánicas, como la del volcán islandés Laki, consecuencia de lo que él denominaba como “niebla volcánica”.

Durante el siglo XX  y lo que llevamos de siglo XXI son periodos que se tienen mediciones claras y concretas de las temperaturas medias de nuestro planeta, no vinculadas a observatorios afectados por microclimas locales consecuentes al desarrollo humano.

En los últimos cincuenta años, el nivel de precisión en las mediciones de la temperatura media de la Tierra es excelente, ya que se realiza incluso con medios astronáuticos, de ahí que las grandes erupciones volcánicas recientes mejor estudiadas puedan aportar datos concretos sobre su influencia en el clima.

Una de las erupciones mejor estudiadas por haber sucedido en el estado de Washington, en EEUU, es la del volcán ST Helens, de 1980, que envió a la alta atmósfera un total de 1,5 Kms. cúbicos de material, buena parte convertido en aerosoles. Se observa en la gráfica de temperaturas un descenso súbito de más de medio grado en dos años.

Pero, sin duda, el fenómeno de reducción más patente es el consecuente a la erupción plínica del Pinatubo que eyectó a la alta atmósfera entre 5 y 8 Kms. cúbicos  de material y que ocasiona la más que probable redución de temperaturas medias de los cuatro años siguientes, con una recesión inmediata de más de un grado de media.

Durante el siglo XIX, suceden entre otras dos grandes erupciones conocidas, la del volcán Krakatoa, en el estrecho de la Sonda en Indonesia de 1883, que eyectó 18 Kms. cúbicos de material y que debió producir una recesión de la temperatrura de una duración próxima a ocho años y la más intensa de tiempos históricos y casi antropológicos, la del Tambora en la isla de Sumbawa, que envió en 1815 a la alta atmósfera entre 100 y 150 Kms. cúbicos de aerosoles y material. Las consecuencias fueron tan intensas como duraderas. No se observó verano climático en 1816, con nevadas en Nueva Inglaterra en el mes de junio de 1816 y un fuerte descenso de más de dos grados  inmediato y de un grado en años sucesivos. También, sobrevino muchos años de penuria y emigración como consecuencia de la pérdida de cosechas en Europa..

El análisis de los hielos por la concentración de CO2 consecuente a los cambios climáticos, indica que nuestro planeta ha sufrido variaciones de temperatura media muy superiores a las observadas en la actualidad, que debieron tener su origen probable en el depósito de materiales en la alta atmósfera. El volumen de aerosoles por erupciones volcánicas tiene no obstante un límite. Al igual que con la actual actividad de la dinámica de placas es muy difícil que un terremoto pueda superar el grado 10 en la escala Richter, también las mismas fuerzas orogénicas no pueden probablemente enviar a la alta atmósfera volúmenes superiores a 1000 Kms. cúbicos de materiales. En concreto, como erupción límite se da la del volcan Toba en la isla de Sumatra, de hace 73.000 años, causante de muchos problemas a los pobladores de nuestro planeta.

En otros tiempos de mayor actividad como la que separa el Cretacio del Terciario, o en otros astros como Io, las erupciones pueden ser mucho más intensas, pero en la Tierra no se dan dichas circunstancias.

No obstante, estas barreras de la energía orogénica no existen para los impactos de asteroides y cometas, que sólo dependen de sus tamaños. A una velocidad estándar de choque de 30 Kilómetros por segundo, el material eyectado por un impacto de asteroide es superior a mil veces sus masa y con una velocidad de dispersión decenas de veces superior a la de una erupción volcánica.

LA ERUPCIÓN DEL TAMBORA CAMBIÓ EL CLIMA DE LA TIERRA

Si a la erupción del volcán Toba de hace 73.000 años, que envió a la alta atmósfera un total de 800 Kms3 de material, se le atribuye un extremado cambio climático que puso en apuros la propia existencia de la especie humana, no parece lógico que a la erupción del Tambora, sólo cinco veces menor en volumen de materiales, no se le atribuya casi nada; habiendo enviado a la atmósfera 20 veces más volumen de materiales que el Pinatubo en 1991 y casi diez veces mas materiales que el Krakatoa en 1883.

Si observamos la evolución de temperaturas de la estación meteorológica de Hohenstaufenberg en Austria, con más de dos siglos de existencia y que reúne las condiciones de aislamiento ideales, además de las variaciones periódicas debidas probablemente al fenómeno ENSO o más conocido como “el niño”, puede apreciarse otras oscilaciones atribuibles a erupciones volcánicas, como la del Krakatoa, en1893 inmediatamente previa a una subida de “el niño” a finales del siglo XIX. Pero, sin duda,  el descenso más acentuado que retrasa incluso la formación de”el niño”, minimizando su efecto hacia 1860, es la pronunciada bajada de temperaturas que se prolonga hasta finales del siglo XIX y que tiene su origen más que probable en la erupción del Tambora de 1815.

Por tanto, es muy probable que hasta inicios del siglo XXI la Tierra no se haya recuperado de la pequeña edad del hielo producida por el Tambora, de forma independiente a los posibles efectos producidos por la influencia antrópica sobre el clima; que probablemente no han influido tanto en la recuperación de las temperaturas observada durante el siglo XX. De ser así, durante el siglo XXI no deberíamos ver subir sensiblemente las temperaturas medias a largo plazo, aparte de las oscilaciones no acumulables del niño y de las consecuentes reducciones ocasionales por nuevas erupciones plínicas, que por lo menos deben ser como la del Pinatubo para que sus efectos se prolonguen varios años en la superficie y más de un decenio en la temperatura del mar. Además, al fuerte descenso de la temperatura ocasionada por el Tambora fue a sumarse la erupción del Krakatoa, que retraso todavía más la inflexión de las temperaturas hasta inicios del siglo XX.

EL MAR ES EL GRAN REGULADOR DEL CLIMA

El mar es el principal reservorio y regulador del clima. Más del 80 por ciento de las calorías del Sol que no llegan a la Tierra por el aumento del albedo tras las erupciones volcánicas o los impactos de meteoritos, se acumulan en el mar que regula pero prolonga dichos efectos. Desde la erupción del Pinatubo, cuyos efectos sobre la superficie no se prolongaron por mas de tres años, la temperatura del mar ha descendido durante más de diez años, lo que debe traducirse en una moderación del aumento de las temperaturas o incluso en una clara recesión del calor de la atmósfera de la Tierra en años futuros.

Ya sea por la formación periódica de un nuevo bucle convectivo en medio del Pacífico, es decir, la corriente anómala periódica ENSO o de “el niño”; como por la erupción plínica de algún volcán en la zona; los cambios térmicos más importantes, no ocasionados por  las espaciadas catástrofes de meteoritos, se producen generalmente desde el Pacífico, ya que las corrientes siempre se desplazan por la superficie del mar, desde las zonas más calidas a las mas frías y el lugar de nuestro planeta donde se alcanza más acumulación de calorías es en el ecuador del Pacífico, además es donde se localiza el área con mayor energía orogénica del planeta, causante de mas del 90 por ciento de erupciones y de actividad sísmica y el área del arco de Insulindia es la más activa de la zona.

Por tanto, las corrientes que nacen en el ecuador del Pacífico transportan buena parte del calor acumulado hacia los otros océanos de la Tierra, de ahí que las erupciones volcánicas de la zona tengan mucha más influencia por su dispersión climática global que otras que tienen lugar en áreas más próximas a los polos o en zonas con menor masa de agua.

Cuando una erupción reduce el flujo de radiación del Sol sobre el Pacífico inhibe el tradicional aporte de calorías al resto de los mares y a la atmósfera global.

La masa fluida de la superficie terrestre, la que es susceptible de entrar principalmente en la termodinámica del clima, está compuesta en más del 99 por ciento por el agua del mar, mientras que bastante menos del uno por ciento restante lo componen las moléculas de los gases que integran nuestra atmósfera. Por otra parte, más del 80 por ciento de las calorías que diariamente nos envía el Sol inciden sobre la superficie marina de nuestro planeta, mientras que menos del 20 por ciento lo hacen sobre los continentes. La densidad de la atmósfera de nuestro planeta es mucho más parecida a la de Marte que a la de Venus. El volumen de calorías que acumula la atmósfera con relación al mar es casi insignificante. El balance del intercambio de calorías entre el océano y la atmósfera , que determina la dinámica del clima, es extremadamente favorable al mar.   

 

ENSO, LA CORRIENTE DE “EL NIÑO”

La corriente anómala de “el niño” era conocida de siempre por los pescadores del Pacifico americano, de ahí su nombre. Aparecía cerca de las Navidades en determinados años y era por ese motivo denominada corriente del Niño Jesús.

A principios de los años 80, la revista “Nature” publicó varios informes sobre el análisis y descubrimiento del fenómeno ENSO, (anomalía en las corrientes oceanicas del    Pacífico ecuatorial.). También, se puso de manifiesto en esos mismos tiempos el informe elaborado por Niremberg sobre la acumulación progresiva de CO2 en la atmósfera de la Tierra. Ambos fenómenos fueron correlacionados, si bien era evidente que “el niño” era conocido desde siempre, incluso por los abuelos de los pescadores y, por tanto, era anterior a la revolución industrial y la probable alteración del clima de origen antrópico o humana.

En España, la primera publicación sobre el cambio climático del siglo XX y de su posible influencia atrópica, probablemente fue la de un suplemento monográfico del dominical del periódico La Vanguardia, realizado con la inestimable colaboración de miembros de SADEYA e Infortécnica, por el autor de estas líneas.

Coincidió la publicación con una intensa ola de frío del invierno de 1983-1984. El tema era tan reciente que, ante las circunstancias climáticas, el subdirector de la edición, por cierto docto en temas de ciencia, estuvo apunto de titular el suplemento como: “La Tierra se enfría”… Por suerte, se llegó a tiempo y los incrédulos lectores pudieron leer el titular: “La Tierra se calienta”, mientras media Barcelona reponía las tuberias desechas por el hielo...

 

¿Podía haber correlación entre el poco común frío que afectaba a Barcelona y el aumento de la temperatura en esas fechas por la formación de la corriente de “El niño”...?

¿Puede ser que más calor origine frío en zonas donde no es común?, probablemente, así es.

La formación de “el niño” crea una corriente convectiva en forma de bucle en la zona ecuatorial del Pacífico que desplaza y acelera las otras corrientes oceánicas. La irrupción de agua más caliente, incluso hasta el Atlántico, hace que las circulaciones de masas de agua mas cálidas alcancen zonas próximas a los polos, lo que origina que las corrientes polares desciendan a su vez más al sur de lo tradicional, creando lo que se conoce como circulaciones meridianas intensas, cuando en otros años sin la presencia de “el niño” son más paralelas. Es decir, a mayor intensidad de las corrientes, cuando se forma “el niño” mayor intercambio térmico entre zonas: si hace más calor cerca de los polos, también hace más frío en las zonas más templadas.

 

CUANDO SE FORMA “EL NIÑO” Y PORQUÉ

Erupciones submarinas, efecto antrópico, mayor actividad solar... Muchas son las razones que se argumentan para la formación de “el niño”, Pero lo cierto, es que se trata de un cambio climático de siempre que ofrece cierta periodicidad, patente en las medidas de las temperaturas de siglos pasados. La respuesta más aceptada, es que en el Pacífico se produce una acumulación progresiva de calor que, cuando rebasa un umbral de temperatura  determinado, obtiene la suficiente energía como para forma la nueva corriente y con ello la dispersión del calor acumulado hacia el resto de los océanos; hasta que más de una década después vuelven a acumularse de nuevo las calorías necesarias para su nueva formación.

El fenómeno es retrasado principalmente por la perdida de radiación consecuente a las erupciones y aun más por infrecuentes impactos meteoríticos. La periodicidad de la actividad solar de once años no coincide con el ENSO, pero puede tener resonancia por el aporte suplementario de rtadiación. No obstante, sin causas externas, el ENSO seguiría acumulando calor en el Pacifico y se seguiría produciendo de forma, eso sí, más regular.  

 

EL CLIMA MEDIO TERRESTRE ES MAS CALIDO QUE EL ACTUAL

Es evidente que nuestro planeta ha disfrutado a lo largo de su historia de temperaturas medias más altas que en la actualidad durante periodos muy prolongados, como sucedió durante la edad media hasta el siglo XIII. Es sabido, que los daneses establecieron colonias en Islandia, donde plantaban trigo y otros cereales. También, en Inglaterra se producía vino en esas fechas. A partir del siglo XIII, sobrevino la denominada pequeña edad del hielo que con altibajos se ha prolongado hasta el siglo XX. Las causas de la recesión de la temperatura durante el siglo XIV son muy imprecisas y teóricas.

La ausencia de manchas solares durante la segunda mitad del siglo XVII, pudo tener influencia, pero sucedió tres siglos más tarde de su inicio. De hecho, no pocas estrellas del tipo de nuestro Sol presentan sensible variabilidad en su magnitud no siendo variables eclipsantes. Es evidente, que el Sol ofrece ciclos de actividad, sobretodo cada once años,  que producen variaciones en la radiación media. Pero, de cualquier forma, sus efectos no son percibidos tan intensos como cuando se forma “el niño” o acontecen grandes erupciones volcánicas. Si bien el fenómeno de El Niño podría estar vinculado por cierta resonancia a la periodicidad de la actividad del Sol, no parece ser una causa acumulativa en las variaciones del clima a largo plazo.

Por la intensidad estándar de radiación del Sol, la temperatura media de la Tierra a largo plazo es más elevada que la actual y así sería si dependiese únicamente de las variaciones climáticas periódicas.

Los efectos producidos por las variaciones a largo plazo de la oblicuidad de la eclíptica y otras extrapolaciones sobre la órbita de nuestro planeta, son modelos muy teóricos y que carecen de consistencia observacional. Dejando aparte las consecuencias de la influencia de la actividad humana sobre el clima que pueden ser evidentes en periodos probablemente más prolongados de lo que suponemos; son las erupciones y meteoritos, las causas irregulares o no periódicas que modifican el clima por periodos medios y largos, enfriando la atmósfera a corto plazo de forma intensa y sobretodo reduciendo  la afluencia de calorías sobre los océanos, los grandes termorreguladores del clima terrestre.

 

 

 

RESUMEN:

 

VARIACIONES CLIMATICAS PERIODICAS

Con un año de periodicidad: los cambios climáticos estacionales

Con una periodicidad semirregular de entre 10 y 20 años: ENSO (El Niño)

 

VARIACIONES CLIMATICAS IRREGULARES

Con una probabilidad de entre tres y seis en un siglo: erupciones volcánicas intensas, mayores a un Km3 de material expulsado.

Con una probabilidad de una y tres por milenio: meteoritos entre 100 y 200 metros de diámetro: Efectos semejantes a erupciones volcánicas intensas:

Con una probabilidad de entre una y tres cada 10.000 años: meteoritos entre 200 y 600 metros, con efectos mas intensos que las grandes erupciones; mini-glaciaciones.

Con una probabilidad de entre una y tres cada 100.000 años: meteoritos entre 600 y 1500 metros: grandes glaciaciones.

Con periodos de tiempo mayores, entran en el juego del azar inevitable los asteroides mayores, cuyos efectos son tan graves, que los desastres climáticos pasan a ser efectos secundarios para las grandes extinciones.

 

Hemos de recordar una vez más que: los impactos de los asteroides, su periodicidad, sus masas, velocidades de choque, energía de impacto y, por tanto, consecuencias; obedecen a concretos y rigurosos cálculos matemáticos y estadísticos, de los que por desgracia no disfrutan otras ciencias, con menor disposición de datos cuantitativos o matemáticos que la astronomía.

Hay cerca de 10.000 asteroides (NEOS) con órbitas definidas que se aproximan a nuestro planeta, además de muchos más todavía desconocidos. A partir de sus distancias de aproximación, se pueden establecer datos estadísticos muy concretos de probabilidades de impacto. Por tanto, se sabe más allá de cualquier consideración teórica, que la historia de nuestro planeta: geológica, biológica  y climática; ha sido capitulada por la caída de asteroides y en menor medida de cometas.

Sería conveniente que estas concretas bases puedan llegar a influir a otras ciencias, quizás demasiado encerradas en sus tradiciones de conocimiento.

Carlos de Torres, presidente de SADEYA 

 

TABLA DE CONSECUENCIAS MODELIZADAS SOBRE ERUPCIONES Y

CAIDA DE ASTEROIDES Y COMETAS

 

GRANDES VOLUMEN            DESCENSO     SUPERFIC OCEANO      ENERG

ERUPCIO MATERIALES      GRADOS

 

St. Helen(1980)      1,5 Km3         0,4                      4 meses            2 años       22,5 MegT

 

Pinatubo(1991)        8                  0,7                      1,6 años           10           120    

 

Krakatoa(1883)      18                  0,9                      3,6               24             270 

 

Tambora(1815)     120              1,6                      24                    160          1.800    

 

Toba(-73.000)       800              3                        160     1.000       12.000

 

ASTEROIDES   DIAM  DISTA PROB      VOL  DESC   SUPER OCEANO  ENERG

  

Tunguska(1908) 70m.   Desinteg 1/500 6 MegT

                                  

2004MN4(2029) 360m.30.000Km 1/10000 150Km3  1,8     30años 200años  2.200  

 

2007TU24(2008)640m 500.000 “  1/60000 1700 “     4,0    340     2300  25.000 

 

1937UB (1937) 1500m 900.000 “ 1/200000 20000 ”   9,0  4000    27000 “    320.000 “     

 

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Sociedad Astronómica de España y América

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