“LA TIERRA” UN NOMBRE INAPROPIADO PARA NUESTRO PLANETA

Si nuestro planeta se llamara “Mar” y no el antropocéntrico nombre de “Tierra”, es probable que no hubiera tanta confusión con la evolución del clima.

 SINTESIS CLIMÁTICA  5

 Las grandes erupción del Krakatoa en 1883, del Tambora en la isla de Sumbawa en 1815 y el gran maremoto que asoló sobretodo la isla de Sumatra en 2005, además de la macroerupción del Toba en la misma isla hace 73.000 años; 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 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 volcán 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 Cretáceo 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 mucho 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 de la corriente 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. La atmósfera terestre la podríamos denominar como el “debil aliento” del mar. 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 moderada recesión del calor de la atmósfera de la Tierra.

Ya sea por la formación periódica de un nuevo bucle convectivo en medio del Pacífico, es decir, la corriente anómala 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, que podríamos llamar “fluidosfera”, 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. 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 oceánicas 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 humano.

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 tuberías reventadas 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, sin duda, muestra  resonancia por el aporte suplementario de radiación, bastante importante ya que durante los años de máxima actividad del Sol los mares y también el resto del planeta reciben cerca de 10 w/m2 más que durante los mínimos, cerca de 0,5 grados más de temperatura. No obstante, sin causas externas, el ENSO seguiría acumulando calor en el Pacifico y se seguiría produciendo de forma, eso sí, más regular.  

La formación del “Niño” a nivel local, como en las costas del pacífico de Sudamérica, son mucho más frecuentes: entre dos y siete años. No obstante, la formación de lo que podríamos llamar “El Gran Niño”, que afecta de forma global a todo el planeta oscila entre ocho y quince años o, incluso más, como sucedió durante el siglo XIX. La periodicidad del “Gran Niño” es, sin duda, resonante con el ciclo de 11 años de actividad solar.  

 

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 vikingos establecieron colonias en Islandia donde plantaron trigo y cereales e, incluso, en Groenlandia, entonces “Tierra verde”, donde la población ganadera llego a alcanzar más de 4.000 almas. 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. La última cresta de calor anterior a la actual, alcanzando temperaturas incluso superiores a las de ahora, tuvo lugar a finales del siglo XVIII y principios del XIX hasta que sobrevino la erupción del Tambora. 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” está probablemente vinculado por  resonancia a la periodicidad de la actividad del Sol, no parece ser una causa acumulativa en las variaciones del clima a largo plazo.

Durante los últimos años se ha observado un mínimo solar prolongado, cerca de dos años más que lo normal. Durante los mínimos, la Tierra recibe  10 w/m2 menos de energía (0,5 grados) que durante los máximos. Por tanto, de existir mínimos super- prolongados como el de Maunder, la Tierra reduciría 0,25 grados de media la temperatura de los océanos por dicho periodo.

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 a corto plazo.

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. El modelo de Milánkovitch basado en el incremento de la inclinación del eje de la Tierra puede hacer variar la temperatura media alrededor de 0,1 grados.

Como veremos en el apéndice del análisis final, donde si se manifiesta una radical reducción periódica de la energía recibida del Sol, es por la merma de radiancia que alcanza 20 w/m2, durante los veranos perihélicos boreales, como los sucedidos con un máximo hace 11.000 años, cuando al contrario de lo que sucede en la actualidad, la gran masa oceánica austral recibe menos radiación al encontrarse en el afelio durante el verano austral. La menor energía recibida por los océanos se traduce en la importante pérdida de un grado de temperatura en los mares por periodos de miles de años.

 Las causas irregulares o no periódicas que modifican el clima de forma muy intensa por periodos medios y largos, enfriando la atmósfera a corto plazo de forma intensa y sobretodo reduciendo  la afluencia de calorías sobre los océanos, termorreguladores del clima terrestre; son las grandes erupciones volcánicas e impactos de meteoritos, alcanzando niveles iniciales superiores a -130 w/2 y más de 6 grados de reducción de la temperatura media.

Aunque no hay datos concretos y la probabilidad anual es de sólo P= 1/10000, no sería descartable la caída de un asteroide de unos 400-500 metros de diámetro a inicios del siglo XIII-XIV. También, podrían haber sobrevenido varias erupciones del tipo semejante a la del Tambora, si bien la probabilidad conjunta no es mayor. Pero, lo cierto es que el descenso de la temperatura durante el siglo XIII y XIV es evidente y se debió muy probablemente al descenso de radiación por aerosoles de impacto o de erupción. Aparte de las grandes plagas de la peste y el descenso de la población, las penurias agrarias de los siglos XIII-XIV son evidentes. La reducción de la temperatura durante cinco siglos hasta finales del XVIII, requiere de un fenómeno explosivo, cuyo nivel de energía sea equivalente a la explosión de por lo menos cuatro mil megatones de TNT.

No es descartable que algún gran terremoto de la antigüedad pudiera tener su origen en la caída de un asteroide, sobretodo cuando la extensión y magnitud del seísmo es muy grande e incluso la zona de localización no es característica de áreas de extrema sismicidad. En este sentido, el terremoto al que se le atribuye mayor número de víctimas, mas de 1.100.000, tuvo lugar en junio-julio de 1201 y asoló extensas áreas del Mediterráneo oriental desde el norte de Egipto, hasta Siria, causando una mortandad poco común, sobretodo en épocas con menor densidad de población que en la actualidad. La gran extensión del seísmo y la presencia de tsunamis crean un escenario característico de los choques de grandes meteoritos. ¿Podría ser el terremoto de 1201 un impacto de asteroide capaz de causar la recesión de temperaturas desde la alta edad media...?. Entra dentro de lo posible..; si bien, para la época, el suceso podría haber tenido lugar en muchas áreas del planeta, sin que nos hubieran podido llegar testimonios.

Los recientes análisis de sulfuros depositados durante mas de 1500 años en los hielos perennes, producidos por erupciones o quizá por posibles impactos de asteroides coinciden con el inicio de periodos de frío observados en el pasado. Los estudios realizados de forma comparativa en los hielos de la Antártida y en Groenlandia – Alaska, permiten correlacionar las grandes erupciones históricas con sus sedimentos sulfurosos. Los tres depósitos mayores son, en orden inverso de antigüedad: el del Tambora (17 Kg /Km2) 1.815;  el atribuido al volcán submarino Kuwae  (21 Kg/Km2) de 1453 que hizo desaparecer varias islas en Tongoa y Epi al este de Australia; y el desconocido evento cataclísmico de 1259, cuya magnitud supera la suma todas las anteriores (54 Kg/Km2).

Por la comparación de sedimentos norte-sur, el misterioso evento de 1259 debió de tener lugar en una latitud próxima a +10º +15º. No se ha descubierto ningún vestigio geológico atribuible. Un impacto meteorítico podría tener efectos semejantes pero más intensos que una gran erupción, sin dejar tanta huella. El evento de 1259 superó ampliamente la intensidad de 4.000 megatones. De tratarse de un asteroide, debería tener cerca de 500 metros de diámetro y haber dejado un cráter de 5 Km. De cualquier forma, aunque su causa sea todavía desconocida, el evento de 1259 es un suceso real. Su manifiesta magnitud debió reducir la temperatura de los mares durante cerca de 500 años, iniciando la crisis térmica de los océanos y el cambio climático medieval, reforzado por los sucesos de 1453 y 1815, además de otras erupciones volcánicas menos intensas.

EL GRAN CAMBIO CLIMATICO DEL SIGLO XIII, ALTERÓ EL PANORAMA HISTORICO

A del siglo XIII desaparecen completamente los vikingos de Groenlandia, cuya población había llegado a alcanzar más de 4.000 almas, como es evidente sucumbieron por hambre y frío. También, quedó diezmada gran parte de loa población seguidora de Eric el Rojo que se establecieron en Islandia. Otros consiguieron emigrar y establecerse en áreas de sus parientes normandos. De cualquier forma, con  el alejamiento de sus bases nórdicas de partida finaliza el terror de la piratería vikinga que asolaba hasta entonces las costas de Europa.

Pero no sólo los vikingos se alejan del nuevo norte extremadamente frío. Ante la necesidad de sobrevivir, los pueblos que tienen poder para ello se desplazan hacia el más templado sur, naturalmente de forma belicosa. En Asia, proveniente de la inhóspita Mongolia, se incrementa la presión sobre el sur iniciada antes por Temujin (Gengis Kan) inicia en el siglo XIII. Ya con Kublai se completa la sangrienta conquista de China. Sólo en unas cuantas décadas, sus hordas ocuparán casi toda Asia, Oriente medio e, incluso Europa del este.

En Europa, la inclemencia del norte hace emigrar a suecos, escoceses, ingleses, entre otros; en busca de la supervivencia a través de la conquista. Los yermos campos abandonados por el frío y la crisis del nutriente CO2 abarrotan de tropas a los cruzados que en sus “sacras” correrías atacan a musulmanes en España, cataros en el sur de Francia; asaltando todo lo que encontraban a su paso, incluidas: Constantinopla y varias ciudades de Palestina.

Es evidente, que el conflictivo cambio climático del siglo XIII no es el primero ni será el último, pero es uno de los más intensos, si bien sus orígenes puede remontarse incluso antes del evento de 1259. El volumen de aerosoles requerido habría sobrepasado ampliamente una reducción prolongada de más del 10 por ciento de radiación solar, con una energía explosiva de orden superior a 4.000 megatones.

Otros de los eventos más intensos que acabaron con la bondad climática que perduró durante todo el Imperio Romano, sucedió en el año 536+-5. El suceso es patente tanto en los hielos polares y de forma muy intensa en las huellas en las secciones de los árboles. Las cortezas históricas entre los años 536 al 540 indican prolongados inviernos incluso más crudos que los ocasionados por el evento del siglo XIII. La falta de estación veraniega durante más de cuatro años indica un suceso de intensidad de por lo menos 4.000 megatones. Tampoco en dicho suceso hay un candidato volcánico claro. En este sentido, investigadores de la Universidad de Cardiff, atribuyen el cambio climático del siglo VI a la caída de un pequeño cometa, de alrededor de un kilómetro de diámetro nuclear. De cualquier forma, la proporción de cometas cercanos es muy inferior a la de asteroides. Aún tratándose de asteroides, un suceso de 4.000 megatones tiene una periodicidad media cercana a 10.000 años. Tratándose de dichas magnitudes explosivas “moderadas”, las erupciones volcánicas extremas siguen siendo ligeramente más probables, si bien cuando ya se trata de grandes cambios climáticos como las glaciaciones el protagonismo más probable se invierte y son los asteroides los causantes más factibles.

Si bien las erupciones volcánicas extremas en el conjunto del proceso transforman mayores cantidades de energía que los impactos de asteroides de hasta 500 metros, como 2004 MN4, la capacidad de dispersión y permanencia de los materiales expulsados por un impacto meteorítico son mucho mayores, dada la velocidad de expulsión de materiales no inferior al inicio a 5 Km/s. Por otra parte, los depósitos de los materiales meteoríticos se esparcen por ambos hemisferios sin ninguna limitación al sobrepasar fácilmente la estratosfera y no verse sometidos a las barreras de las corrientes convectivas ecuatoriales.  Con sólo una intensidad de seis megatones, el fenómeno Tunguska depositó materiales por gran parte de nuestro planeta que hacían incluso iluminar los cielos en gran parte de Europa. Sobre el evento de 536, Juan de Efeso describe que durante bastantes años a partir del suceso del 536 “el Sol azulado no calentaba y el frío era muy intenso”.

 Como es evidente, el cambio climático del sigloVI ocasionó las consecuentes migraciones. En toda la historia se repiten los grandes flujos migratorios, cuando el norte se vuelve insoportablemente frío. Desde el descenso de los pueblos indoeuropeos, las invasiones dorias, hasta las invasiones bárbaras; es más que probable que los grandes desplazamientos de población se deban a fenómenos climáticos globales, causados por grandes erupciones o impactos de asteroides.

La historia y el cine, siempre con gran sobredosis de fantasía, han dado a los acontecimientos de la humanidad otros tintes más idealistas u oportunistas. Así, un problema amoroso o familiar hizo que Temucin-Gengis Kan o William Wallace iniciaran sus correrías. Con un trasfondo litúrgico, se iniciaron las cruzadas y otras guerras “santas”. A veces, son simples actos de supuesto heroísmo local que se recalcan hasta la saciedad para influir en el voto o en el refuerzo ideológico de determinados grupos de población. La realidad historia suele ser más simple, por lo menos en la antigüedad. En general, los grandes conflictos del pasado se han debido a las luchas por la supervivencia y la simple nutrición, en general ocasionadas por los cambios climáticos.    

 

 

 

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. 

 

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(1990)        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 “     

 

VARIACIONES CLIMÁTICAS EN MUY LARGOS PERIODOS

Si bien en periodos de decenas o centenas de miles de años, los datos actuales permiten crear teorías muy probables de evolución del clima, cuando pasamos a periodos de millones de años todo resulta algo más confuso, entrando en juego nuevos agentes, como la evolución geotérmica de nuestro planeta y, sobretodo, la del Sol a largo plazo.

La aparente ausencia de glaciaciones durante cientos de millones de años, cuando evidentemente tenían lugar impactos de asteroides de gran tamaño, nos indica que la temperatura media de la Tierra debería ser tan elevada (en la era secundaria más de seis grados de media que la actual) que la pérdida de radiación por impacto de asteroides no llegaba a ocasionar una permanencia de los hielos muy prolongada. Por tanto, es muy probable que nuestro Sol haya perdido radiación durante los últimos doscientos millones de años. Si bien, tales conclusiones son aventuradas, ya que los vestigios no son recientes, en periodos del orden de cientos de millones de años, es lógico suponer que nuestro Sol pueda haber experimentado variaciones sensibles en su magnitud absoluta.

Los modelos, sin duda, muy teóricos de evolución de nuestro Sol, indican que nuestra estrella debe acabar sus días en su última fase como una estrella gigante roja, incrementando su temperatura cromosférica de forma progresiva hasta entrar en una fase de expansión. Por el contrario, si partimos de la ausencia de glaciaciones en el secundario, la evolución de la temperatura parece más probable que, en función del consumo de hidrógeno nuclear, tienda a decrecer de forma moderada, variaciones imperceptibles a corto plazo, pero evidentes cuando se trata de cientos de millones de años.

Durante toda la era secundaria confluyeron circunstancias muy propicias para una abundante biosfera, debido a los más de cinco grados de temperatura media que en la época actual. A mayor temperatura, mayor evaporación e incremento consecuente de las lluvias y de depósitos de agua continental. También, a mayor temperatura de los océanos, mayor afluencia de corrientes meridianas y, en consecuencia, áreas polares menos frías. Además, durante el secundario se observa una orografía muy suave con mayores depósitos de agua continental dulce y mayores taludes continentales marinos, que facilitaban el crecimiento y abundancia de las especies. Además, de una mayor abundancia de CO2 sumada a la gran abundancia agua dulce proporcionan un mayor volumen de flora y, en consecuencia, de fauna continental.

Con la abundancia de agua necesaria, la riqueza de CO2 en la atmósfera delimita el crecimiento de la flora. Durante la era primaria,  las elevadas temperaturas, probablemente entre seis y diez grados por encima de las actuales y la alta densidad de CO2 restante de la atmósfera primitiva, pudieron favorecer la existencia de la flora más abundante jamás generada en nuestro planeta, de cuyos restos en forma de carbón o petróleo todavía nutrimos nuestras necesidades de combustibles. Si bien, en la era primaria e incluso antes si se observan grandes glaciaciones; la causa más probable, es la mayor existencia de grandes asteroides NEOS y , en consecuencia, mayor intensidad de los impactos, como el que devastó la Tierra entre el Ordovícico y el Pérmico y muchos más en épocas anteriores a la era primaria.

De extrapolar la reducción de radiación de los últimos cientos de millones de años, es probable que nuestro Sol no proporcione, dentro de 400 millones de años, la energía suficiente para la permanencia de la vida salvaje en la Tierra. De cualquier forma, seguirá siendo una estrella de tipo G, con una magnitud absoluta sólo ligeramente inferior.

El equilibrio entre el carbono del CO2 atmosférico y la flora, en épocas de más elevadas temperaturas, se mantiene a la larga en la misma proporción (alrededor de 1/3), pero con mayor abundancia de ambas formas de carbono. Con mayor volumen de agua continental y más calor, las plantas crecen hasta consumir el límite de densidad de C02 permitido. Tras la reducción de la temperatura de los océanos, por el impacto de un asteroide, sobreviene la reducción consecuente de C02 y, sobretodo lo más grave, la pérdida de vapor de agua. La perdida global de lluvias y la extinción de la flora en las zonas glaciadas, reduce drásticamente la masa de la biosfera que además se encuentra con exiguas cantidades de CO2 atmosférico. La gran desproporción entre los volúmenes de la biosfera vegetal y animal, hace que la fauna dependa extremadamente de la flora, siendo la flora la que marca las pautas de volumen del CO2, mientras la influencia de la fauna sobre la flora y la composición de la atmósfera es muy limitada, incluso a nivel de las formas más elementales y abundantes de vida animal.

Si tuviéramos que describir la situación actual del denominado -ciclo del carbono-, diríamos que la atmósfera terrestre contiene sólo menos de 0,8 billones de Tm de carbono, para nutrir unos dos billones de Tm. de flora, situación que podríamos definir como de atmósfera “raquítica” para la nutrición de las plantas, por la deficiencia de CO2. No obstante, la situación podría ser mucho peor y no sólo durante las trágicas condiciones de las grandes glaciaciones, cuando desaparece prácticamente el CO2 nutriente de las plantas. Desde el inicio del siglo XX, según las mediciones realizadas desde Mauna Loa, el incremento de CO2 ha sido de un 30 por ciento para un aumento de 0,7 grados de temperatura. Los contenidos de CO2 obtenidos en los hielos, cuando las temperaturas han sido sólo dos grados menores de la media actualidad, son inferiores a la mitad del CO2 actual. En las secciones de los troncos de árboles históricos se observan vestigios de crecimientos muy limitados de la flora que coinciden con determinadas épocas de clara deficiencia en las cosechas, como consecuencia no sólo de las bajas temperaturas, probablemente también por la extremada pobreza de CO2, como la observada tras la erupción del Tambora de 1816 a 1822, y sobre todo, durante los siglos XIII y XIV.

No es probable, que incluso la influencia antrópica, por el incremento de CO2, origine problemas ecológicos muy graves durante siglos. Hemos de recordar, que no es posible calentar la atmósfera de la Tierra sin hacerlo también con los océanos (cuya masa es superior al 99 por ciento de la masa conjunta mar-atmósfera) , ya que ambas forman parte de un mismo sistema termodinámico, que hemos denominado“fluidosfera”. Afectar térmicamente la inmensa masa de los océanos es inabordable para el nivel de la acción antrópica actual, incluido el efecto invernadero, que por otra parte depende mucho más del vapor de agua que del CO2, en una relación 100/1. De hecho, “la fluidosfera” (atmosfera+océanos) recibe mucho más calor por la actividad volcánica sobretodo por la submarina que por la acción antrópica..

Otra de las probables causas de la reducción de la temperatura de nuestro planeta a largo plazo es la reducción de la actividad orogénica y por tanto del vulcanismo submarino. Desde el probable gran impacto de finales del Cretáceo, que pudo expandir el Pacífico y formó el plegamiento terciario, la fuente de calor volcánica del Pacífico ha ido menguando, quedando quizás “el niño” como vestigio tardío. De ser así, podría ser otra de las causas de reducción de la temperatura de la Tierra, durante el cuaternario. De hecho, la mayoría de modelos y, sin duda, los más consistentes preconizan una reducción progresiva de la temperatura de la Tierra en el futuro.

 

LA DEFORESTACION, LA ACTIVIDAD HUMANA MÁS PELIGROSA

El evidente incremento de CO2 en la atmósfera de la Tierra, es mucho más probable como consecuencia del aumento de la temperatura del mar durante el siglo XX, que por la acción antrópica del consumo de combustibles, vasta cuantificar el proceso y hacer balance de las masas que entran en juego, como veremos más tarde. Para demostrar la acción antrópica en el aumento del CO2, deberíamos poder ver que, tras una gran erupción, con una disminución importante de la temperatura media del mar, se sigue acumulando CO2, gas que en poco tiempo debe ser absorbido por la ávida flora; (masa biosférica 3/1 en relación al carbono atmosférico) que por su volumen es una gran reguladora de la atmósfera terrestre. Por dicha razón, la acción antrópica más peligrosa es, sin duda, la deforestación.

CO2, EL TESTIGO CULPABILIZADO

El 98 por ciento del carbono, del conjunto océano-atmósfera, se encuentra disuelto en el mar y el dos por ciento restante en el aire, formando parte del CO2. Además de ser el “alimento” codiciado de la biosfera, de ahí su pequeña proporción que permanece en la atmosfera; no hay razón por la que a corto plazo cualquier incremento de CO2 en la atmósfera no sea absorbido en la misma proporción por el mar (98 por ciento) si la temperatura desciende.

Como hemos dicho, es muy probable, que el aumento de la temperatura de nuestro planeta del último siglo sea la causa de la liberación marina del CO2 y de su acumulación mínima en la atmósfera. Lo que no indica, que la salvaguarda del medio ambiente no sea una cuestión prioritaria; eso sí, evitando cualquier forma de corrupción: tanto informativa, como económica, en general unidas...

También, es muy probable, que el efecto invernadero no sea la causa del aumento de temperatura del planeta, sino la recuperación de la pequeña edad del hielo del siglo XIX, producida por las erupciones del Tambora (1815), principalmente, y en menor medida del Krakatoa (1883).

El dióxido de carbono es probablemente el “testigo presencial” erróneamente culpabilizado, ya que a mayor temperatura mayor cantidad de CO2 (observado en los hielos pasados). En realidad, el protagonismo del CO2 en el efecto invernadero ha sido desde la era primaria insignificante con relación al vapor de agua, cuya presencia media es cien veces superior. Recordemos, que en la atmósfera terrestre el volumen de CO2 es del orden del 0,03%, mientras que el del vapor de agua es de media un 4%, a la temperatura media actual. De los 30 grados de incremento de temperatura media que se le atribuye al efecto invernadero en nuestro planeta, menos de medio grado se deben a la pequeña masa de CO2, además de otros gases menos protagonistas, mientras que el vapor de agua es, con mucho, el protagonista principal, con más de 29 grados. Hemos de insistir una vez más, que el Planeta Azul es un planeta de superficie de agua en su mayor parte, y de una atmósfera vinculada principalmente al agua.

Al igual que en la era secundaria, si la temperatura media fuera cinco grados superior, el volumen de vapor de agua se multiplicaría por diez,  por la mayor evaporación marina, con el consiguiente incremento del efecto invernadero, que liberaría a su vez mayores cantidades de carbono proveniente del mar en forma de CO2. Como corresponde a su pequeña participación atmosférica de sólo el 0,03%, el CO2 interviene muy poco en el clima de la Tierra, pero es el protagonista principal de la historia de la vida, aunque las circunstancias mediáticas lo hayan convertido en una “molécula peligrosa”, si bien, es evidente que las plantas, si pudieran, dirían lo contrario...

Con la llegada de las primeras sondas al planeta Venus, el CO2 se convirtió en el “asesino” de dicho planeta, por su descomunal efecto invernadero; pero es que el CO2 en Venus forma el 97 por ciento de su densa atmósfera, contra sólo el 0,03 por ciento en la Tierra; además: Venus recibe más del doble de calorías del Sol que nuestro planeta y su rotación en nada se parece a la de la Tierra.

Tanto en Venus (97%), como en Marte (95%, con mucha menor densidad atmosférica, unas pocas milésimas de la terrestre), o como lo fue en la primitiva Tierra, el CO2 es el gas dominante; consecuencia natural del vulcanismo y las reacciones químicas de los planetas no exteriores. En la Tierra, la presencia y gran proliferación inicial de la vida consumió el CO2 atmosférico, liberando al oxígeno, que constituye un 21 por ciento del volumen atmosférico y creando en las primeras eras hasta 500 billones de toneladas de vida (en la actualidad 2 billones); mientras había densidades suficientes de CO2 en la atmósfera. En la actualidad, no hay ningún planteamiento científico serio que pueda haber generado un 21 por ciento de oxigeno en volumen atmosférico no atribuible a la formación de la vida. Por tanto, el CO2 original no podía estar en una proporción inferior. Además, los vestigios geológicos, como el gran volumen de carbón, hacen incuestionable la elevada masa de la biosfera primitiva incluso en los continentes. Por tanto, no existe duda alguna sobre el gran volumen de la vida primitiva y en consecuencia de la gran masa de CO2 requerida para su formación, lo que entraría en clara contradicción con las dantescas condiciones que se atribuyen a dicho gas.

El CO2 original se consumió y las circunstancias actuales son mucho más precarias. Evidentemente, el CO2 se sigue generando por el intenso vulcanismo submarino y otras reacciones geoquímicas. Incluso, el CO2 es desprendido por el mar durante las glaciaciones, de forma eso si mucho más moderada, sino la vida habría desaparecido por simple “inanición de carbono”, pero las circunstancias actuales hacen que la flora y su exigua parásita fauna sean mucho más precarias, adquiriendo caracteres extremadamente críticos durante las glaciaciones cada vez más frecuentes, como consecuencia de la probable reducción paulatina de la actividad solar.

Como es evidente, la vida evolucionó al principio en los mares y posteriormente incluso en los continentes, cuando la proporción de CO2 era la original de los planetas interiores, formando cuando ya se habían constituido los mares, la mayor parte de la masa atmosférica. Aun así, la temperatura media de nuestro planeta, con un contenido de CO2 por lo menos mil veces superior, debería ser como máximo unas pocas decenas de grados mas elevada que la actual. Aunque sea una respuesta demasiado simple, de deberse el aumento de la temperatura de la atmósfera de la Tierra a la mayor densidad del CO2, el análisis por regresión lineal nos indicaría que doblarse la actual densidad de CO2, el incremento de temperatura media debería ser próximo a sólo 0,01 grados centígrados. Hay “modelos” sobre la misma correlación (CO2-temperatura) que preconizan incluso un aumento de entre cinco y diez grados de doblar la masa de CO2 atmosférico. De ser así, si el dióxido de carbono del aire alcanzase una proporción un poco superior al dos por ciento, llegaríamos a superar la temperatura superficial del planeta Venus  (>400ºc). Por tanto, en función de dichos planteamientos, la vida no ha podido formarse nunca en  nuestro planeta ya que, cuando la atmósfera de la Tierra era en gran parte de CO2, la temperatura debería ser varias veces superior a la de nuestro Sol. 

Aun tendiendo en cuenta su pequeña proporción en nuestra atmósfera de sólo tres moléculas de CO2 por cada 10.000; de presentar el dióxido de carbono un efecto extraño, particularmente intenso, capaz de influir mas que el resto de las moléculas en el cambio climático; en las capas bajas del Planeta Marte el numero de moléculas de CO2 es 30 veces superior por unidad de volumen. Si tenemos en cuenta que Marte recibe aproximadamente la mitad de calorías por unidad de superficie que nuestro planeta, dicho efecto debería ser 15 veces superior en el Planeta Marte y proporcionarle un ambiente superficial mucho menos frío.  Por tanto, no hay en apariencia un argumento coherente capaz de dar al CO2 un protagonismo tan esencial.  

TABLA, EN MILES DE MILLONES DE TONELADAS, DE LAS FORMAS DE CARBONO QUE PUEDE ENTRAR EN JUEGO EN LA ACULULACIÓN DE CO2 EN LA ATMÓSFERA

 

FLUIDOSFERA

Disuelto en los océanos 38.000

Atmósfera                          750

VIDA

Biología marina               1.000-2.000

Bosques y suelos             2.000

COMBUSTIBLES FOSILES

Carbón                            8.000

Petróleo                          1.000

Gas natural                      1.000

Se excluye: el carbono sintetizado en minerales; así como los corales, los grandes atrapadores de carbono de los océanos.

 

BALANCES DE LA INFLUENCIA ANTRÓPICA EN EL CO2

Alrededor de 60.000 millones de toneladas de CO2 son vertidos a la atmósfera cada año como consecuencia de la acción antrópica. Se plantea que la mitad de dicho gas es absorbido por la masa forestal o por el mar, ya que la acumulación de CO2 en la atmósfera es del 50 por ciento de ese valor. No obstante, al subir la temperatura media de la Tierra, es evidente que los mares deben liberar bastantes más cantidades de CO2 (5 billón de Tm de CO2  por grado). Además, de acumularse cantidades superiores producidas por las erupciones volcánicas, reacciones químicas de los carbonatos, etc., que sumadas a la acción antrópica deberían acumular sobre la atmósfera más de 500.000 millones de Tm. de CO2 al año; lo que indica que dicha masa de CO2 es rápidamente absorbida por las plantas, con una masa de carbono casi veinte veces superior, restando sólo unos 30.000 millones de Tm. de CO2 al año, sin duda una cantidad insignificante en todo el proceso.

Una masa de carbono en forma de flora de dos billones de Tm, que se calcula existe en la biomasa continental en la actualidad, debería nutrirse anualmente de una masa no muy inferior de carbono atmosférico. Probablemente, los valores reales sean  bastante mas equilibrados, Si nos fijamos en los consumos de CO2 de las diferentes especies de árboles, será fácil  comprender que el consumo anual de carbono por parte de la flora es equivalente a su propia masa. Por tanto, el CO2 de origen antrópico no cubre las necesidades de nutrición ni siquiera del cinco por ciento de la masa forestal.

De hecho, si las emisiones de CO2 antrópico fueran diez veces superiores, tendrían cierto peso específico en el ciclo del carbono, y podríamos decir que el ser humano alteraba por primera vez el medio ambiente de forma positiva para la vida. Pero, con relación al clima, seguiría sin hacer nada para evitar los desastres de la próxima glaciación…

EL CO2 ATMOSFÉRICO “EL PLATO SUCIO” DE LAS PLANTAS

Como vimos anteriormente, desde la era primaria el CO2 ha dejado de tener influencia en el clima de la Tierra. En los planetas interiores, el CO2 es el principal componente atmosférico. Pero como pusimos de manifiesto, con la formación de la vida, desapareció como componente estable de nuestra atmósfera y los escasos vestigios (0,03%) son un simple residuo transitorio entre la emanación marina principalmente y la continua absorción por parte de la flora, es decir, el CO2 atmosférico vendría a ser el residuo transitorio o “plato sucio de las plantas”. Por otra parte, todos los gases que componen nuestra atmósfera intervienen en la retención de calor cerca de la superficie, ya que la densidad de los gases tiene más importancia que el peso específico de los mismos.

Los gases invernadero, o compuestos, son aquellos cuyas moléculas están formadas por mas de un tipo de átomo, algunos como el CO2 pesan más que la media del aire y, por tanto, tienden a acumularse sobre la superficie de nuestro planeta, pero por esa misma razón son también más disueltos en el mar, de ahí que más del 98 por ciento del carbono del CO2 se encuentre en los océanos, pasando a la atmósfera cuando sube la temperatura del mar y diluyéndose en las zonas frías más próximas a los polos, o cuando globalmente desciende la temperatura de los océanos; por ejemplo, durante las glaciaciones.

Arrhenius, planteó hace mas de un siglo que los gases compuestos, por sus enlaces covalentes, retienen mucha más energía que los simples o dipolares: O2, N2… Por tanto, dichos gases eran los principales artífices del efecto invernadero. No obstante, por la pequeña proporción respecto a la gran masa de nitrógeno y oxígeno, el aumento de la temperatura sobre la superficie de la Tierra debido a su atmósfera, parece involucrar mucho más al conjunto de los gases incluidos los dipolares que sólo a los gases invernadero, como veremos más adelante.  

 

LAS GLACIACIONES, UN CRECIENTE PROBLEMA PARA LA VIDA

 

Sin duda, el problema más trágico es el contrario que se “airea” en los medios de comunicación. Ha sucedido y por desgracia sucederá cuando la temperatura de los mares desciende, cuando se inhibe la salida de CO2 desde el mar por el enfriamiento de los océanos y el mayor proveedor de CO2 deja sin alimento sólido a la biosfera terrestre y sin vapor de agua, el alimento fluido de la vida.

Durante los últimos cientos de miles de años, la presencia de glaciaciones ha sido evidente y constante. En la actualidad, incluso las grandes erupciones volcánicas originan miniglaciaciones, lo que no sucedía en eras anteriores. Es muy probable, que nuestro planeta ya sufra dificultades crecientes como consecuencia de la reducción de temperaturas por el enfriamiento paulatino del Sol.

 

Durante las glaciaciones más intensas, producidas probablemente por la caída de asteroides, la cantidad de lluvias se reduce a niveles medios próximos al diez por ciento del actual. Las aguas continentales se circunscriben a pequeñas áreas donde se concentra la escasa pluviosidad y el deshielo estacional. Además, las exiguas cantidades de CO2 limitan extraordinariamente el crecimiento de la flora, produciendo extensas áreas de desierto frío.

 

Las dificultades de la biosfera no marina son extremas. Las especies que pueden suben a las gélidas fronteras glaciales en busca de agua, tal como sucedió hace 50.000 años, cuando los humanos se expandieron por la zona polar boreal, alcanzando incluso el Continente Americano con el mar de Bering helado.

El análisis del genoma humano indica un extraordinario “parentesco” entre todas las razas que nos hace comunes a unas raíces que se remontan sólo a unas cuantas decenas de miles de años. Probablemente, casi todos somos parientes de los pocos supervivientes de la última gran glaciación.

 

Aún en las condiciones actuales, una gran glaciación provocaría una mortalidad a largo plazo próxima a un 90 por ciento de la población humana y una extinción de especies continentales notable, acabando con la mayor parte de la agricultura y la ganadería. La conflictividad en unas condiciones tan precarias sería extrema. Durante la última glaciación, desapareció el sufrido hombre de Neandertal, que había aguantado varias grandes glaciaciones, probablemente a manos de nuestros antepasados sapiens en la lucha por la obtención de los pocos recursos existentes.   

 

EVITAR LAS GLACIACIONES A CUALQUIER PRECIO

 

La tecnología humana debe hacer lo imposible para evitar las causas de las glaciaciones. En lo concerniente a la caída de asteroides, se deben crear las tecnologías necesarias para desviarlos mediante ingenios espaciales capaces de desviarlos a modo de “remolcadores espaciales”, situados directamente en el asteroide implicado,  cuando sea de dimensiones inferiores a 1 Km.de diámetro.

En los asteroides mayores, la solución es más compleja, sus elevadas energías cinéticas en función de sus grandes masas, hacen casi imposible desviarlos por el desplazamiento del centro de masas ocasionado por el bombardeo láser de un remolcador espacial o por otras formas de tracción. Tampoco, si sus masas son considerables es posible sacarlos lo suficiente de sus orbitas por impactos nucleares directos. Se requiere de la utilización a su vez de otros asteroides más pequeños y manejables, utilizados como proyectiles, si presentan órbitas con encuentros próximos al asteroide en conflicto. Aprovechando la energía cinética de los asteroides interceptores podrían ser utilizados para desviar al asteroide principal de forma gravitatoria o por impacto; mediante el uso de remolcadores espaciales situados en el pequeño asteroide proyectil. Para ello, se requeriría de un conocimiento exhaustivo de las orbitas de todo el conjunto de asteroides y de la tecnología astronáutica y láser necesaria. Cualquier esfuerzo en este sentido, se vería ampliamente compensado si se salva la especie humana y otras muchas o, incluso, si se evita una recesión a épocas prehistóricas muy difíciles. Probablemente, las glaciaciones presentan unas condiciones demasiado duras para nuestro actual grado de evolución o involución.

 

Notas fuera de texto:

En muchos observatorios antiguos, anteriores a 1815 y, por tanto, a la erupción del Tambora, que registran observaciones desde principios del siglo XIX, como los de Linate-Milano 1763, Stuttgart 1792, Paris LeBorget 1757, Roma 1811, aún estando en zonas posteriormente muy pobladas, no ofrecen incrementos de temperatura sensibles entre los inicios de los siglos XIX y XXI.

El Sol, en periodos de cientos de millones de años, debe de experimentar sensibles cambios en su magnitud absoluta. No obstante, en espacios de tiempo del orden de miles de años, son las variaciones producidas por el incremento del albedo tras grandes erupciones o explosiones de asteroides  las que pueden reducir más de un cinco por ciento la radiación que incide sobre los océanos, ocasionando desde “pequeñas edades del hielo”, hasta grandes glaciaciones.

LA SUMA DE MICROCLIMAS HA PODIDO AUMENTAR LA TEMPERATURA CONTINENTAL

La suma de microclimas por la energía directa de las combustiones de origen humano puede llegar a representar un aumento medio de la temperatura de algunos continentes muy industrializados próximo a medio grado sobre los niveles del siglo XIX. En un futuro, el incremento de la temperatura puede incrementarse mucho más por el desarrollo global del conjunto de la humanidad. En la actualidad, el incremento de temperatura local por la acción antrópica en las zonas industrializadas es del orden : IT= 0.6*Log(10) DP (DP=Densidad de población por Km2). De no existir los océanos, sería un problema mas grave; pero la acción termoreguladora del mar, con un 99 por ciento de la fluidosfera, debe moderar el calentamiento global del planeta; si bien, tomar medidas ecológicas proporcionadas nunca está de mas.  

 

LOS GASES COMPUESTOS, ¿LOS UNICOS ACTIVOS EN EL EFECTO INVERNADERO?..

El poco protagonismo en el mantenimiento del calor atmosférico (efecto invernadero) que se atribuye a los gases no compuestos (formados por un sólo tipo de átomo): oxígeno O2 y nitrógeno N2, principales componentes del aire, no parece un argumento del todo justificado cuando se hace un análisis comparativo entre las atmósferas de los planetas interiores.

Según los históricos trabajos realizados por Arrhenius hace más de un siglo, por sus condiciones dipolares, los gases de un solo tipo de átomo apenas intervienen en el efecto invernadero, aún constituyendo la mayor parte de la masa de nuestra atmósfera; al contrario de las moléculas compuestas, como: el CH4 metano, o el gran protagonista dióxido de carbono CO2; además, claro está, de la casi siempre olvidada agua H20 en forma de vapor.

Quizá, se dejen de lado otras leyes de la fisica: las que afectan a la presión y temperatura de los gases, o se tenga poco en cuenta la mayor influencia de la convectividad del calor con relación a la conductividad en la transmisión de energía en los gases atmosféricos, o la tendencia a un mayor    nivel de entropía entre los gases mezclados. En suma, parece imposible que los niveles de energía de unas pocas moléculas puedan quedar aislados de otras mucho más numerosas del entorno o que la presión de la masa atmosférica, formada principalmente de N2 y O2, no haga subir la temperatura en la superficie de la Tierra bastante más que la “superactividad energética ” de sólo 4 entre 10.000 moléculas...

 

PLANETA     DENSIDAD SUP. (BARES)                    EFECTO                          SOL                         TEM.SUP MEDIA

                       ATMOS    G.INV            C02               INVERNAD. GRAD.        RADIACION            GRAD.CELSIUS      

 

Marte              0.007        0.007            0.007                      3                                    0,5 (Tierra=1)           -63

 

Tierra             1           0.04 (+H2O)     0.0004                   30                                   1                                 15

 

Venus           90              90                 90                          450                                  2                                482

 

Es evidente, que la mayor correlación se da entre los niveles de efecto invernadero de los planetas y sus densidades atmosféricas globales en la superficie, incluyendo los gases no invernadero de la Tierra. Por el contrario, la menor correlación se obtiene entre el CO2 y el efecto invernadero.

EL INCREMENTO DEL CO2 DE LA ATMOSFERA TERRESTRE ES PROBABLE  CONSECUENCIA, PERO NO LA CAUSA DEL CAMBIO CLIMÁTICO 

La asimetría de las superficies de los continentes entre los hemisferios norte y sur provoca cambios estacionales demasiado intensos en los indicadores de CO2 como el de Mauna Loa, para que el dióxido de carbono sea la causa del cambio climático.

Muy probablemente, las exiguas cantidades de CO2 que permanecen en la atmósfera (sólo 0,8 billones de Tm. de carbono) son sólo un residuo circunstancial de un proceso de generación y absorción de volúmenes mucho más elevados de dicho gas, consumido rápidamente por la avidez de las plantas; tal como se observa en los gráficos de la presencia de CO2 obtenidos en Mauna Loa  y de otros indicadores; donde se ve una línea quebrada de periodicidad anual, producida por la rápida reducción del dióxido de carbono, durante el invierno austral, como consecuencia de la menor emisión oceánica de CO2, por la mayor acumulación de masa continental en el hemisferio boreal. Dicha oscilación es imposible de interpretar si se atribuye a la acción antrópica. También, es difícil que el efecto de sierra dentada de las graficas de acumulación de CO2 se pueda atribuir a la absorción por parte de la flora según la latitud, un fenómeno mucho más homogéneo y mucho menos drástico que la emisión marina de CO2 que depende directamente de la radiación del Sol en cada área.

 La reducción estacional alcanza un dos por ciento del contenido global de CO2, según la medición de Mauna Loa, por dicha asimetría continental, con una reducción total de 16.000 millones de toneladas de carbono atmosférico (cerca de 60.000 millones de Tm de CO2). La asimetría continental entre las áreas de mayor liberación marina de CO2 es del orden del 20 por ciento. Por tanto, estaríamos hablando de por lo menos un 10 por ciento de incremento de CO2 anual por emisión marina de dicho gas, o sea, 80.000 millones de Tm. de carbono, es decir, cerca de 300.000 millones de Tm. de CO2 de origen marino al año, que sumados a los de origen antrópico (60.000 millones de Tm.de C02) y de origen geoquímico, principalmente por la actividad volcánica; reduciendo el constante consumo de las plantas, nos llevarían cerca del medio billón de Tm. de acumulación anual de CO2 que es consumido por las plantas en el 95 por ciento, siendo la absorción de CO2 en las zonas mas frías de los océanos inferior al 10 por ciento del CO2 liberado en las zonas cálidas. Dentro de estos niveles mínimos de generación de CO2 global, la acción antrópica es difícil que alcance un 10 por ciento.

1 La rápida absorción del CO2 por las plantas, indica la efímera permanencia de dicho gas en la atmósfera, salvo el escaso residuo estructural del proceso:  0,03-0,04 % de la masa atmosférica y menos del 10 por ciento del volumen absorbido por las plantas cada año (efecto del “plato sucio”). Dicho residuo es ligeramente creciente por la mayor emanación oceánica producida por la recuperación de la temperatura durante el siglo XX, tras las erupciones del Tambora y en menor medida del Krakatoa

2 Los volúmenes anuales de emisión marina de CO2 mas el de origen volcánico continental, son por lo menos diez veces superiores al producido por la acción del hombre.

3 De los 40-50 grados centígrados de retención de calor por la atmósfera de la Tierra, al CO2 no se le puede atribuir más de 0,02 grados centígrados. Por tanto, el CO2 producido por la  acción antrópica calienta menos de 0,002 grados centígrados la temperatura media de la Tierra, mientras la energía de la acción antrópica directa cerca de medio grado centígrado por la suma de microclimas. 

4 El metano CH4, en menor densidad, experimenta en las mediciones de los indicadores un fenómeno muy parecido al CO2. El proceso es tan semejante, que es difícil no atribuir a ambos gases una misma causa y comportamiento. Por tanto, al igual que el CO2, el metano escapa de los océanos de forma proporcional a la radiación solar recibida por los mares, siendo asimilado por la biomasa específica y ofreciendo el mismo efecto de sierra dentada en la gráfica de evolución interanual. La gráfica del metano indica un proceso paralelo pero con un adelanto superior a un mes con relación al CO2. Parece, por tanto, que el CH4 responde de forma más inmediata, requiere menor recalentamiento o afecta a áreas más frías.  En la variación secular, el metano parece haber alcanzado antes la inflexión y se está reduciendo desde hace una década; probablemente, por el mayor enfriamiento de los fondos marinos, donde se deposita en forma de hidratos helados. Si en la gráfica interanual, el metano presenta un avance de uno a dos meses sobre el CO2, es probable que en la gráfica secular presente un proceso proporcional y antes de 20 años veamos reducirse la acumulación de CO2, por la reducción de emanaciones marinas de dicho gas.

5 El paralelismo simétrico en el comportamiento de los gases indicados (CO2 y CH4)  es un claro indicio de la menor influencia de la acción antrópica sobre el CO2 y la causa común motivada por el aumento de la temperatura de los océanos durante el siglo XX.

 6 La acción antrópica en el calentamiento de nuestro planeta es evidente por la suma de microclimas y de forma no global, es decir, por la energía directa de las combustiones de todo tipo, pero no por la acumulación de CO2.     

 Nota al final: En algunos observatorios, muy antiguos, que registran observaciones anteriores a 1800, como los de Linate, o Stutgart, aún estando en zonas posteriormente muy pobladas no ofrecen incrementos de temperatura sensibles entre los siglos XVIII y XXI

 

APENDICE SOBRE LAS MAGNITUDES DE VARIACIÓN DE LA RADIANCIA

 

Desde 1977 se miden por medios astronáuticos los niveles de radiancia, es decir, de radiación de todo tipo recibida por el Sol.

 

Aparte de la diferencia de radiación recibida por nuestro planeta en función de su posición en la órbita elíptica:1395w/m2 en el perihelio a 1308 w/m2 en el afelio, que se traducen en una diferencia de temperatura de cerca de cinco grados, la diferencia de radiancia entre los máximos y minimos de actividad solar son de alrededor de 10,5 watios (cerca de 0,5 grados de temperatura media), concretamente desde los inicios de la investigación espacial con tres ciclos comnpletos de 11 años o sea 33, se observa una variación que va desde 1376 watios/m2 en los máximos hasta 1365,5/m2 en los mínimos, con cierto decrecimiento en los ciclos del orden de 0,7 watios/m2 por ciclo., estos valores se traducirían en una diferencia del orden de  0,03 grado por ciclo.

 

En los últimos años y hasta principios de 2010, se ha observado uno de los mínimos más prolongados de los últimos siglos con números de Wolf muy bajos y porcentajes de días sin manchas superiores al 70 por ciento.

Durante cuatro años, nuestro planeta ha reducido en medio grado por año la aportación de energía solar que tiene durante los máximos. En concreto podríamos valorar en un déficit diferencial de 0,2 grados durante dos años sobre un mínimo estándar.

 

LA ASIMETRIA CONTINENTAL CAUSA INTENSA DE CAMBIOS CLIMATICOS

Los océanos absorben cerca del 80 por ciento de la radiación del Sol (directa+difusa). Por otra parte, la capacidad y tiempo de retención de la energía del Sol por los mares es muy superior que la superficie continental.

Como hemos dicho antes, la Tierra durante su perihelio de cada año a primeros de enero recibe cerca de 90 w/m2 más de energía que durante su afelio de primeros de julio.

Con el perihelio austral a primeros de enero dentro del ciclo de precesión de 22.000 años, los océanos de la Tierra reciben una dosis de 20 w/m2 de radiación más que hace 11.000 años, cuando el perihelio coincidía con el verano boreal y, por tanto, los mares absorbían menos calor solar. En la actualidad,  los océanos acumulan un mínimo de un grado más de temperatura que hace 11.000 años, ya que si bien el invierno austral es también más frío, el balance de radiación es claramente favorable al hemisferio sur.

 

Hace 11.000 años, los mares acumulaban del orden de 20 w/m2 menos de energía del Sol,  Por tanto, en aquella época cualquier reducción importante de la radiación, ya fuera por grandes erupciones o los menos frecuentes impactos de meteoritos, pudiendo sumar además un mínimo solar prolongado de 0,5 grados, podía hacer descender de forma prolongada más de tres grados la temperatura media de los mares y con ello anular la formación de corrientes oceánicas meridianas portadoras de calor sobretodo al más marítimamente aislado norte.

Aunque aparentemente parezca lo contrario, durante los perihelios boreales, como el de hace 11.000 años, la reducción de más de un grado de la temperatura media de los océanos, hace mucho más probable las glaciaciones boreales.

 

Las variaciones de unos pocos grados de la oblicuidad de la eclíptica propuesta por Milánkovitch no incrementa sensiblemente la acumulación de energía en los océanos, en todo caso en el orden de 0,1 grados.

 

Como hemos dicho, entre la máxima y la mínima actividad solar la diferencia es de 10 w/m2, o sea cerca de medio grado, es decir cerca del incremento de las temperaturas medias del pasado siglo XX. Los ciclos solares se suceden con un periodo de 11 años. Al igual que las variaciones intensas de radiancia entre el afelio y perihelio que deberían ser del orden de cinco grados en cada polo no se perciben por el efecto moderador de los océanos, tampoco se perciben las oscilaciones aparentes de los ciclos de actividad, salvo por su resonancia acumulativa probable en la corriente del “Gran Niño” que de media debería suceder cada 11 años.

 

 

LAS GRANDES ERUPCIONES LAS PRINCIPALES CAUSANTES DE CAMBIOS CLIMÁTICOS RECIENTES

Las grandes erupciones suman déficits de radiancia muy intensos: un diez por ciento de pérdida momentánea de radiancia equivale a 140 w/m2 y cerca de 7 grados de temperatura, a su vez moderada por los océamos. Pero un déficit teórico de siete grados durante un año significa una acumulado negativa de calorías en los océanos de 0,7 grado sobre los diez años siguientes. Lo que indica que las grandes erupciones son los reductores de radiancia más intensos en los periodos actuales.

 

Si se correlaciona los volúmenes de materiales expulsados en las grandes erupciones registradas en los depósitos sulfurosos de los hielos de Groenlandia y la Antártida, los eventos de 1815 (Tambora) y otras erupciones menores del siglo XIX, suman una perdida global de radiancia media durante dicho siglo de 14w/m2 (0,7 grados), mientras durante el siglo XX  las erupciones apenas reducen 0,2 grados la temperatura media secular, diferencia que justifica sobradamente el incremento de algo más de medio grado durante el siglo XX. Durante el siglo XXI, no se aprecia, por ahora, ningún incremento significativo de la temperatura media de la Tierra, siendo probable que nos encontremos ya en la temperatura estándar de nuestro planeta. Otras erupciones todavía mayores redujeron cerca de un grado la temperatura media del siglo XV y, sobretodo, más de 1,5 grados por el misterioso suceso del siglo XIV.

 

Para que tenga lugar una glaciación intensa debe reducirse la temperatura por lo menos tres grados, lo que sucede más fácilmente, como hemos dicho, durante los perihelios boreales. No obstante reducciones superiores a 1,5 grados producen ya efectos globales intensos o miniglaciaciones.

C. de Torres/presidente de SADEYA