El Océano Ártico estuvo cubierto por una plataforma de hielo y lleno de agua dulce
El Océano Ártico estuvo cubierto por una plataforma de hielo y lleno de agua dulce (crédito: Alfred Wegener Institute/Martin Künsting).

El Océano Ártico estaba cubierto por una plataforma de hielo de hasta 900 metros de espesor y estuvo completamente lleno de agua dulce al menos dos veces en los últimos 150.000 años. Este sorprendente hallazgo, que se informa en el último número de la revista Nature, es el resultado de una investigación a largo plazo realizada por científicos del Instituto Alfred Wegener y del centro MARUM de Bremen. Con un análisis detallado de la composición de los depósitos marinos, los científicos pudieron demostrar que el Océano Ártico y los mares nórdicos no contuvieron sal marina en al menos dos períodos glaciales. En cambio, estos océanos estaban llenos de grandes cantidades de agua dulce bajo un grueso escudo de hielo. Esta agua pudo luego ser liberada en el Atlántico Norte en períodos de tiempo muy cortos. Tales entradas repentinas de agua dulce podrían explicar las rápidas oscilaciones climáticas para las que no se había encontrado previamente una explicación satisfactoria.

Hace unos 60.000 a 70.000 años, en un momento particularmente frío del último período glacial, gran parte del norte de Europa y América del Norte estuvo cubierta por capas de hielo. La capa de hielo europea cubría una distancia de más de 5.000 kilómetros, desde Irlanda y Escocia a través de Escandinavia hasta el borde oriental del mar de Kara (Océano Ártico). En América del Norte, gran parte de lo que ahora se conoce como Canadá quedó enterrada bajo dos grandes capas de hielo. Groenlandia y partes de la costa del mar de Bering también estaban heladas. ¿Cómo era la situación del hielo aún más al norte, en el Océano Ártico? ¿Estaba cubierto por un espeso hielo marino, o tal vez con las lenguas de estas vastas capas de hielo flotando sobre él, mucho más allá del Polo Norte?

Hasta ahora, las respuestas científicas a estas preguntas han sido más o menos hipotéticas. En contraste con los depósitos en tierra, donde los cantos rodados erráticos, las morrenas y los valles glaciares son las señales obvias de los glaciares, hasta ahora sólo se han encontrado pocos rastros de vastas plataformas de hielo en el Océano Ártico. Geocientíficos del Centro Helmholtz de Investigación Polar y Marina (AWI) del Instituto Alfred Wegener y del Centro MARUM de Ciencias Ambientales Marinas de la Universidad de Bremen han recopilado la evidencia existente del Océano Ártico y los Mares Nórdicos, y la han combinado con nuevos datos para llegar en una conclusión sorprendente.

El torio está ausente en los sedimentos analizados del Océano ártico, por lo que el agua salina debe haber estado ausente

Según su estudio, las partes flotantes de las capas de hielo del norte cubrieron gran parte del Océano Ártico en los últimos 150.000 años. Una vez hace unos 70.000-60.000 años y también hace unos 150.000-130.000 años. En ambos períodos, el agua dulce se acumuló bajo el hielo, creando un Océano Ártico de agua completamente dulce durante miles de años.

Estos resultados significan un cambio real en nuestra comprensión del Océano Ártico en climas glaciares. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se ha considerado una renovación completa del Océano Ártico y los mares nórdicos, que ocurre no sólo una vez, sino dos“, comenta el primer autor, el Dr. Walter Geibert, geoquímico del Instituto Alfred Wegener.

Su hallazgo se basa en análisis geológicos de diez núcleos de sedimentos de diferentes partes del Océano Ártico, el estrecho de Fram y los mares nórdicos. Los depósitos apilados reflejan la historia climática de los glaciares pasados. Al investigar y comparar los registros de sedimentos, los geocientíficos encontraron que faltaba un indicador importante, siempre en los mismos dos intervalos. “En el agua de mar salina, la desintegración del uranio natural siempre da como resultado la producción del isótopo torio 230. Esta sustancia se acumula en el fondo del mar, donde permanece detectable durante mucho tiempo debido a su vida media de 75.000 años“, explica Walter Geibert.

Por lo tanto, los geólogos suelen utilizar este isótopo de torio como reloj natural. “Aquí, su ausencia repetida y generalizada es el indicio que nos revela lo que sucedió. Según nuestro conocimiento actual, la única explicación razonable para este patrón es que el Océano Ártico se llenó de agua dulce dos veces en su historia más joven, en estado helado y en forma líquida”, explica la coautora Dra. Jutta Wollenburg, micropaleontóloga y también de AWI.

Una nueva imagen del Océano Ártico

¿Cómo puede una gran cuenca oceánica, conectada por varios estrechos con el Atlántico Norte y el Océano Pacífico, volverse completamente dulce? “Tal escenario es plausible si nos damos cuenta de que en los períodos glaciales, los niveles globales del mar eran hasta 130 metros más bajos que en la actualidad, y las masas de hielo en el Ártico pueden haber restringido aún más la circulación del océano“, afirma el también coautor y profesor Ruediger Stein, geólogo en el AWI y el MARUM.

Las conexiones poco profundas como el estrecho de Bering o el archipiélago ártico canadiense estaban sobre el nivel del mar en ese momento, cortando por completo la conexión con el Océano Pacífico. En los mares nórdicos, los grandes icebergs o capas de hielo que se extienden hasta el fondo del mar restringieron el intercambio de masas de agua. El flujo de los glaciares, el deshielo en verano y los ríos que desembocan en el Océano Ártico siguieron suministrando grandes cantidades de agua dulce al sistema, al menos 1.200 kilómetros cúbicos por año. Una parte de esta cantidad habría sido forzada por los mares nórdicos a través de las escasas conexiones estrechas y profundas en la cordillera de Groenlandia y Escocia hacia el Atlántico norte, lo que impidió que el agua salina penetrara más al norte. Esto resultó en la renovación del Océano Ártico.

Una vez que falló el mecanismo de las barreras de hielo, el agua salina más pesada pudo volver a llenar el Océano Ártico“, indica Walter Geibert. “Creemos que luego pudo desplazar rápidamente el agua dulce más liviana, lo que resultaría en una descarga repentina de la cantidad acumulada de agua dulce sobre el límite sur poco profundo de los mares nórdicos, Groenlandia-Escocia-Ridge, hacia el Atlántico norte“.

Un punto de inflexión del sistema de la Tierra en el clima del Ártico en el pasado

Este es un concepto que asume que se almacenaron enormes cantidades de agua dulce en el Océano Ártico y que están disponibles para su liberación rápida ayudaría a comprender la conexión entre una variedad de fluctuaciones climáticas pasadas. También ofrecería una explicación de algunas discrepancias aparentes entre las diferentes formas de reconstruir los niveles del mar pasados. “Los restos de los arrecifes de coral han apuntado a un nivel del mar algo más alto en ciertos períodos fríos de lo que sugerirían las reconstrucciones de los núcleos de hielo de la Antártida o las reconstrucciones de las conchas calcáreas de pequeños organismos marinos“, comenta Geibert. “Si ahora aceptamos que es posible que el agua dulce no sólo se haya almacenado en forma sólida en tierra, sino que parte de ella también en forma líquida en el océano, las diferentes reconstrucciones del nivel del mar concuerdan mejor y podemos conciliar la ubicación de los arrecifes de coral con los cálculos de la cantidad de agua dulce“.

La liberación rápida de agua dulce del Océano Ártico también podría servir como explicación para algunos eventos abruptos de cambio climático durante el último período glacial. Durante tales eventos, las temperaturas en Groenlandia pudieron aumentar de 8 a 10 grados centígrados en unos pocos años, y sólo volvieron a las frías temperaturas glaciales originales en el transcurso de cientos o miles de años. “Vemos un ejemplo aquí de un punto de inflexión del sistema de la Tierra en el clima del Ártico en el pasado. Ahora necesitamos investigar con más detalle cómo se interconectaron estos procesos y evaluar cómo este nuevo concepto del Océano Ártico ayuda a cerrar nuevas brechas en nuestro conocimiento, en particular en vista de los riesgos del cambio climático provocado por el hombre“, concluye Geibert.

Fuente: Nature.

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