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El clima siempre cambió

Los cambios en el clima inducidos por causas naturales se sucedieron de manera constante en la historia de la Tierra, pasando de climas cálidos a fríos, y viceversa, en períodos de tiempo dilatados o en ocasiones de manera brusca. En estos cambios, la temperatura superó entre 8 y 15 ºC la temperatura media actual (15 ºC) haciendo inviable, por ejemplo, la existencia de hielo en los polos.

Los científicos separan en dos las causas naturales principales para el origen de los cambios climáticos naturales: externas e internas. Las primeras se relacionan con movimientos orbitales de la Tierra y su interrelación con el Sol como fuente de energía fundamental del planeta, por lo que las variaciones de la misma influirán en los cambios climáticos.

El matemático Milutin Milankovitch, a principios del siglo XX, señaló las principales causas de origen externa que afectan a la variabilidad del clima.

Milutin Milankovitch (1879-1958) fue un matemático serbio que comenzó su investigación en la Universidad de Belgrado, aunque pronto tuvo que emigrar a Budapest a causa de la Primera Guerra Mundial. En esta ciudad encontró trabajo en la biblioteca de la Academia Húngara de las Ciencias donde se dedicó a investigar sobre el origen de las glaciaciones. Fruto de estas investigaciones, Milankovitch estableció una teoría astronómica en la que relacionaba los movimientos orbitales de la Tierra, el grado de insolación y el clima del planeta.

La órbita de la Tierra y los cambios climáticos

La órbita que describe la Tierra en su viaje de translación alrededor del Sol es elíptica y de esta manera en algún momento del año el planeta estará más cercano al mismo. La cantidad de radiación solar que incide sobre la Tierra depende de la distancia de ésta respecto al Sol. En el punto más cercano (perihelio) la superficie terrestre recibirá más radiación, y por tanto más calor, que cuando se encuentra más lejos (afelio).

En la actualidad la Tierra pasa por el punto más alejado durante el invierno del Hemisferio Sur haciendo que estos sean algo más fríos y los veranos más calientes que los del Hemisferio Norte.

Pero debido a las fuerzas de atracción que los demás planetas ejercen sobre la Tierra, la forma de la órbita varía de más elíptica a más circular, y estas variaciones (denominada excentricidad) ocurren en ciclos de 100000 y 400000 años. Cuando la órbita es fuertemente elíptica, el planeta pasará por puntos más cercanos o más distantes al Sol.

Hace 11000 años la situación donde se producían las estaciones en la Tierra estaba invertida. Así, en el Hemisferio Norte se alcanzaba el invierno durante el afelio (siendo estos más fríos) y el verano en el perihelio (veranos más cálidos)

Variaciones del clima debido a cambios en la inclinación del eje de rotación de la Tierra

Por otro lado la Tierra gira sobre un eje de rotación que no mantiene siempre la misma inclinación (denominada oblicuidad) sino que varía entre los 22º y los 25º (actualmente es de 23.4º) en etapas de unos 41000 años, produciendo significativos cambios en las estaciones.Los cambios estacionales serán mayores cuanto mayor sea la inclinación del eje.

El último de los ciclos de Milankovitch (el de precesión) hace referencia a que la Tierra, debido a que no es una esfera perfecta, se mueve como una peonza cuando gira alrededor de su eje, posibilitando que los momentos donde el Polo Norte apunta hacia el Sol no coincidan siempre en el mismo punto de la órbita terrestre. La precesión provoca cambios en el clima ya que varía la posición donde se producen las estaciones, es decir, determina si el verano o el invierno en un hemisferio corresponde a un punto alejado o próximo al Sol. Este ciclo se completa cada 23000 años.

Si agrupamos los efectos de los ciclos de Milankovitch tendremos que el mínimo de insolación y los máximos de frío que favorecerían el avance de los casquetes glaciares, se corresponderían con la mayor distancia al Sol, que esta situación se produjese en el mes de diciembre y con la máxima inclinación del eje terrestre.

El movimiento de precesión de la Tierra provocó que en el pasado, hace 11000 años, el eje apuntase hacia la estrella Vega. En la actualidad se dirige hacia la estrella Polar.

Variaciones del clima debido a cambios en la actividad solar

La actividad solar, y por tanto la energía que emite, no es constante a lo largo del tiempo, sino que varía. El efecto es que un aumento de la energía recibida por la Tierra produciría un calentamiento de la misma y al contrario, si disminuye la Tierra se enfriaría. Los científicos cuantificaron el número de manchas solares (relacionadas con la actividad solar) y lograron correlacionarlas con episodios climáticos. A mayor número de estas manchas mayor radiación emitida hacia la Tierra. Entre los años 1645 y 1715 se registró un período de fríos muy intensos en Europa, coincidiendo con una etapa de disminución en el número de manchas solares al que se le llamó Mínimo de Maunder, ya que fue el astrónomo británico Walter Maunder el que realizó estas observaciones.

Alrededor de 1810 el precio del trigo se disparó en Europa a consecuencia de la pérdida continua de las cosechas debido a una época de frío intenso. Estos episodios de climas extremos coinciden con el denominado Mínimo de Dalton, donde el número de manchas solares descendió considerablemente.

Los cambios naturales debidos a causas internas

Entre las causas internas que inciden en la variabilidad climática están la distribución de los continentes y mares, las erupciones volcánicas y las corrientes oceánicas.

1. Las masas continentales que forman la Tierra no se mantuvieron inmóviles en el tiempo, sino que desde hace unos 2500 millones de años, las placas tectónicas están envueltas en un baile global en el que las tierras se juntan y se separan generando cordilleras y abriendo y cerrando océanos. Los continentes influyen en las corrientes oceánicas que transportan calor desde el ecuador hacia los polor, y esto se traduce en consecuencias sobre el clima.

   En el Período Triásico, las tierras emergidas se encontraban reunidad en un gran supercontinente,Pangea, situado de forma simétrica respecto al ecuador. Este hecho favoreció la eficacia de las corrientes oceánicas en el transporte de calor hacia los polos, generando climas cálidos y ausencia de hielo en las latitudes altas.

2. Los océanos son la principal fuente de producción de vapor de agua hacia la atmósfera, absorben la radiación del Sol y distribuyen el calor por el globo, mediante las corrientes marinas. Las corrientes se caracterizan por la presión , temperatura y salinidad del agua. Estas caracterísiticas condicionan la densidad de las aguas, creándose unos gradientes de densidad tanto en la horizontal (entre latitudes altas y bajas) como en la vertical (aguas superficiales y profundas). La diferencia de densidad provoca el principal movimiento del agua en las cuencas oceánicas. La influencia del viento se reduce a los primeros 200 metros en la superficie de los océanos, generando las corrientes superficiales como la Corriente del Golfo, la Corriente del Atlántico Norte, etc.
   

   El recuadro indica las zonas representadas en los esquemas inferiores	Los océanos Pacífico y Atlántico se caracterizan por tener un contraste muy acusado entre las temperaturas de las aguas superficiales del este y del oeste. En una situación normal los vientos alisios ejercen un control de equilibrio sobre el desplazamiento de las aguas cálidas procedentes del oeste y las frías procedentes del este. Esta situación favorece el ascenso de las aguas frías ricas en nutrientes en la costa oriental de América del Sur que substituye a la capa superior arrastrada por los vientos. Estos afloramientos hacen que las costas de Ecuador y Perú se encuentren entre las más ricas y productivas en recursos pesqueros del mundo. Pero el fenómeno conocido como El Niño, cambia esta situación. En ciclos que varían entre seis y siete años, aguas cálidas se acercan hacia las costas de América del Sur, provocando cambios climáticos que pueden perdurar en la zona durante varios años. La explicación se encuentra en que los vientos alisios en estos ciclos paran o disminuyen lo suficiente como para no desplazar la capa de agua caliente superficial de la zona del Pacífico oriental, impidiendo el afloramiento de las aguas frías e incrementando, por tanto, la temperatura del océano y del aire en estas zonas. La evaporación del agua es mayor y dará lugar a importantes precipitaciones que desencadenan inundaciones y crecidas de ríos en zonas donde las sequías son habituales. Otra consecuencia de El Niño se relaciona con el descenso de los recursos pesqueros. La falta de nutrientes en las aguas desplaza a los bancos de peces más hacia el sur, en busca de áreas de aguas más frías.
   La superficie cálida del océano en el Pacífico central, proporciona calor y humedad al aire que asciende formando nubes de tormenta	EL NIÑO / CALENTAMIENTO Cuando los vientos alisios pierden fuerza, las aguas cálidas del Pacífico occidental fluyen hacia el este. Esta capa, que llega hasta los 150 metros de profundidad, se desplaza sobre aguas más frías y cargadas de nutrientes, impidiendo el ascenso a lo largo de las costas americanas.
   En una situación normal, las nubes de tormenta se situan encima de las aguas cálidas del Pacífico occidental	SITUACIÓN NORMAL En una situación normal, son los vientos alisios los que mantienen un certo equilibrio entre las aguas calientes procedentes del oeste y las frías del este. El Sol calienta las aguas del Pacífico oriental pero la termoclina, el límite entre el agua caliente y la fría rica en nutrientes, se localiza a unos 40 metros bajo la superficie.

   

3. Las erupciones volcánicas emiten hacia la atmósfera importantes volúmenes de gases (CO₂ , SO₂ ) que favorecen el efecto invernadero a una escala regional, y cenizas y polvo volcánico que tienen efectos sensibles en la temperatura global de áreas alejadas del planeta. En las recientes erupciones del Pinatubo en Filipinas la temperatura de una amplia región cerca del volcán aumentó en casi medio grado durante un período de dos años.

   
   Pero a escala planetaria, las erupciones volcánicas pueden provocar un enfriamiento de la atmósfera si la cantidad de cenizas que expulsan es elevada y llega a las capas altas, actuando como una pantalla para la radiación solar. Esto quedó reflejado en la erupción del volcán Támbora en Indonesia en el año 1815, conociéndose al año siguiente como "el año sin verano". Las cenizas alcanzaron los 50 km de altura conformando una nube de polvo que los vientos se encargaron de dispersar por el planeta. Esta nube ocultó la luz del Sol provocando la caída de la temperatura durante los dos años siguientes y causando importantes daños en las cosechas de muchas regiones del Hemisferio Norte.

Cambios climáticos y catástrofes naturales

Las variaciones del clima acaecidas de forma brusca en ciertas ocasiones, tuvieron como consecuencias importantes modificaciones en el hábito de vida tanto de la población humana como de los animales, jugando un papel determinante en el desarrollo de antiguas civilizaciones como la de los Mayas

A finales del siglo XX dos geólogos americanos William Ryan y Walter Pitman demostraron que hace unos 7500 años sucedió un episodio catastrófico en la zona del Mar Negro que pudo ser el desencadenante del relato bíblico del Diluvio Universal. Gracias al análisis meticuloso de los datos proporcionados por intensas campañas oceanográficas en esta zona, se logró determinar que el Mar Negro era un gran lago de agua dulce que no estaba comunicado con el vecino Mar de Mármara.

Uno de los descubrimientos importantes fue que encontraron en el lecho del lago, restos de organismos de agua dulce cubiertos por sedimentos de origen marino que contenían animales adaptados a vivir en aguas saladas.

El siguiente paso se dirigió hacia la búsqueda de un evento que se adaptara a esos cambios, y lo situaron hacia el final de la última glaciación, donde los hielos acumulados comenzaron a fundirse y el vertido de toda esa cantidad de agua a lo largo de miles de años, hizo que el nivel de los océanos se elevase. Este proceso provocó que el Mar de Mármara se precipitase como una catarata sobre el Mar Negro excavando un canal ancho y profundo.

El evento fue lo suficientemente rápido como para desplazar a todos los pueblos que habitaban en las orillas del lago. Se calcula que la fuerza de la inundación sería del orden de 200 veces la de las cataratas del Niágara y que en cuestión de meses el nivel del lago debió de subir cerca de 100 metros.

Unos años más tarde, el descubridor del célebre trasatlántico hundido, Titanic, Robert Ballard, delimitó la antigua línea de costa unos 170 metros por debajo de la actual, y encontró en las laderas sumergidas del Mar Negro, construcciones de madera, cerámica y diversas herramientas que evidenciaban el poblamiento de las orillas del lago antes de la inundación.

Posteriormente, estos pueblos comenzaron a transmitir de una generación a otra, por medio de la tradición oral, el relato de la inmensa inundación y quizás sea este el vínculo con el origen del mito del Diluvio Universal.

La inundación que se produjo al precipitarse las aguas saladas procedentes del Mediterráneo sobre la cuenca del Mar Negro, hizo que el nivel de este último creciese aproximadamente 15 cm al día.