Las estalagmitas de Borneo proporcionan nuevos datos de abruptos eventos climáticos de hace más de 100.000 años

Stacy Carolin y Jessica Moerman del Georgia Tech Ph.D. preparan la toma de muestras en Lagang Cave en Gunung Mulu National Park, durante el otoño de 2012. Fofo. Siria Lejau

Un nuevo conjunto de registros climáticos de largo plazo obtenidos en las estalagmitas de las cavidades tropicales de Borneo muestran que el Pacífico Occidental respondió de manera muy diferente al de otras regiones del planeta a diversos cambios climáticos abruptos. El registro climático de 100.000 años se suma a los datos sobre los eventos climáticos del pasado, y puede ayudar a los científicos a evaluar los modelos diseñados para predecir cómo el clima de la Tierra responderá en el futuro.

Estos datos son el resultado de un análisis de isótopos de oxígeno de más de 1700 muestras de carbonato de calcio tomados de diversas estalagmitas que se encuentran en tres diferentes cavidades del norte de Borneo. Los resultados sugieren que las respuestas climáticas en las regiones tropicales pueden ampliar y prolongar eventos de cambio climático abrupto y que fueron descubiertos por primera vez en el Atlántico Norte.

Los resultados se publicaron el 6 de junio en la revista Science Express, avance electrónico de la publicación de la revista Science, y aparecerán más tarde en una edición de la publicación impresa. La investigación fue financiada por la National Science Foundation.

Hoy en día, los cambios relativamente sutiles en el océano y en la atmósfera de la zona tropical del Pacífico tienen profundos efectos en el clima global. Sin embargo, hay pocos registros claves de cambios climáticos del pasado en esta región que tienen los controles de longitud, resolución y edad necesarios para revelar la respuesta de la zona a los abruptos cambios climáticos.

«Este es un nuevo récord de un área muy importante del mundo», dijo Kim Cobb, profesor asociado en la  School of Earth and Atmospheric Sciences y en Georgia Institute of Technology. «Estos datos van a proporcionar una nueva pieza del rompecabezas del Pacífico tropical que nos muestra cómo el sistema climático ha respondido a forzar los acontecimientos en los últimos 100.000 años.»

Entre los hallazgos algunas sorpresas demuestran lo complicado que puede ser el sistema climático de la Tierra.

Mientras que los registros de las estalagmitas reflejan las respuestas a los cambios bruscos llamados Eventos Heinrich, otro tipo importante de evento conocido como Dansgaard-Oeschger, no se evidencian en las estalagmitas de Borneo. Ambos tipos de cambios climáticos abruptos son característicos en los registros climáticos de estalagmitas publicado de China, que se encuentra sólo un poco al norte de Borneo.

«A mi entender, este es el primer registro que muestra claramente la sensibilidad a un conjunto de importantes cambios climáticos abruptos y no a otros», dijo Cobb. «Estos dos tipos de eventos de cambios abruptos parecen tener diferentes grados de implicación en el Pacífico tropical, y por tanto el Pacífico tropical habla con una voz tan alta, creemos que esto es muy importante para la comprensión de los mecanismos subyacentes a estos eventos.»

Stacy Carolin , del Georgia Tech Ph.D. sube a través de una sala de Fairy City, within Clearwater Connection Cave en Gunung Mulu National Park, durante el otoño de 2012. Foto. Siria Lejau

Los investigadores también se sorprendieron al descubrir una señal muy grande y brusca en sus registros climáticos de las estalagmitas, precisamente cuando el súper volcán Toba, situado en las cercanías, entró en erupción hace aproximadamente 74.000 años.

El equipo recuperó las estalagmitas de cavidades situadas en Gunung Mulu y Gunung Buda National Parks, en el norte de Borneo, que se encuentran a pocos grados al Norte del Ecuador en el Pacífico occidental. De vuelta en su laboratorio de Georgia Tech, analizaron en las estalagmitas la proporción de isótopos de oxígeno contenidos en las muestras de carbonato de calcio, el material del que se formaron las estalagmitas. Esta relación se establece por los isótopos de oxígeno en las precipitaciones en el lugar, ya que el agua se filtra a través de la superficie disolviendo la roca caliza y goteando en las cuevas para formar las estalagmitas. Las estalagmitas se acumulan a una velocidad de aproximadamente un centímetro cada mil años.

«Las estalagmitas son cápsulas del tiempo  que nos muestran señales climáticas de hace miles de años», dijo Stacy Carolin, miembro candidato del Georgia Tech Ph.D.  que reúne y analiza las estalagmitas. «Tenemos registros instrumentales del clima sólo para los últimos 100 años más o menos, y si queremos profundizar en el pasado, tenemos que encontrar discos como estos que encierran señales climáticas  y que podemos extraer hoy en día.» En el laboratorio, Carolin cortó cada estalagmita, a continuación, utiliza una broca pequeña para tomar muestras de carbonato de calcio del centro de la pieza en muestras de un milímetro. Debido a que las estalagmitas crecen en tasas variables, cada muestra representa tan sólo 60 años de tiempo, o en algunos casos hasta 200 años. Las edades exactas de las muestras se determina mediante la medición de uranio y torio y las proporciones de isótopos, un análisis realizado con la ayuda de Jess F. Adkins, Profesor del California Institute of Technology y co-autor del estudio. Las precipitaciones de oxígeno y sus relaciones isotópicas son buenos indicadores de la cantidad de lluvia que se producen en toda la región, según lo determinado por un estudio de calibración publicado recientemente por otro estudiante graduado en el laboratorio de Cobb.

La fusión de datos de cuatro estalagmitas diferentes proporcionan un registro de las tendencias de precipitación en el Pacífico occidental en los últimos 100.000 años. Esa información se puede comparar con los registros climáticos básicos y estalagmitas de obtenidas en otras partes del mundo. «Estas muestras, que se extienden por todo el último período glacial, añaden significativamente datos para la comprensión de cómo los diversos forzamientos climáticos son sentidas por el Pacífico tropical occidental,» añadió Carolin.

Los científicos del clima están interesados en aprender más acerca de los cambios bruscos del clima, ya que indican que el sistema climático puede tener «puntos de inflexión.» Hasta ahora, el sistema climático ha respondido a los crecientes niveles de dióxido de carbono a un ritmo bastante constante, pero muchos científicos comienzan a preocuparse por posibles efectos no lineales. «Como sociedad, no hemos pensado lo suficiente sobre el hecho de que nos estamos moviendo hacia un nuevo estado del sistema climático de la Tierra muy rápidamente», dijo Cobb. «Es importante recordar que el sistema climático tiene linealidades importantes que son más evidentes en estos eventos climáticos abruptos. En última instancia, nos gustaría ser capaces de reproducir las firmas globales de estos eventos climáticos abruptos con modelos numéricos del sistema climático, e investigar la física que impulsan estos eventos”.

Stacy Carolin, Jessica Moerman, Eleanor Middlemas, Mewes Danja, Investigadores del Georgia Tech y dos guías de espeleología, Siria Lejau y Jenny Malang, salen de Cobweb Cave en Gunung Mulu National Park, después de un día de recogida de muestras durante el otoño de 2012. Foto. Kim Cobb.

Para Carolin, el estudio de las estalagmitas  le trajo conciencia de que la Tierra no ha sido siempre como la conocemos hoy en día. «Uno tiene que estar impresionado con el alcance de lo que se está estudiando, y reconocer que el estado de nuestro clima en la actualidad es muy diferente del clima de la Tierra durante la última Edad de Hielo», dijo. «Al considerar cómo los seres humanos pueden estar afectando el clima, la disección de lo que estaba pasando desde hace decenas de miles de años en todas las regiones del mundo, pueden ayudar a los científicos a predecir mejor cómo la Tierra responderá a forzamientos climáticos modernos».

Además de los ya mencionados, el equipo de investigación incluyó a Brian Clark, Director del Gunung Mulu National Park , donde se recogieron las muestras; Siria Lejau y Jenny Malang, guías de Gunung Mulu Cave que ayudaron en la recogida de muestras; Jessica Conroy, miembro postdoctoral del Georgia Tech, y Andrew Tuen, profesor de la University Malaysia Sarawak.

Esta investigación fue financiada por la National Science Foundation . Los resultados y conclusiones son propiedad de los autores y no representan necesariamente la opinión oficial de la NSF.

Citación: Stacy A. Carolin, et al., “Varied response of western Pacific hydrology to climate forcings over the last glacial period,” (Science 2013).

Research News, Georgia Institute of Technology

177 North Avenue – Atlanta, Georgia  30332-0181  USA

Textos: John Toon

2 Respuestas a "Las estalagmitas de Borneo proporcionan nuevos datos de abruptos eventos climáticos de hace más de 100.000 años"

  1. Olen Casey   15 junio, 2013 at 8:56 AM

    El científico explicó que tras una exhaustiva revisión previa concluyeron que en Bolivia no existen investigaciones en cavernas. «Ninguna persona trabajó con espeleotemas. Es el primer estudio. Hicimos tres dataciones el 2008 y encontramos que Bolivia es una excelente fuente de información. Hallamos estalagmitas con dataciones de 35.000 hasta 8.000 años ó de 8.000 hasta los 4.000 años. Y las últimas revelaron un rápido crecimiento. La comparación gráfica de esta información reveló una curiosa sincronía entre las tasas de crecimiento espeleológico y los cambios climáticos en el Atlántico norte», subrayó Sifeddine.

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