Conocer cómo ha cambiado el clima en los últimos 1,800 años, a partir de sedimentos marinos


Investigadores del CICESE publican en «Paleoceanography and Paleoclimatology»



Ciencias del mar y de la Tierra

Un estudio liderado por investigadores del CICESE que analiza, a partir de sedimento marino colectado al sur de la Corriente de California (cerca de Bahía Magdalena, B.C.S.), cómo los periodos cálidos y fríos de los últimos 1,800 años han afectado a esta región del Pacífico, establece que si el actual calentamiento global se comporta como los que se han presentado anteriormente, podemos esperar sequías severas y prolongadas en el oeste de Norteamérica, incluido Baja California.

José Luis Abella Gutiérrez y Juan Carlos Herguera García, ambos del Departamento de Ecología Marina del CICESE, junto con otros autores de Estados Unidos, España y Bélgica, publicaron el artículo “Multidecadal Climate Variability in the Southern Region of the California Current System During the Last 1,800 Years”, en la revista Paleoceanography and Paleoclimatology en enero de este año.

En el artículo, explican que las sequías en el oeste de Norteamérica o el colapso en las poblaciones de peces que se capturan comercialmente, son fenómenos que se han presentado de manera cíclica en la Era Actual; duran décadas y están relacionados con cambios climáticos y alteraciones en los patrones oceanográficos en el Pacífico Norte.

¿Cómo se pueden inferir estos cambios? A partir de archivos naturales de alta resolución (que contengan al menos un punto de datos cada 5 años), como los de los sedimentos marinos o los anillos de crecimiento de los árboles, los cuales pueden abarcar varios siglos.

El estudio, según se puede leer en el resumen de este artículo, presenta la variabilidad de la Corriente de California a partir de un registro de sedimentos marinos de 1,800 años. Esta variabilidad (en escala de décadas o decadal) está vinculada con algunos de los períodos de sequía más prolongados en el oeste de Norteamérica que, a su vez, se han podido identificar utilizando registros de anillos de crecimiento de árboles.

“Nuestros registros muestran cómo durante los períodos cálidos, como el período medieval (alrededor de 900 a 1350 de la Era Actual) y en el siglo pasado, los cambios en escalas de tiempo decadales en el Pacífico Norte son más abruptos que durante los períodos fríos, como la Pequeña Edad de Hielo (alrededor de 1500 a 1850 de la Era Actual). Sugerimos que este patrón probablemente esté relacionado con cambios en el transporte de aguas subárticas frías a la región subtropical por la Corriente de California”.

Variaciones multidecadales

Pero vamos por partes. Acabamos de leer que la variabilidad climática multidecadal del Pacífico se relaciona con grandes cambios en la estructura y función del ecosistema en el Sistema de la Corriente de California (que fluye hacia el sur a lo largo de la costa desde Canadá hasta la península de Baja California, y hace que estas aguas costeras sean más frías que las de otras zonas de latitud similar) y con cambios en los regímenes de precipitación en Norteamérica y Asia.

Pero el objetivo final de este estudio no es conocer si tendremos en esta región de Norteamérica una sequía severa a consecuencia del cambio climático, sino describir la variabilidad oceánica multidecadal en la porción sur del Sistema de la Corriente de California (CCS, por sus siglas en inglés) analizando el registro sedimentario de la cuenca de San Lázaro (también conocida como cuenca Soledad), para períodos cálidos y fríos en el hemisferio norte de la Era Actual, así como evaluar sus vínculos con el clima en la región occidental de Norteamérica, en especial con la precipitación. Y además, como esto al parecer está relacionado con cambios en el transporte de aguas frías (subárticas) hacia esta región, los autores sugieren un mecanismo que podría explicarlo.

La cuenca de San Lázaro se localiza a unos 50 kilómetros de la costa, al suroeste de la península de Baja California, en el Golfo de Ulloa (al NO de Bahía Magdalena y el puerto de San Carlos, B.C.S.). Su máxima profundidad es de 540 metros. Ahí, las condiciones de mínimo oxígeno (llamadas anóxicas o subóxicas) dificultan que los organismos que viven en el suelo marino (bentónicos) perturben el fondo, preservando así las laminaciones en los sedimentos. Además, la alta velocidad de sedimentación en la cuenca reduce el tiempo de exposición para la disolución de partículas de carbonato después de que se asientan en el fondo marino, por lo que cuenta con un registro sedimentario de muy alta resolución y relativamente bien preservado.

Oceanográficamente, está en la frontera que delimita el CCS que viene del norte, y las aguas subtropicales y tropicales que provienen del sur.

La variabilidad del Sistema de la Corriente de California se vincula a dos procesos: la interacción entre el clima del Pacífico Norte y el del Pacífico Tropical, y a la variabilidad del océano. Esto, a su vez, explica los patrones de anomalía de la temperatura superficial del mar (SST, por sus siglas en inglés) característicos en escalas de tiempo multidecadales, y que son indicativos de los periodos cálidos o fríos ocurridos en el hemisferio norte.

Como en esta cuenca convergen tanto aguas subárticas como tropicales y subtropicales, esta región (el sur del CCS) es más sensible a cambios en el clima del Pacífico Norte y Tropical, cambios que son relevantes para el hidroclima en la costa oeste de Norteamérica.

Por eso decidieron analizar los sedimentos aquí, utilizando para ello un núcleo de sedimento registrado como Kasten PCM00-78K, el cual fue colectado en el año 2000 a bordo del buque oceanográfico “El Puma”.

Preparación de un núcleo de sedimento. La superficie se “raspa” antes del análisis de fluorescencia de rayos X, para que quede “limpia y plana”.

Los registros de alta resolución de este sedimento cubren alrededor de 1,800 años de la Era Actual. Para conocer en qué periodos hubo intrusión de aguas tropicales (cálidas) en esta cuenca analizaron los indicadores de carbón inorgánico y reconstruyeron los valores de temperatura superficial del mar en verano a partir de la presencia del foraminífero planctónico Globigerinoides ruber en los sedimentos (con mediciones de la proporción de Mg/Ca presente en el núcleo). En contra parte, para conocer los periodos más fríos, analizaron los indicadores de carbón orgánico presentes en la muestra, pues se asocian a una mayor intensidad de la Corriente de California (i. e., de aguas subárticas en la cuenca).

Correlación estratigráfica de diferentes núcleos. El análisis está centrado en el núcleo PCM00-78k, pero se utilizaron otros núcleos para aumentar la precisión en la datación de los sedimentos y asignar una edad a cada profundidad. Las laminaciones se utilizan como si fueran códigos de barra.

“De estos y otros elementos del sedimento derivamos un componente principal que registra el equilibrio entre las aguas tropicales y subárticas en la región de estudio. Este componente muestra más conexiones con los indicadores de humedad del suelo, lo que sugiere un vínculo con la reorganización climática en toda la cuenca del Pacífico. Los resultados muestran períodos de variabilidad climática multidecadal reducida en el Pacífico asociados con períodos fríos en el hemisferio norte”.

La humedad del suelo se refiere al registro de anillos de crecimiento de los árboles, que son estudios hechos por otros científicos. Estos datos se encuentran en repositorios de acceso público, que pueden ser utilizados por especialistas en paleoceanografía o paleoclimatología (como los doctores Abella y Herguera) para, así, avanzar más rápidamente en el estudio de los océanos y del clima.

El mecanismo que podría explicar por qué a menor variabilidad multidecadal en el Pacífico se presentan periodos fríos en el hemisferio norte, está relacionado con la migración hacia el sur de los vientos del oeste durante períodos relativamente fríos en el hemisferio norte y un desplazamiento hacia el sur de la Corriente del Pacífico Norte, que podría haber reducido el transporte horizontal (advección) de aguas subárticas a la región subtropical.

Para más información pueden consultar el artículo en extenso siguiendo esta liga:

 

 

Palabras clave: Paleoceanografía, Cuenca de San Lázaro, José Abella, clima

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