¿Qué factores intervienen en la sincronización de los períodos glaciares?

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    (Imagen: Universidad de Brown)
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La Tierra atraviesa lo que los climatólogos llaman período interglacial, un pulso cálido entre épocas de hielo largas y frías cuando los glaciares dominan las latitudes más altas del planeta.

Durante los últimos millones de años, estos ciclos glaciales-interglaciales se han repetido aproximadamente en un ciclo de 100.000 años. Ahora un equipo de investigadores de la Universidad de Brown tiene una nueva explicación para ese momento y por qué el ciclo fue diferente antes de un millón de años atrás.

Usando un conjunto de simulaciones de ordenador, los investigadores muestran que dos variaciones periódicas en la órbita de la Tierra se combinan en un ciclo de 100.000 años para causar una expansión del hielo marino en el hemisferio sur.

En comparación con las aguas oceánicas abiertas, ese hielo refleja más rayos del sol de nuevo en el espacio, reduciendo sustancialmente la cantidad de energía solar que absorbe el planeta. Como resultado, la temperatura global se enfría.

Dos variaciones periódicas en la órbita de la Tierra se combinan en un ciclo de 100.000 años para causar una expansión del hielo marino en el hemisferio sur

"El ritmo de 100.000 años de períodos glaciales e interglaciales ha sido difícil de explicar", dijo Jung-Eun Lee, profesor asistente del Departamento de Estudios Ambientales y Planetarios de Brown, y autor principal del estudio. "Lo que pudimos demostrar es la importancia del hielo marino en el hemisferio sur junto con los forzamientos orbitales en el establecimiento del ritmo para el ciclo glacial-interglacial".

En la década de 1930, el científico serbio Milutin Milankovitch identificó tres cambios recurrentes diferentes en el patrón orbital de la Tierra. Cada uno de estos ciclos Milankovitch puede influir en la cantidad de luz solar que recibe el planeta, que a su vez puede influir en el clima. Los cambios pasan por cada 100.000, 41.000 y 21.000 años.

El problema es que el ciclo de 100.000 años es el más débil de los tres en el grado en que afecta a la radiación solar. Así que por qué ese ciclo sería el que establece el ritmo del ciclo glacial es un misterio. Pero este nuevo estudio muestra el mecanismo a través del cual el ciclo de 100,000 años y el ciclo de 21,000 años trabajan juntos para conducir el ciclo glacial de la Tierra.

El ciclo de 21.000 años trata de la precesión -el cambio en la orientación del eje de rotación inclinado de la Tierra, que crea las estaciones cambiantes de la Tierra. Cuando el hemisferio norte está inclinado hacia el sol, obtiene más luz solar y experimenta el verano. Al mismo tiempo, el hemisferio sur está inclinado, por lo que obtiene menos luz del sol y las experiencias de invierno. Pero la dirección que el eje apunta lentamente cambia -o precesa- con respecto a la órbita de la Tierra. Como resultado, la posición en la órbita donde las estaciones cambian cambia ligeramente de año a año.

Este nuevo estudio muestra el mecanismo a través del cual el ciclo de 100,000 años y el ciclo de 21,000 años trabajan juntos para conducir el ciclo glacial de la Tierra

La órbita de la Tierra es elíptica, lo que significa que la distancia entre el planeta y el sol cambia dependiendo de dónde estamos en la elipse orbital. Así que la precesión significa básicamente que las estaciones pueden ocurrir cuando el planeta está más cercano o más alejado del sol, o en algún lugar intermedio, lo que altera la intensidad de las estaciones.

Los modelos climáticos de Lee se basan en la simple idea de que el hielo marino refleja una cantidad significativa de radiación solar en el espacio que normalmente se absorbería en el océano. Que la reflexión de la radiación puede bajar la temperatura global.

"Lo que mostramos es que incluso si la energía total entrante es la misma durante todo el ciclo de precesión, la cantidad de energía que la Tierra absorbe realmente cambia con la precesión", dijo Lee. "El gran hielo marino del hemisferio sur que se forma cuando los veranos son más fríos reduce la energía absorbida".

La investigación se publica en la revista Geophysical Research Letters.

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