Hace unos 13.000 años, cuando el mundo salía de las garras de la última edad de hielo, gran parte de la región del Atlántico Norte volvió a hundirse en condiciones casi glaciales.
El hielo marino se expandió a lo largo del Atlántico Norte, llegando hasta las Islas Shetland al sur. Los glaciares comenzaron a volver a crecer en las Tierras Altas de Escocia, mientras que las temperaturas invernales en Europa y América del Norte se desplomaron. Sin embargo, frente a la costa del Atlántico canadiense, el océano hizo lo contrario.
En nuestro nuevo estudio, publicado en la revista Nature Communications, encontramos evidencia de que las aguas frente a Nueva Escocia, Canadá, se calentaron a medida que la Corriente del Golfo se desplazó cientos de kilómetros hacia el norte, mientras que la circulación profunda también cambió.
Es la primera evidencia directa de que esta corriente vital respondió de tal manera durante un período de cambio climático abrupto que reorganizó la circulación del Océano Atlántico.
El hallazgo respalda los modelos climáticos que predicen un desplazamiento similar hacia el norte en el futuro si la Circulación Meridional de Inversión del Atlántico (Amoc) se debilita, una tendencia que probablemente ya haya comenzado.
Por qué es importante la Corriente del Golfo
La Corriente del Golfo transporta aguas tropicales cálidas hacia el norte a lo largo de la costa oriental de América del Norte antes de girar hacia el noreste hacia Europa. Al hacerlo, forma parte del Amoc, un vasto sistema de corrientes oceánicas que redistribuye el calor, los nutrientes y el carbono alrededor del Océano Atlántico. En consecuencia, el Amoc desempeña un papel importante en la regulación del clima. En particular, el brazo norte de la Corriente del Golfo ayuda a que Europa occidental sea mucho más suave que otras regiones en latitudes similares.
Los científicos están cada vez más preocupados por el futuro de este sistema circulatorio. A medida que el clima se calienta y más agua dulce (proveniente del derretimiento del hielo) ingresa al Atlántico Norte, las aguas superficiales se vuelven menos densas y, por lo tanto, menos capaces de hundirse. La mayoría de los modelos climáticos proyectan que estos cambios debilitan al Amoc. Las observaciones sugieren que este debilitamiento ya ha comenzado, pero se prevé que se debilitará mucho más a medida que avance el siglo XXI. Sin embargo, la evidencia directa que muestra cómo responde el sistema a perturbaciones tan importantes sigue siendo relativamente limitada.
Para responder a esa pregunta, los paleoceanógrafos como nosotros miramos al pasado.
Un experimento natural del final de la última edad de hielo
El Dryas Reciente fue uno de los episodios más dramáticos de cambio climático abrupto en la historia reciente de la Tierra. A medida que el planeta emergió de la última edad de hielo, las tendencias de calentamiento en gran parte de la región del Atlántico Norte se revirtieron abruptamente. Las temperaturas del verano europeo disminuyeron entre 4°C y 8°C en menos de un siglo, mientras que Groenlandia se enfrió hasta 10°C en tan solo unas pocas décadas. Los efectos se extendieron mucho más allá del Atlántico Norte, debilitando los sistemas monzónicos en África y Asia.
Para comprender cómo respondió el océano, analizamos sedimentos extraídos del fondo marino frente a Nueva Escocia. Las conchas fósiles microscópicas y los granos de sedimentos conservados dentro de este lodo marino pueden revelar cómo habría sido el mar en el momento de su formación. Luego reconstruimos los cambios en la circulación atlántica tanto superficial como profunda antes, durante y después del Dryas más joven.
Una señal de calentamiento inesperada
Lo que encontramos nos sorprendió. Mientras que Groenlandia y gran parte del Atlántico Norte subpolar se enfriaron rápidamente, las aguas frente al Atlántico canadiense se calentaron hasta entre 4°C y 5°C.
La explicación más probable es que la Corriente del Golfo migró hacia el norte, acercando las cálidas aguas subtropicales a la costa canadiense.
Simulaciones anteriores de modelos climáticos habían predicho que un debilitamiento de una de las corrientes profundas del Amoc podría desencadenar exactamente esta respuesta. Sin embargo, hasta ahora había poca evidencia geológica directa de que esto hubiera sucedido antes.
Nuestro estudio proporciona evidencia del mundo real de un proceso que los modelos climáticos han propuesto durante mucho tiempo. Esto es importante porque muestra que las grandes reorganizaciones de la circulación atlántica no son sólo posibilidades teóricas: ya han ocurrido antes.
¿Qué puede decirnos el pasado sobre el futuro?
Ningún evento climático pasado es un análogo perfecto del cambio climático moderno. El Dryas Reciente se produjo en condiciones muy diferentes a las actuales. Grandes capas de hielo todavía cubrían gran parte de Canadá y Escandinavia, y el nivel del mar era decenas de metros más bajo que el actual.
Sin embargo, es probable que los vínculos físicos que conectan los diferentes componentes del sistema de circulación del Atlántico Norte sean los mismos.
Nuestro estudio no sugiere que el Amoc colapsó por completo durante el Dryas Reciente, ni nos dice si tal colapso es probable en el futuro. Más bien, revela una imagen más matizada en la que varios componentes del sistema de circulación del Atlántico Norte cambiaron de diferentes maneras. En lugar de producir una respuesta uniforme, esta reorganización creó un mosaico de calentamiento y enfriamiento en todo el Atlántico Norte.
También han surgido patrones similares en los últimos 150 años, con un relativo “agujero de calentamiento” desarrollándose en el océano al sur de Groenlandia, mientras que las regiones más cercanas a la Corriente del Golfo se han calentado más rápidamente. Nuestros hallazgos proporcionan evidencia del mundo real de que estos patrones contrastantes están estrechamente relacionados con cambios en la circulación oceánica.
De cara al futuro, a los científicos les preocupa que el calentamiento continuo causado por el hombre pueda desencadenar cambios importantes en la circulación del Atlántico Norte, lo que provocaría cambios en los patrones de temperatura del océano, lo que alteraría el tiempo y el clima en todo el mundo. Examinar cómo se comportó el Atlántico hace 13.000 años puede ayudarnos a reconocer las señales de advertencia de cambios importantes antes de que vuelvan a ocurrir.
Fundamentalmente, nuestro estudio sugiere que tales reorganizaciones pueden desarrollarse a lo largo de aproximadamente un siglo, y que los componentes individuales de la circulación cambian en tan solo unas pocas décadas, dentro de una vida humana.
Al mostrar cómo interactuaron diferentes partes de la circulación del Atlántico durante un episodio pasado de cambio climático abrupto, nuestros hallazgos proporcionan un punto de referencia importante para probar modelos climáticos. La comprensión más profunda que hemos adquirido sobre cómo se comporta el sistema atlántico interconectado también nos ayudará en la difícil tarea de desarrollar sistemas de alerta temprana para futuros cambios de circulación y posibles puntos de inflexión climáticos.
Alice Carter-Champion, investigadora de Paleoceanografía, Royal Holloway, Universidad de Londres; Fangjingcheng Zhu, candidato a doctorado en Paleoceanografía, Universidad de Southampton y Jack Wharton, investigador postdoctoral en Paleoceanografía, UCL
Foto principal: La Corriente del Golfo desplaza agua cálida a través del Atlántico hacia Europa. Estudio de visualización científica de la NASA/Goddard Space Flight Center, CC BY-SA
