Las repetidas descargas de hielo catastróficas desde el oeste de América del Norte hacia el Pacífico Norte contribuyeron a, y quizás desencadenaron, cambios a escala hemisférica en el clima de la Tierra durante la última edad de hielo, una nueva investigación publicada en Ciencias revela.
El descubrimiento proporciona una nueva perspectiva del impacto que el rápido derretimiento del hielo que fluye hacia el Pacífico Norte puede tener en el clima de todo el planeta, dijo Maureen Walczak, paleoclimatóloga de la Facultad de Ciencias de la Tierra, el Océano y la Atmósfera de la Universidad Estatal de Oregón y autora principal del estudio.
«Comprender cómo el océano ha interactuado con el hielo glacial en el pasado nos ayuda a predecir lo que podría suceder a continuación», dijo Walczak.
La capa de hielo de la Cordillera cubrió una vez grandes porciones del oeste de América del Norte desde Alaska hasta el estado de Washington y el oeste de Montana. La datación por radiocarbono y el análisis del registro de sedimentos marinos revelaron que los episodios recurrentes de descarga de esta capa de hielo durante los últimos 42.000 años fueron eventos tempranos en una reacción en cadena de alteraciones del clima global. Estas perturbaciones provocaron cambios en la circulación oceánica profunda y el retroceso de las capas de hielo en el Atlántico norte.
Los hallazgos desafían las teorías de que esas perturbaciones masivas de alcance global se originaron en el Atlántico norte como una rápida pérdida de hielo de la capa de hielo Laurentide, otra capa de hielo masiva que cubría gran parte de Canadá y el norte de los Estados Unidos, incluido el medio oeste y el noreste. Los eventos de pérdida de hielo de Laurentide se conocen como eventos de Heinrich.
Un derrickman en la torre de perforación al amanecer. Crédito: Matthias Forwick, IODP / TAMU
“El resultado de esta investigación fue inesperado. Los datos dicen irrevocablemente que el hielo del Pacífico va primero, con Heinrich Events y otros cambios siguiendo un ritmo. El Océano Pacífico pone el ritmo del tambor ”, dijo Walczak. «Este es un cambio de paradigma en nuestro pensamiento sobre cómo estos eventos están conectados».
Para conocer la historia climática del Pacífico Norte, un equipo internacional de investigadores recolectó y analizó núcleos de sedimentos del norte del Golfo de Alaska que se recuperaron mediante perforaciones como parte del Programa Internacional de Descubrimiento Oceánico.
La Resolución JOIDES, un barco de investigación que perfora el fondo del océano para recolectar y estudiar muestras de núcleos, se ve en el Puerto de Valdez. El JR es parte del Programa Internacional de Descubrimiento del Océano y está financiado por la Fundación Nacional de Ciencias. Crédito: Bill Mills, IODP / TAMU
“Obtener estos nuevos conocimientos requirió años de trabajo. Primero mapeamos el lecho marino y recuperamos núcleos de sedimentos cortos en 2004, perforamos núcleos más largos en 2013 y tuvimos 16 años de minucioso trabajo de laboratorio en el que participaron varios estudiantes de doctorado ”, dijo Alan Mix, investigador principal del proyecto y coautor del artículo. .
«Esta era un área virtualmente desconocida cuando comenzamos, y ahora ofrece uno de los registros más detallados y mejor fechados del cambio oceánico en el planeta durante la edad de hielo», dijo Mix, un distinguido profesor en el Colegio de la Tierra de OSU, Ocean y Ciencias Atmosféricas.
Los investigadores midieron los isótopos radiactivos de carbono utilizando dos aceleradores de partículas para establecer la cronología de los eventos y también agregaron recuentos meticulosos de pequeñas rocas arrojadas por icebergs conocidos como escombros de hielo.
El equipo de investigación rastreó la fuente de los escombros en balsa de hielo hasta las purgas de corrientes de hielo masivas que emanan de la capa de hielo de la Cordillera, que cubrió el norte de Washington, la mayor parte de la Columbia Británica y el sur de Alaska desde hace unos 70.000 a 17.000 años.
Los icebergs sucios se desprendieron de las corrientes de hielo y se desplazaron hacia el norte en las corrientes oceánicas, llevando y finalmente dejando caer su carga de arena, guijarros y grava, dejando un registro de rápida retirada del hielo enterrado en las profundidades del mar como un tesoro hundido.
Los autores del estudio llamaron a estos vertederos de icebergs de Alaska «Eventos Siku» por la palabra inuit para hielo. La gran sorpresa, descubierta al combinar el registro de escombros glaciares con la cronología de radiocarbono, fue que los eventos de Siku precedieron inmediatamente a los eventos de Heinrich, que son un tipo similar de purga de hielo en el Atlántico Norte.
Los científicos han estado al tanto de los eventos de Heinrich, a partir de evidencia similar de escombros en el Atlántico norte, durante más de 30 años, pero el desencadenante de esos eventos nunca se ha explicado de manera convincente, dijeron los investigadores.
Tiene sentido que el Océano Pacífico esté involucrado en cambios planetarios importantes, dijo Mix. El Océano Pacífico está conectado con el resto del mundo por la circulación atmosférica a gran escala y físicamente alrededor de la Antártida, y en épocas de alto nivel del mar, a través del Estrecho de Bering y el Océano Ártico hasta el Atlántico Norte.
“El Océano Pacífico es el depósito intercambiable más grande de calor, agua y dióxido de carbono de la Tierra, simplemente por su enorme tamaño”, dijo. «Realmente es el gorila de 800 libras en el zoológico de las bestias climáticas».
Hoy en día, el hielo que permanece a lo largo de la costa de Alaska se está retirando en su mayor parte y puede desaparecer en este siglo a medida que el clima se calienta. El hielo derretido se escurrirá hacia el Pacífico y el Ártico, contribuyendo al aumento del nivel del mar e impactando el equilibrio de agua salada fresca y densa en el océano, como lo hizo en el pasado.
Si el deshielo actual sigue patrones del pasado, y ocurre rápidamente, podría contribuir al retroceso de sistemas glaciares distantes en el Atlántico Norte y el Ártico.
«Esta es otra razón más por la que es prudente frenar el calentamiento reduciendo nuestro uso de combustibles fósiles», dijo Mix.
“Es probable que los nuevos hallazgos alimenten un mayor interés en el Pacífico Norte, un área que no ha sido tan bien estudiada como otras partes del planeta”, dijo Walczak.
Una cosa que no está clara es por qué ocurrieron las descargas de la capa de hielo de la Cordillera. A los investigadores también les gustaría comprender mejor la relación entre las descargas de la Cordillera y los otros eventos climáticos.
“¿Por qué las otras capas de hielo respondieron a la retirada del Cordillerano? ¿Qué tan rápido caen las fichas de dominó en esta secuencia de eventos? » Preguntó Walczak. Esas son algunas de las preguntas que el equipo de investigación continúa investigando.
Referencia: “Eliminación de la variabilidad climática a escala milenaria en los océanos Pacífico y Atlántico” por Maureen H. Walczak, Alan C. Mix, Ellen A. Cowan, Stewart Fallon, L. Keith Fifield, Jay R. Alder, Jianghui Du, Brian Haley, Tim Hobern, June Padman, Summer K. Praetorius, Andreas Schmittner, Joseph S. Stoner y Sarah D. Zellers, 6 de noviembre de 2020, Ciencias.
DOI: 10.1126 / science.aba7096
Otros coautores del estudio incluyen a Andreas Schmittner, Joseph Stoner, Brian Haley; y June Padman, todos de la Facultad de Ciencias de la Tierra, los Océanos y la Atmósfera de OSU; Jianghui Du, quien recientemente obtuvo su doctorado en Oregon State; Jay Alder de OSU y el Servicio Geológico de Estados Unidos; Summer Praetorius, anteriormente de OSU y ahora en el Servicio Geológico de Estados Unidos; Ellen Cowan de la Appalachian State University; Stewart Fallon y L. Keith Fifield de Universidad Nacional Australiana; y Sarah Zellers de la Universidad de Central Missouri.
La investigación fue apoyada por la National Science Foundation, el Australian Research Council, la Comisión IODP de Australia y Nueva Zelanda y la American Australian Association.