La canícula del Pérmico

Resumen: (Agosto 27, 2005): Científicos del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR = National Center for Atmospheric Research) han creado una simulación computarizada que muestra con un detalle sin precedentes el clima terrestre en la época de la mayor extinción en masa de la historia del planeta. El trabajo apoya una teoría que dice que un aumento súbito y dramático en los niveles atmosféricos del bióxido de carbono dispararon la mortandad de hace 251 millones de años. La investigación aparece en el número de septiembre de Geology.

Basado en un informe de UCAR

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Jeffrey Kiehl
Crédito: Carlye Calvin

Científicos del Centro Nacional de Investigación Atmosférica (NCAR = National Center for Atmospheric Research) han creado una simulación computarizada que muestra con un detalle sin precedentes el clima terrestre en la época de la mayor extinción en masa de la historia del planeta. El trabajo apoya una teoría que dice que un aumento súbito y dramático en los niveles atmosféricos del bióxido de carbono dispararon la mortandad de hace 251 millones de años. La investigación aparece en el número de setiembre de Geology.

“Estos resultados demuestran cómo las temperaturas en rápido ascenso de la atmósfera pueden afectar la circulación oceánica, impidiendo el acceso del oxígeno a las regiones más profundas y extinguiendo la mayor parte de la vida”, dice el científico de NCAR Jeffrey Kiehl, autor principal del informe.

Kiehl y la co-autora Christine Shields se enfocaron en los dramáticos acontecimientos de fines de la era Pérmica, cuando se extinguió un estimado del 90 al 95% de todas las especies marinas, así como aproximadamente un 70% de las especies de tierra firme. En la época del evento, las temperaturas de las latitudes altas eran entre 10 a 30 grados centígrados más altas que hoy, y una extensa actividad volcánica había liberado enormes cantidades de bióxido de carbono y de bióxido de azufre en la atmósfera a lo largo de un período de 700 000 años.

Para resolver el acertijo de cómo esas condiciones puedan haber afectado al clima y a la vida alrededor del globo, los investigadores utilizaron el Modelo del Sistema Climático Colectivo (CCSM = Community Climate System Model). Una de las principales herramientas de investigación climática del mundo, el modelo puede integrar cambios en las temperaturas atmosféricas con temperaturas y corrientes oceánicas. Los equipos de investigación habían estudiado previamente la extinción pérmica con modelos computarizados más limitados, que se enfocaban en un único componente del sistema climático de la Tierra, como por ejemplo el océano.

El CCSM indicó que las aguas oceánicas se calentaron significativamente en las latitudes altas a causa de los niveles atmosféricos en aumento del bióxido de carbono (CO2), un gas de invernadero. El calentamiento alcanzó una profundidad de unos 4 000 metros, interfiriendo con el proceso normal de circulación, en el cual el agua superficial más fría desciende, transportando oxígeno y nutrientes a las profundidades del océano.

Como resultado, las aguas oceánicas se estratificaron con poco oxígeno, lo que probó ser mortal para la vida marina. A su vez ésto aceleró el calentamiento, ya que los organismos marinos no seguían tomando el bióxido de carbono de la atmósfera.

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Esta imagen muestra la temperatura anual media en grados centígrados en la época de la extinción pérmica. Se basa en una simulación computarizada generada por el Modelo del Sistema Climático Colectivo en NCAR.
Crédito por la ilustración: Jeff Kiehl, NCAR

“Nuestro estudio implica que el CO2 elevado es suficiente como para llevar a condiciones inhóspitas para la vida marina y que las temperaturas excesivamente altas sobre el suelo contribuirían a la desaparición de la vida en tierra firme”, concluyeron los autores en su artículo.

Las simulaciones CCSM mostraron que la circulación oceánica se encontraba aún más estancada que lo se pensaba previamente. Además, la investigación demostró la extensión en que los modelos computarizados pueden simular con éxito acontecimientos climáticos pasados. Aparentemente, el CCSM capturó correctamente los detalles clave de fines del Pérmico, incluyendo el aumento de la salinidad oceánica y las temperaturas marinas superficiales en las latitudes altas, que los paleontólogos piensan que eran unos 8 grados centígrados más altas que las del presente.

El modelado presenta retos inigualados a causa de los datos limitados y de las significativas diferencias geográficas entre la Tierra del Pérmico y la de hoy. Los investigadores debieron estimar variables tales como la composición química de la atmósfera, la cantidad de luz solar reflejada hacia la atmósfera por la superficie terrestre, y el movimiento del calor y de la salinidad en los océanos en una época en que todos los continentes se encontraban consolidados en una gigantesca masa de tierra conocida como Pangea.

“Estos resultados demuestran la importancia de tratar el clima de la Tierra como un sistema que comprenda procesos físicos, químicos y biológicos en la atmósfera, en los océanos y en la superficie del suelo, todos ellos actuando de una forma interactiva”, dice Jay Fein, director del programa de dinámica del clima de NSF, que financió la investigación. “Otros estudios han llegado a conclusiones similares. Lo que es nuevo aquí es la aplicación de una versión detallada del principal modelo de sistema climático del mundo, el CCSM, para comprender la forma en que los niveles en aumento del bióxido de carbono afectaron lo suficiente las condiciones en los océanos del mundo y en tierra firme como para disparar una extinción masiva hace cientos de millones de años”.

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