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Las muestras de núcleos de hielo arrojan nueva luz sobre el futuro del cambio climático

Las partículas de humo de hace siglos conservadas en el hielo revelan un pasado abrasador en el hemisferio sur y arrojan nueva luz sobre los impactos futuros del cambio climático global, según una nueva investigación publicada en la revista «Science Advance».

«Hasta ahora, la magnitud de la actividad de los incendios en el pasado y, por tanto, la cantidad de humo en la atmósfera preindustrial, no se ha caracterizado bien», explica Pengfei Liu, ex estudiante de posgrado y becaria posdoctoral en la Escuela de Ingeniería. y Harvard John A. Paulson Applied Sciences (SEAS) y primer autor del artículo. Estos resultados son importantes para comprender la evolución del cambio climático desde la década de 1750 hasta la actualidad y para predecir el clima futuro ”.

Una de las mayores incertidumbres a la hora de predecir los impactos futuros del cambio climático es la rapidez con la que subirán las temperaturas de la superficie en respuesta a los aumentos de los gases de efecto invernadero.

Predecir estas temperaturas es complicado, ya que implica calcular los efectos competitivos de calentamiento y enfriamiento en la atmósfera. Los gases de efecto invernadero atrapan el calor y calientan la superficie del planeta, mientras que las partículas de aerosol en la atmósfera de volcanes, incendios y otras combustiones enfrían el planeta al bloquear la luz solar o sembrar una capa de nubes. Comprender la sensibilidad de la temperatura de la superficie a cada uno de estos efectos y su interacción es fundamental para predecir el impacto futuro del cambio climático.

Muchos de los modelos climáticos actuales se basan en niveles pasados ​​de gases de efecto invernadero y aerosoles para validar sus predicciones para el futuro. Pero hay un problema: si bien los niveles preindustriales de gases de efecto invernadero están bien documentados, la cantidad de aerosoles de humo en la atmósfera preindustrial no lo está.

Para modelar el humo en el hemisferio sur preindustrial, el equipo de investigación miró a la Antártida, donde el hielo atrapaba las partículas de humo emitidas por los incendios en Australia, África y América del Sur.

Los científicos del núcleo de hielo y los coautores del estudio Joseph McConnell y Nathan Chellman del Instituto de Investigación del Desierto de Nevada midieron el hollín, un componente clave del humo, depositado en una serie de 14 núcleos de hielo de todo el continente. , muchos de ellos proporcionados por socios internacionales.

«El hollín depositado en el hielo de los glaciares refleja directamente las concentraciones atmosféricas pasadas, por lo que los núcleos de hielo bien fechados proporcionan los registros a largo plazo más fiables»dice McConnell.

Y lo que encontraron fue inesperado. «Si bien la mayoría de los estudios han asumido que hubo menos incendios en la era preindustrial, los núcleos de hielo sugieren un pasado mucho más feroz, al menos en el hemisferio sur», dice Loretta Mickley, investigadora principal en Interacciones químico-climáticas en SEAS y autora principal de la obra.

Para explicar estos niveles de humo, los investigadores realizaron simulaciones por computadora que tienen en cuenta tanto los incendios forestales como las prácticas de quema de los pueblos indígenas.

“Las simulaciones por computadora de los incendios muestran que la atmósfera en el hemisferio sur podría haber estado muy llena de humo en el siglo anterior a la Revolución Industrial. Las concentraciones de hollín en la atmósfera eran hasta cuatro veces más altas de lo que sugerían estudios previos. La mayor parte se debió a la quema generalizada y periódica de los pueblos indígenas en el período precolonial ”, dice Jed Kaplan, profesor asociado de la Universidad de Hong Kong y coautor del estudio.

«Este resultado es consistente con los registros de núcleos de hielo, que también muestran que el hollín era abundante antes del inicio de la era industrial y se ha mantenido relativamente constante durante todo el siglo XX», agrega. El modelado sugiere que a medida que los cambios en el uso de la tierra disminuyeron la actividad de los incendios, aumentaron las emisiones de la industria.

Al subestimar el efecto de enfriamiento de las partículas de humo en el mundo preindustrial, los modelos climáticos podrían haber sobrestimado el efecto de calentamiento del dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero para explicar los aumentos observados en las temperaturas de la superficie.

«Los científicos del clima saben que la última generación de modelos climáticos ha sobrestimado la sensibilidad de la temperatura de la superficie a los gases de efecto invernadero, pero no sabemos por qué ni en qué medida», dice Liu. Esta investigación ofrece una posible explicación. «

“Claramente, el mundo se está calentando, pero la pregunta clave es qué tan rápido se calentará a medida que continúan aumentando las emisiones de gases de efecto invernadero. Esta investigación nos permite refinar nuestras predicciones para el futuro «Mickley concluye.

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