Les glaceres de base marina van ser decisives en lʼacceleració de lʼescalfament global

Conèixer amb precisió la velocitat del procés de desglaç de les grans masses de gel polar és un dels grans desafiaments científics davant el canvi climàtic. Les desglaciacions del passat —tot i no ser anàlogues a les de la situació actual— aporten un escenari experimental per poder analitzar la velocitat de resposta dʼaquestes masses de gel.

Per estudiar els processos de desglaç al planeta, fins ara només es disposava de cronologies sòlides durant la darrera desglaciació, un període climàtic que es va estendre al llarg dʼuns 9.000 anys. Lʼarticle, parcialment desenvolupat als Centres Científics i Tecnològics de la UB (CCiTUB), presenta ara el primer registre del desglaç de la penúltima desglaciació amb una cronologia robusta i contrastada, revela que aquest desgel es va concentrar al llarg dʼuns 5.000 anys —ara fa entre 135.000 i 130.000 anys— i introdueix canvis significatius en les cronologies fins ara acceptades.

Estalagmites del vessant cantàbric per estudiar el canvi climàtic

La penúltima desglaciació és un període de difícil datació a través de registres marins, atès que es basen sempre en tècniques indirectes que són molt imprecises per analitzar canvis en el sistema climàtic a escala temporal de dècades, segles o fins i tot mil·lennis.

El nou treball es basa en lʼanàlisi dʼestalagmites de coves del vessant cantàbric de la península Ibèrica, uns arxius climàtics que revelen canvis en la salinitat de lʼAtlàntic nord derivats del desglaç de grans mantells polars. A més, aporten informació sobre lʼevolució de les temperatures atmosfèriques de la regió en el passat.

«Fins ara, aquesta penúltima desglaciació només estava ben datada en registres de coves de zones tropicals (a lʼÀsia i lʼAmèrica del Sud), que en cap cas eren capaços de captar el senyal de desglaç de lʼAtlàntic nord», detalla Isabel Cacho, que és investigadora ICREA Acadèmia de la UB.

Lʼús de les estalagmites com a sensors climàtics permet establir cronologies molt precises amb una gran solidesa científica. Però, a més, la química del carbonat que forma les estalagmites recull variables climàtiques que són decisives per reconstruir el clima. En el cas de les coves dʼaquest estudi, la pluja que es recarrega a lʼAtlàntic nord transfereix el senyal de desglaç al carbonat, mentre que lʼactivitat biològica del terreny fixa el senyal de temperatura de lʼaire a la química de les aigües que percolen a la cova.

Oceà, atmosfera i criosfera

La integració dʼaquests tres elements —cronologies sòlides, indicador de desglaç i indicador de temperatures— aporta als registres publicats un caràcter únic de valor extraordinari per poder entendre els processos dʼinteracció entre lʼatmosfera i lʼoceà durant les fases dʼescalfament global planetari. Aquests resultats han permès reformular hipòtesis fins ara acceptades i perfilar un marc cronològic innovador que sʼha pogut transferir als registres marins existents, amb la qual cosa sʼha aportat una perspectiva nova sobre la velocitat dels processos que van actuar durant la penúltima desglaciació.

«El nostre treball estableix un punt dʼancoratge a la cronologia dʼinici i final del desglaç, i confirma la hipòtesi llargament acceptada que els canvis dʼinsolació controlats pels moviments orbitals terrestres són els detonants dʼaquest gran canvi climàtic», detalla Isabel Cacho. «Però, per primer cop —continua la investigadora—, permet establir una cronologia robusta en els processos de retroalimentació oceànics i atmosfèrics desencadenats per aquest canvi dʼinsolació inicial, canvi que per si sol va ser molt modest en termes del balanç energètic de la Terra».

«Per tant, la intensitat de lʼescalfament de la darrera desglaciació no va ser controlada tant pel canvi dʼinsolació detonant, sinó pels processos de retroalimentació climàtica entre lʼoceà, lʼatmosfera i la criosfera o la massa de gel», afegeix.

La fragilitat de les glaceres amb base marina

Les glaceres amb base marina van ser decisives en el procés dʼacceleració de lʼescalfament de la penúltima desglaciació. «Els corrents marins contribueixen al desglaç de la base dʼaquestes glaceres i, com que aquestes estructures es tornen més fluides i fràgils, la velocitat de progressió de la glacera sʼaccelera, i el gel es descarrega directament al mar a una velocitat que no permet la regeneració de la glacera», explica la professora Judit Torner, membre del Grup de Recerca Consolidat en Geociències Marines de la UB i coautora del treball.

Ara bé, la descàrrega directa de gel a lʼoceà té un impacte directe en els corrents marins i va causar una abrupta frenada de la circulació marina a lʼAtlàntic nord. «En el passat, això ha passat en reiterades ocasions, però el nostre treball indica que aquest procés va ser particularment intens, ràpid i perllongat durant la penúltima desglaciació», afegeix Torner.

Aquest canvi de circulació va ser determinant en lʼevolució climàtica, ja que va afectar directament el cicle del carboni oceànic, amb un augment dels nivells de CO2 atmosfèric i, per tant, de lʼefecte dʼhivernacle de lʼatmosfera. Això va amplificar enormement el procés dʼescalfament durant aquesta penúltima desglaciació, apunten les investigadores.

Glaceres del passat, lliçons del present

Actualment, bona part de les glaceres de Groenlàndia i de lʼAntàrtida disposen dʼuna base marina que mostra indicis de desglaç i desestabilització. Un altre motiu de preocupació és que els processos oceànics i atmosfèrics que van reaccionar al desglaç descrit a lʼarticle no són diferents dels que sʼhan descrit en altres desglaciacions, «però la penúltima desglaciació té un caràcter singular perquè va donar pas a un període interglacial més càlid que lʼactual (de lʼordre de 0,5-1,5 ºC superior a les temperatures preindustrials)», indica Isabel Cacho. Aquestes condicions van perdurar durant segles i van causar un desglaç superior a Groenlàndia i lʼAntàrtida que va fer que el nivell del mar pugés 5 o 6 metres per sobre del nivell lʼactual. «Això suggereix que no només els processos de retroalimentació en si, sinó la velocitat a què reaccionen, són capaços de modelar la intensitat del canvi climàtic», afegeix Cacho.

«Aquest fet és molt preocupant, ja que avui dia estem experimentant el canvi climàtic més ràpid de la història del planeta. Les observacions que fem sobre el clima del passat confirmen les projeccions climàtiques disponibles, fet que ens urgeix a establir mesures per contenir lʼescalfament planetari per sota dʼ1,5 ºC i frenar així una sèrie de canvis que implicaran un cost elevat per a nosaltres i per als ecosistemes que ens sostenen. Però aquesta contenció davant el canvi climàtic requereix accions immediates a tots els nivells», conclouen les investigadores.

Article de referència:

Stoll, H. M.; Cacho, I.; Gasson, E.; Sliwinski, J.; Kost, O.; Moreno, A.; Iglesias, M.; Torner, J.; Perez-Mejias, C.; Haghipour, N.; Cheng, H.; Edwards, R. L. «Rapid northern hemisphere ice sheet melting during the penultimate deglaciation», Nature Communications, juliol de 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-31619-3